供電線路的鐵塔結(jié)構(gòu)巡檢系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及輸電領(lǐng)域，特別是涉及一種通過無人機(jī)對輸電線路中鐵塔故障進(jìn)行自動巡查的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]—般輸電線路的巡查，是通過人工逐步進(jìn)行檢查，而且輸電線路會穿越各種復(fù)雜的地形環(huán)境，所以人工的勞動強(qiáng)度非常大，且效率較低。目前，已經(jīng)有采用無人機(jī)對輸電線路進(jìn)行巡查的工作方式，該方式大大減輕了工人的勞動強(qiáng)度。
[0003]但是，目前無人機(jī)的巡查，僅能針對輸電線路的基本狀態(tài)進(jìn)行檢查，如線路是否斷線、鐵塔是否傾倒等，并不能對鐵塔的細(xì)微處進(jìn)行檢查，特別是鐵塔上的螺柱、瓷瓶的狀態(tài)。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是要提供一種能夠通過無人機(jī)對輸電線路上鐵塔進(jìn)行故障檢測的系統(tǒng)。
[0005]特別地，本實用新型提供了一種供電線路的鐵塔結(jié)構(gòu)巡檢系統(tǒng)，包括具備巡航功能的無人機(jī)，在所述無人機(jī)上安裝有:
[0006]取景裝置，通過相機(jī)獲取鐵塔指定位置的信息；
[0007]測量裝置，用于測量鐵塔上指定部件的參數(shù)；
[0008]存儲單元，為各種數(shù)據(jù)提供存儲服務(wù)；
[0009]定位裝置，確定待巡檢鐵塔的位置；
[0010]傳送單元，用于接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0011 ] 進(jìn)一步地，所述取景裝置包括照相機(jī)或攝像機(jī)，以獲取所述鐵塔的實時影像，并通過所述傳送單元將所述實時影像發(fā)送給地面控制基站。
[0012]進(jìn)一步地，所述指定部件為瓷瓶或固定瓷瓶和鐵塔的緊固件。
[0013]進(jìn)一步地，所述測量裝置獲取的參數(shù)包括長度、形狀和間隙信息。
[0014]進(jìn)一步地，所述測量裝置為長度傳感器，所述長度傳感器通過非接觸方式獲取所述參數(shù)。
[0015]進(jìn)一步地，所述定位裝置中的位置包括:能夠獲取所述鐵塔的每個部位的位置，或能夠針對所述鐵塔上指定部位進(jìn)行觀察的位置。
[0016]進(jìn)一步地，所述傳送單元涉及的數(shù)據(jù)包括照片、影像或測量值。
[0017]本實用新型通過具備巡航功能的無人機(jī)，對巡檢線路上的每個鐵塔進(jìn)行故障檢測，主要檢測鐵塔上的緊固件，通過對緊固件的形狀變化來確認(rèn)當(dāng)前緊固狀態(tài)，以即時發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定因素。利用無人機(jī)可以針對鐵塔的每個部位進(jìn)行仔細(xì)觀察，其觀察過程可以無視鐵塔的安裝環(huán)境、高度和角度差別，大大減少工人的勞動強(qiáng)度，同時提高檢查效率。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型一個實施例中鐵塔結(jié)構(gòu)巡檢系統(tǒng)的流程示意圖；
[0019]圖2是本實用新型一個實施例中的無人機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0020]如圖1、2所示，本實用新型涉及的無人機(jī)1至少具備導(dǎo)航功能，其能夠在自身控制單元和/或地面控制基站的控制下，按預(yù)定程序進(jìn)行工作，同時能夠根據(jù)控制指令及時調(diào)整自身的狀態(tài)，以相對鐵塔實現(xiàn)角度和高度上的改變。因此執(zhí)行本方法的無人機(jī)上可以安裝:
[0021]取景裝置2，可以包括照相機(jī)或攝像機(jī)，以獲取鐵塔的實時影像，并通過通訊單元將實時影像傳送給地面控制基站。這里需要獲取的鐵塔的影像可以是由程序事先編制好的，針對每一鐵塔的特定面、特定位置。
[0022]測量裝置3，用于測量指定部件的參數(shù)，該測量裝置3可以是現(xiàn)有的長度測量儀或激光測量儀，其能夠?qū)χ付ú考耐庑芜M(jìn)行測量，或是對指定的內(nèi)容進(jìn)行測量，如長度、位置或外形。測量裝置3與取景裝置1可以同時使用，也可以僅配置一種。
