[发明专利]一种基于深度学习的架空线路清障装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于深度学习的架空线路清障装置及方法，用于降低抢修人员的劳动强度和工作风险，实现对架空线路的智能清障。该装置包括无人机、舵机云台、切割器、云服务器，所述无人机底部固定连接有舵机云台，所述舵机云台底部连接有切割器，所述切割器由小型激光器、摄像头、超声波测距模块。该方法包括：S1,人工遥控无人机飞到异物附近；S2,无人机根据实际距离前后移动；S3,获取异物邻近导线侧的切割路径，回传切割起始点、终止点；S4,调整切割起始点位于视野中心；S5，开启激光器并调焦；S6，切割器自左向右缓慢转动，开始切割；S7,无人机判断是否切割完成，若未完成切割，则重复S3、S4、S5、S6，若完成切割，沿原安全路径自主返航至起飞点。

技术领域

本发明涉及电网清障技术领域，具体为一种基于深度学习的架空线路清障装置及方法。

背景技术

随着国家电力的发展，架空线路的分布范围越来越广，由于人为因素或自然因素等原因架空输电线上经常会有异物悬挂，如风筝、孔明灯、塑料袋、塑料薄膜等，当异物悬挂在架空线路上时，存在很大的安全隐患，为此需要尽快清除输电线上的悬挂异物，以消除安全隐患。但由于架空输电线距离地面较高，而且有的地方地形崎岖、道路不通，这都给架空输电线上的悬挂异物的清理带来困难。

现有电网清障方式通常有以下几种：1.人工清理，这种清理方式一般由抢修人员攀爬到工作区域进行清理，带电作业存在工作风险高、劳动强度大的问题，先停电再清理又会影响居民、工厂正常用电。2.带电作业车清理，这种方式在地形崎岖、道路不通的地方受环境限制比较大。3.公布号为CN109687344A的中国新型专利，公布了“无人机搭载红外识别设备、喷火装置，剪切装置”清理电网异物，红外线清理异物基于温度感知，故存在异物形状性质无法准确感知的情况，而喷火装置也存在火灾隐患，存在引燃地面可燃物的隐患。4.远程激光打击清理，中国航天科工集团有限公司第二研究院二部研究出“电网激光异物清除系统”，这种清理方式也存在诸多弊端，所使用的远程激光清理设备费用高昂；使用条件较苛刻，高压电塔作业区所处的郊区使用有较多不便，激光炮设备功率能量过大，故危险系数高；采用气体激光器，冷却系统庞大，携带起来极不方便。

发明内容

为了克服现有技术中清理过程中工作人员劳动强度大、作业风险高、地形崎岖导致作业车无法到达、无人机喷火易引发火灾，激光远程清理设备难以携带、造价高昂等缺陷，本发明提供一种基于深度学习的架空线路清障装置及方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种基于深度学习的架空线路清障装置，包括无人机、舵机云台、切割器和云服务器，所述无人机通过通讯模块与云服务器进行双向数据传输，控制器通过信号线与通讯模块进行双向数据传输，控制器通过信号线分别控制舵机云台、切割器；所述切割器内部设有小型激光器，所述激光器包含激光器机体、激光发射管、调焦旋钮、功率调节旋钮，所述小型激光器使用独立电源供电，所述激光发射管外围设有调焦旋钮，激光器机体背面设有功率调节旋钮，小型激光器内部设有第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与调焦旋钮固定相连，第一齿轮由第一电机控制而转动，所述第二齿轮与功率调节旋钮固定相连，第二齿轮由第二电机控制而转动，所述第一电机和第二电机均连接控制器。

进一步地，所述舵机云台包括云台连接杆、第一连接板、弧形外壳、第一舵机、第二连接板、第二舵机，所述云台连接杆下部固定连接有第一连接板，所述第一连接板底面连接有弧形外壳，所述第一舵机固定安装于弧形外壳内部，所述弧形外壳底面设有通孔，所述第一舵机底部设有第一转轴，所述第一转轴通过通孔与第二连接板固定相连，所述第二舵机固定安装于第二连接板底部，所述第二舵机侧面设有第二转轴和第三转轴，所述第二转轴与切割器外壳固定相连，所述第三转轴与切割器外壳的另一端旋转式相连。

进一步地，所述切割器包括切割器外壳、摄像头、小型激光器和超声波测距模块，所述切割器共有上下两层，切割器顶层固定连接有小型激光器，所述小型激光器上部固定安装有摄像头，所述切割器底层固定连接有超声波测距模块。