[发明专利]基于无线传输的电力线巡检用无人机平台

说明书

技术领域

本发明属于无人机电力线巡检技术领域，具体是指一种基于无线传输的电力线巡检用无人机平台。

背景技术

输配电电路是电力系统的重要组成部分，由于架空输电线路的覆盖区域广、穿越区域地形复杂、自然环境恶劣，线路基础、杆塔、导地线、金具等长期暴露在自然环境中，不仅要承受正常机械载荷和电力负荷，还要经受雷击、雨水、滑坡、沉陷、地震和鸟害等外界因素的危害。这些因素会加快线路的老化、疲劳，导致线路故障跳闸威胁电网的安全和稳定运行。电力线巡检是有效保证电力系统安全运行的一项基础工作。通过电力线巡检可以掌握线路运行状况和周围环境的变化，及时发现设备缺陷和危及线路安全的隐患，提出具体检修意见，以便及时消除缺陷和隐患，避免事故发生。

现阶段运用最广泛的巡线方法是人工周期巡线，这种方法劳动强度大、耗时多、效率低下，风险大，并且有些线路受制于地形因素造成线路巡视异常困难。

近年来，电网公司逐渐采取无人机装载传感器对输电线路设备及走廊环境进行进行电力线巡检，可部分代替人工巡线，显著降低人员劳动强度。但是由于缺乏系统整体设计，各种设备和传感器间的同步以及工作模式复杂，使得无人机上装载的各种传感器之间多数情况下缺乏联系，数据的传输及处理也相互独立，无法发挥出多传感器同步巡检的多源数据比对优势与准确性。

发明内容

本发明针对现有技术的上述缺陷，提出了一种基于无线传输的电力线巡检用无人机平台，包括无人机机载控制平台和地面站控制平台，所述无人机机载控制平台进行电力线巡检，通过可见光摄像机、红外成像仪、紫外线成像仪采集电力线和杆塔数据，并将采集到的数据信息实时存储，并通过无线传输模块A发送至地面控制平台；所述地面站控制平台将接收到的数据信息存储，传送至实时监控模块进行画面显示；其中，所述无人机机载控制平台包括无人机中央处理器、巡检轨迹模块、图像采集模块、数据存储模块A、无线传输模块A、定位模块、安全飞行模块和遥控接收模块；所述无人机中央处理器与巡检轨迹模块、图像采集模块、数据存储模块A、无线传输模块A、定位模块、安全飞行模块和遥控接收模块连接；所述地面站控制平台包括地面站中央处理器、实时监控模块、数据存储模块B、无线传输模块B和手动遥控模块；所述地面站中央处理器与实时监控模块、数据存储模块B、无线传输模块B和手动遥控模块连接；所述无人机机载控制平台和所述地面站控制平台通过无线传输模块进行无线数据通信。

进一步地，所述巡检轨迹模块包括电力线巡检子模块、杆塔巡检子模块和避障子模块；所述安全飞行模块包括最大飞行距离监测和气象监测；所述巡检轨迹模块根据无人机中央处理器发出的指令进行电力线巡检；所述图像采集模块将可见光摄像机、红外成像仪、紫外线成像仪采集到的数据传送至无人机中央处理器进行数据存储并分析；所述无线传输模块A将数据存储模块A中数据信息发送至地面站控制平台；所述地面站控制平台的无线传输模块B与无线传输模块A进行无线通信，将接收到的数据信息发送至地面站中央处理器；所述地面站中央处理器将无线传输模块B接收的数据信息存储到数据存储模块B中，并传送至实时监控模块进行画面显示；所述遥控接收模块用于接收手动遥控模块发送的指令。

进一步地，电力线巡检是依照预先规划好的轨迹进行巡检。

进一步地，巡检之前电力线巡检子模块中已规划好电力线巡检轨迹，当检测到电力线时，启动电力线巡检子模块进行巡检。

进一步地，进行电力线巡检时，会实时将运行轨迹与预先规划好的轨迹进行比较，实时校准运行轨迹。

进一步地，所述杆塔巡检子模块是根据地面站控制平台通过手动遥控模块发送的指令进行杆塔巡检。

进一步地，当检测到杆塔时，启动杆塔巡检子模块进行巡检。

进一步地，杆塔巡检时，地面控制平台根据实时监控画面信息，通过手动遥控模块发送指令，遥控接收模块将接收到的手动遥控模块的指令传送至无人机中央处理器，控制无人机进行杆塔巡检。

进一步地，杆塔巡检没有预先规划巡检轨迹，通过手动遥控巡检，提高了巡检的准确性。

进一步地，所述避障子模块根据图像采集模块的信息，判断前方、左方和右方是否存在障碍物，若存在障碍物，则启动避障程序，有效地保证了无人机的安全。

进一步地，所述数据存储模块A将可见光摄像机、红外成像仪、紫外成像仪采集的数据进行存储时将时间和定位模块的方位信息一同存储。

进一步地，根据图像采集模块的信息和定位模块中的方位信息，可判断具体地点的电力线和杆塔的性能状态，方便维修。