[实用新型]基于二轴激光雷达的架空高压线避障系统

说明书

本实用新型公开了基于二轴激光雷达的架空高压线避障系统，包括有无人机、云台、图像采集装置、避障装置、驱逐装置以及远程操控装置，所述远程操控装置与无人机通讯连接，所述图像采集装置和避障装置分别通过云台安装在无人机的底端，所述驱逐装置设置在所述避障装置上；所述避障装置包括正向激光头和侧向激光头，所述正向激光头和侧向激光头均设置有激光发送器及接收器，所述正向激光头和侧向激光头的探测角度互相垂直。本方案使得无人机在输电线路巡检的过程中，对导线和障碍物提前预判并自动规避，避免触碰高压线、杆塔等障碍物，并与被测对象保持适当距离，从而提高无人机在巡检过程中的安全性。

技术领域

本实用新型设计巡检技术领域，具体的涉及基于二轴激光雷达的架空高压线避障系统。

背景技术

目前，为保证全国电力网络系统安全稳定运作，掌握输电线路的安全情况显得十分重要。而无人机在输电线路巡检中广泛运用，无人机具有体积小、灵活等特点，相比于人工巡检，具有效率高、安全系数高等优点。而通过研究如何实现多旋翼无人机在巡检过程中的避障功能，使得无人机在输电线路巡检的过程中，对导线和障碍物提前预判并自动规避，避免触碰高压线、杆塔等障碍物，并与被测对象保持适当距离，从而提高无人机在巡检过程中的安全性。

目前执行精细化巡线作业的无人机搭载单个激光雷达沿高压输电导线近距离飞行时仅能单角度、单方位观察导线,难免存在视角盲点导致漏检。而且对于仅挂载一个可见光摄像头的无人机而言,因其视野集中在导线上,可能导致忽略威胁其飞行的障碍物,从而引发安全事故。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决无人机在执行电力线路巡检任务时遇到障碍物避障困难的问题，设计了一种基于二轴激光雷达的架空高压线避障系统，本方案使得无人机在输电线路巡检的过程中，对导线和障碍物提前预判并自动规避，避免触碰高压线、杆塔等障碍物，并与被测对象保持适当距离，从而提高无人机在巡检过程中的安全性。

为实现上述技术目的，本实用新型提供的一种技术方案是，基于二轴激光雷达的架空高压线避障系统，包括有无人机、云台、图像采集装置、避障装置、驱逐装置以及远程操控装置，所述远程操控装置与无人机通讯连接，所述图像采集装置和避障装置分别通过云台安装在无人机的底端，所述驱逐装置设置在所述避障装置上。

本方案中，无人机的控制单元自携带有数据处理模块和数据传输模块（GPRS模块），可以对图像采集装置、避障装置、驱逐装置采集到的信息进行处理，并使得无人机与远程操控装置进通信，将图像采集到的实施视频数据传输至远程操控装置上进行显示，避障装置一个作用是探测导线，并相对导线一定距离飞行，另一个作用是在飞行方向上探测飞行路径上的障碍物，做到提前避让，驱逐装置对导线和飞行路径上的飞禽进行驱赶，保证无人机安全飞行。

作为优选，所述避障装置包括正向激光头和侧向激光头，所述正向激光头和侧向激光头均设置有激光发送器及接收器，所述正向激光头和侧向激光头的探测角度互相垂直。

本方案中，在无人机执行电力输电线路巡检任务时，正向激光头正对导线，使得无人机始终与导线保持一定距离飞行，保证图像采集装置采集到合格的视频图像信息，侧向激光头正对巡检路径的前方位置，即时探测飞行路径上的障碍物，做到提前避障和预警。

作为优选，所述驱逐装置包括有第一红外探测仪，第二红外探测仪、正向超声波发生器以及侧向超声波发生器组成，第一红外探测器安装在正向激光头的探头上端，所述第一超声波发生器安装在正向激光头的探头处，所述第二红外探测器安装在侧向激光头的探头上端，所述侧向超声波发生器安装在侧向激光头的探头处。

本方案中，第一红外探测仪，第二红外探测仪分别探测导线方向以及飞行路径方向的有生命特征的动物，可以防止飞鸟靠近无人机对无人机造成损坏，当第一红外探测仪探测到导线方向有飞鸟时，正向超声波发生器开始工作，发出超声波驱赶飞鸟，避免飞鸟靠近无人机，当第而红外探测仪探测到飞行路径前方有飞鸟时，侧向超声波发生器开始工作，发出超声波驱赶飞鸟，避免飞鸟靠近无人机，保障无人机巡检安全。