[0023]存儲單元5，為各種數(shù)據(jù)提供存儲服務(wù)，包括取景裝置2和測量裝置3獲取的數(shù)據(jù)，也包括預(yù)先編制的程序。此外，還可以存儲地面控制基站的指令。
[0024]定位裝置6，確定待巡檢的各鐵塔的位置，同時包括對檢測的鐵塔檢測面、檢測角度等信息的定位，以及對鐵塔上指定檢查部件的定位。針對每一待檢測的鐵塔，可以通過距離、高度、待檢測面的形狀、待檢測部件的形狀來確定定位位置。此外，還可以在待巡檢的鐵塔上的相應(yīng)位置處安裝感應(yīng)器，無人機(jī)通過感應(yīng)器來確認(rèn)需要巡檢的位置或部位。
[0025]傳送單元4，用于接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，可以是無線網(wǎng)絡(luò)和/或手機(jī)網(wǎng)絡(luò)，在接收地面控制基站的指令的同時，向地面控制基站發(fā)送相關(guān)檢查數(shù)據(jù)。
[0026]如圖1所示，通過無人機(jī)1執(zhí)行本方法的具體步驟如下:
[0027]步驟10，通過具備巡航功能的無人機(jī)1按預(yù)定線路對沿線上的鐵塔進(jìn)行檢測；
[0028]這里的預(yù)定線路可以預(yù)存在無人機(jī)1的控制單元或存儲單元5中，通過定位裝置6對預(yù)定線路上的指定鐵塔進(jìn)行查找，定位過程包括對待檢測鐵塔的需檢測的檢測面、檢測部件的定位。
[0029]步驟20，在預(yù)定角度獲取鐵塔的預(yù)定部位或預(yù)定部件的數(shù)據(jù)；
[0030]無人機(jī)1利用安裝的設(shè)備對鐵塔的所有待檢測點進(jìn)行檢測，獲取的數(shù)據(jù)可以是照片、影像或測量值。具體的預(yù)定部件可以為瓷瓶、或固定瓷瓶和鐵塔的緊固件，如螺栓。獲取的數(shù)據(jù)可以是能夠表明檢測面上所有或部分預(yù)定部件內(nèi)容的照片，或針對每一個緊固件的照片。此外，還可以通過長度傳感器獲取指定位置處預(yù)定部件的參數(shù)，該長度傳感器通過非接觸方式獲取該預(yù)定部件的參數(shù)，這里的參數(shù)包括預(yù)定部件的外形、長度或?qū)挾鹊葍?nèi)容。
[0031]步驟30，將數(shù)據(jù)傳送給地面控制基站；
[0032]無人機(jī)1可以通過傳送單元4將獲取的數(shù)據(jù)實時傳送給地面控制基站，也可以保存在存儲單元4中，等巡航完畢后再統(tǒng)一由地面控制基站回收。
[0033]步驟40，地面控制基站接收數(shù)據(jù)后進(jìn)行存儲并分析，以確定同一鐵塔的同一部位的歷次數(shù)據(jù)之間是否有差異，并在差異超過預(yù)定值時，發(fā)出警報提示；
[0034]該步驟中的數(shù)據(jù)對比方式為:將每次接收的數(shù)據(jù)分別與首次接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，并確定兩者之間的差別，再根據(jù)預(yù)先設(shè)定的誤差標(biāo)準(zhǔn)，確認(rèn)是否需要報警。如:首次巡檢時，鐵塔的某個面上的預(yù)定部件的外形為一個形狀，將此形狀作為此預(yù)定部件的標(biāo)準(zhǔn)樣，而后在后續(xù)巡航過程中獲取的該預(yù)定部件的形狀數(shù)據(jù)，作為待檢測的數(shù)據(jù)，將其形狀與首次的外形進(jìn)行對比，可以分析出外形是否發(fā)生了變化，此時，可以進(jìn)一步對外形進(jìn)行確認(rèn)，改變的外形是否屬于需要檢修的范圍，如果是，則通知維護(hù)人員對該預(yù)定部位進(jìn)行維護(hù)。
[0035]此外，還可以利用設(shè)備在前后形狀對比時，將形狀改變后的內(nèi)容挑出來，由維護(hù)人員統(tǒng)一識別，通過人工的方法確認(rèn)出現(xiàn)異常的預(yù)定部件是否需要維護(hù)。
[0036]當(dāng)采集的是圖片數(shù)據(jù)時，可以利用現(xiàn)有技術(shù)中的圖片分析方法，對前后圖片進(jìn)行分析，以確定差別點。
[0037]當(dāng)數(shù)據(jù)是檢測數(shù)據(jù)時，可以根據(jù)前后數(shù)據(jù)的變化來確認(rèn)是否出現(xiàn)故障，如預(yù)定部件的位置發(fā)生變化，或預(yù)定部件的形狀發(fā)生變化，此都表示預(yù)定部件出現(xiàn)異常，例如:在螺栓上的螺帽位置發(fā)生變化時，表明該螺栓的固定方式出現(xiàn)松動，通過對螺栓長度和螺栓位置的變化，可以分析出當(dāng)前的松動程度。此外，如瓷瓶出現(xiàn)破裂時，通過對其外形的掃描，也可以得到是否需要更換的結(jié)果。
