[发明专利]基于无人机的输电线路智能巡检方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于无人机的输电线路智能巡检方法及系统，包括无人机单元和主控中心，无人机单元包括无人机，设置在无人机上的GPS模块、电场探测传感器、图像采集模块和通信模块，主控中心内设置有路线规划模块、图像分析模块和大数据分析模块。主控中心通过路线规划模块将规划好的巡检路线发送给无人机，通过图像采集模块拍摄输电线路的图像信息，图像分析模块通过目标检测算法识别图像信息中的输电线路的部件特征并提取出来，大数据分析模块结合历史数据判断部件是否发生故障，可以实现全自动的输电线路巡检，并且无人机在飞行过程中通过电场探测传感器保持无人机与输电线路的安全距离，提高了自动巡检过程中的安全性。

技术领域

本发明涉及电力巡线领域，具体的涉及一种基于无人机的输电线路智能巡检方法及系统。

背景技术

架空输电线路长期暴露在自然环境中运行，正常情况下要经受机械载荷和电力负荷的作用，还受到寒暑交替等自然因素的干扰，这些作用使得线路元件老化、疲劳、氧化腐蚀，降低元件的工作性能,形成缺陷，如不及时消除“短板”，缺陷就会由量变到质变发展成故障。

常规的电力巡线需要人工沿着输电线路进行巡逻排障，但是这种方法每年需要投入大量人力物力，成本很高。近几年，随着无人机技术、影像实时传播技术以及5G技术的发展成熟，无人机巡检线路在输电线路巡检中体现出应用价值，但是目前无人机巡检线路存在两个缺陷：

1、需要人工手动操控无人机飞行并且肉眼观察途经的输电线路进行排障，费时费力。

2、无人机在飞行过程中如果距离输电线路太近，内部元器件因起晕或拉弧导致出现飞行故障甚至出现坠机事故，目前与输电线路的飞行距离只能通过肉眼粗略观察，无法实现精确的距离控制，也就不能保持与输电线路的安全距离。

综合以上两点问题，目前的无人机系统无法实现智能化的输电线路全自动巡检。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，为此，本发明提出一种基于无人机的输电线路智能巡检方法及系统，能够实现全自动的输电线路巡航，无需人工手动操控和肉眼排障，并且可以保持与输电线路的安全距离。

本发明第一方面提供基于无人机的输电线路智能巡检系统，包括：无人机单元，所述无人机单元包括无人机，设置在无人机上的GPS模块、电场探测传感器、图像采集模块和通信模块，所述GPS模块用于提供定位信息，所述图像采集模块用于拍摄输电线路的图像信息；主控中心，所述主控中心内设置有路线规划模块、图像分析模块和大数据分析模块；所述无人机通过通信模块与主控中心通讯以用于接收控制命令和传输图像信息；所述路线规划模块用于规划巡检路线，所述图像分析模块通过目标检测算法识别图像信息中的输电线路的部件特征并提取出来，所述图像分析模块与所述大数据分析模块相连以用于传输输电线路的部件特征，所述大数据分析模块用于结合历史数据判断输电线路的部件是否发生故障。

根据本发明的一些实施例，所述电场探测传感器用于感应输电线路的电场强度使无人机保持与输电线路之间的安全距离。

本发明第一方面实施例的基于无人机的输电线路智能巡检系统，至少具有如下技术效果：本发明实施方式中无人机通过GPS模块提供定位信息，主控中心通过路线规划模块将规划好的巡检路线发送给无人机，使无人机开始沿输电线路飞行，飞行过程中无人机通过图像采集模块拍摄输电线路的图像信息并发送给主控中心的图像分析模块，图像分析模块通过目标检测算法识别图像信息中的输电线路的部件特征并提取出来发送给大数据分析模块，大数据分析模块结合历史数据判断部件是否发生故障，可以实现全自动的输电线路巡检，无需人工肉眼排障和手动操控无人机，省时省力。

无人机在飞行过程中通过电场探测传感器感应输电线路的电场强度，通过电场强度和无人机的高度判断并保持无人机与输电线路的安全距离，避免了无人机离输电线路太近时因起晕或拉弧导致飞行故障，提高了飞行安全性，提高了自动巡检过程中的安全性。