[0038]當(dāng)數(shù)據(jù)是影像時，可以通過實時方式將鐵塔的影像傳遞給地面控制基站，地面控制基站的維護(hù)人員根據(jù)實時影像對鐵塔進(jìn)行觀察，并確定鐵塔上的預(yù)定部件是否出現(xiàn)異常。
[0039]步驟50，維護(hù)人員根據(jù)警報提示，對警報指示的鐵塔進(jìn)行維護(hù)。
[0040]本方法還可以在無人機(jī)上直接設(shè)置對比程序，以直接對當(dāng)前檢測的預(yù)定部件狀態(tài)進(jìn)行判斷，當(dāng)需要維護(hù)時，通過傳送模塊向地面控制基站發(fā)送維護(hù)信息。
[0041]至此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，雖然本文已詳盡示出和描述了本實用新型的多個示例性實施例，但是，在不脫離本實用新型精神和范圍的情況下，仍可根據(jù)本實用新型公開的內(nèi)容直接確定或推導(dǎo)出符合本實用新型原理的許多其他變型或修改。因此，本實用新型的范圍應(yīng)被理解和認(rèn)定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。
【主權(quán)項】
1.一種供電線路的鐵塔結(jié)構(gòu)巡檢系統(tǒng)，其特征在于，包括具備巡航功能的無人機(jī)，在所述無人機(jī)上安裝有: 取景裝置，通過相機(jī)獲取鐵塔指定位置的信息； 測量裝置，用于測量鐵塔上指定部件的參數(shù)；所述測量裝置為長度傳感器，所述長度傳感器通過非接觸方式獲取所述參數(shù)； 存儲單元，為各種數(shù)據(jù)提供存儲服務(wù)； 定位裝置，確定待巡檢鐵塔的位置； 傳送單元，用于接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵塔結(jié)構(gòu)巡檢系統(tǒng)，其特征在于， 所述取景裝置包括照相機(jī)或攝像機(jī)，以獲取所述鐵塔的實時影像，并通過所述傳送單元將所述實時影像發(fā)送給地面控制基站。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵塔結(jié)構(gòu)巡檢系統(tǒng)，其特征在于， 所述指定部件為瓷瓶或固定瓷瓶和鐵塔的緊固件。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵塔結(jié)構(gòu)巡檢系統(tǒng)，其特征在于， 所述測量裝置獲取的參數(shù)包括長度、形狀和間隙信息。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵塔結(jié)構(gòu)巡檢系統(tǒng)，其特征在于， 所述定位裝置中的位置包括:能夠獲取所述鐵塔的每個部位的位置，或能夠針對所述鐵塔上指定部位進(jìn)行觀察的位置。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵塔結(jié)構(gòu)巡檢系統(tǒng)，其中， 所述傳送單元涉及的數(shù)據(jù)包括照片、影像或測量值。
【專利摘要】本實用新型提供了一種供電線路的鐵塔結(jié)構(gòu)巡檢系統(tǒng)，包括具備巡航功能的無人機(jī)，在所述無人機(jī)上安裝有：取景裝置，通過相機(jī)獲取鐵塔指定位置的信息；測量裝置，用于測量鐵塔上指定部件的參數(shù)；存儲單元，為各種數(shù)據(jù)提供存儲服務(wù)；定位裝置，確定待巡檢鐵塔的位置；傳送單元，用于接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。本實用新型通過具備巡航功能的無人機(jī)，對巡檢線路上的每個鐵塔進(jìn)行故障檢測，主要檢測鐵塔上的緊固件，通過對緊固件的形狀變化來確認(rèn)當(dāng)前緊固狀態(tài)，以即時發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定因素。利用無人機(jī)可以針對鐵塔的每個部位進(jìn)行仔細(xì)觀察，其觀察過程可以無視鐵塔的安裝環(huán)境、高度和角度差別，大大減少工人的勞動強(qiáng)度，同時提高檢查效率。
【IPC分類】G07C1/20, G06Q50/06
【公開號】CN205158443
【申請?zhí)枴緾N201520742835
【發(fā)明人】張建平
【申請人】上海電巴新能源科技有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年9月23日