直升機電力巡檢系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種直升機電力巡檢系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：主控艙和傳感器吊艙，主控艙內安裝第一設備和第一電源；傳感器吊艙內安裝機載激光雷達、慣性測量單元、定位設備、拍攝設備、環(huán)境傳感器、第二設備和第二電源；第一電源通過電源線連接至第一設備和第二電源；第二電源通過電源線連接至傳感器吊艙內的其他器件；第一設備通過第一通信信號線連接至第二設備、機載激光雷達、慣性測量單元和定位設備；第一設備還通過時間同步信號線連接至機載激光雷達和第二設備，用于通過時間同步信號線向機載激光雷達和第二設備發(fā)送時間同步信號；第二設備通過第二通信信號線連接至拍攝設備和環(huán)境傳感器。吊艙體積小、重量輕，提高數(shù)據(jù)采集的效率和精度。
【專利說明】直升機電力巡檢系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電力巡檢【技術領域】，尤其涉及一種直升機電力巡檢系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]目前，電網(wǎng)規(guī)模日益龐大，結構日趨復雜，電網(wǎng)系統(tǒng)的建設、運行維護對電力設施數(shù)據(jù)獲取的準確性、可靠性和實時性要求越來越高。由于輸電線路距離長、覆蓋范圍廣，因此電力巡線就成為電網(wǎng)運營維護、確保電力安全可靠的一項重要內容。我國高壓輸電線路的維護模式和巡檢方式已經(jīng)逐漸發(fā)展為應用直升機搭載的可見光檢測儀和紅外熱成像儀，檢查輸電設備的發(fā)熱點和肉眼巡查設施缺陷及運行狀態(tài)。這種巡檢方式難以進行輸電線路智能化信息化管理和分析，也無法直觀反映輸電線路、桿塔和絕緣子等輸電設施連接情況，更無法三維展示和動態(tài)模擬輸電設施的真實狀況，如架空線路弧垂、線下樹障等垂直空間層次信息。而傳統(tǒng)的航空攝影測量往往難以快速獲取輸電線路空間層次信息，無法對線路周圍的地理環(huán)境進行三維空間分析?，F(xiàn)有電力巡線只能檢測線路和設施的細節(jié)缺陷，無法為后期空間安全距離、風振、覆冰和線路擴容增壓提供數(shù)據(jù)支持。
[0003]下面分別對現(xiàn)有的兩種電力巡檢系統(tǒng)及其缺點進行說明。
[0004](1)紅外成像技術電力巡檢
[0005]紅外成像技術巡檢高壓輸電線路是直升機搭載可見光檢測儀與紅外熱成像儀，一名航檢員操作控制系統(tǒng)對線路進行檢查和錄像，主要檢測和分析輸電線路上導線接續(xù)管、耐張管、導地線線夾、金具、絕緣子等輸電設施；另一名航檢員操作防抖望遠鏡、照相機對線路進行缺陷觀測，檢查桿塔、導地線金具、絕緣子等部件運行狀態(tài)。
[0006]該技術缺點如下:
[0007]1)數(shù)據(jù)采集精度和準確度低，利用紅外熱成像技術探測目標物的紅外輻射，將目標物體的溫度分布圖像轉換成視頻圖像的設備，依靠溫差成像。一般輸電線路溫差不大，因此對比度低，分辨細節(jié)能力差。
[0008]2)無法高效、大范圍獲取輸電線路及電力設施三維信息，無法得到高壓輸電線路走廊三維數(shù)字化模型，展現(xiàn)電力線路的真實狀況，包括弧垂、線路交叉跨越、植被覆蓋等，因此無法對線路周圍地理環(huán)境進行三維空間分析等。
[0009](2)搭載三維激光掃描系統(tǒng)的無人機電力巡檢系統(tǒng)
[0010]基于三維激光掃描系統(tǒng)的固定翼無人機電力巡檢系統(tǒng)，主要由無人機機體和地面測控中心(負責控制飛行狀態(tài)、處理檢測信息、接收數(shù)據(jù)等)，機體上搭載有飛行控制系統(tǒng)和吊艙，吊艙上搭載三維激光掃描儀與成像裝置，通過地面測控中心操作飛行控制系統(tǒng)與三維激光掃描系統(tǒng)。
[0011]該技術的缺點如下:
[0012]1)空中線路復雜，除電力設施跨越交叉復雜以外，還存在其他通信設施，無人機操縱手視野受限，地面操作難以準確控制無人機航線，且受環(huán)境(空氣能見度、風速)影響明顯ο
[0013]2)無人機靈活多變，操作方便，但無人機載荷重量小，基本上難以搭載除激光雷達外其他可見光、紅外成像等檢測設備。更無法獲取環(huán)境相關因素(風速、溫度、濕度)，數(shù)據(jù)采集和分析能力大打折扣。
[0014]3)無人機安全穩(wěn)定性差、續(xù)航能力差，三維激光掃描系統(tǒng)的無人機電力巡檢系統(tǒng)缺乏推廣性，無法大范圍、大規(guī)模使用。
實用新型內容
[0015]本實用新型提供了一種直升機電力巡檢系統(tǒng)，以至少解決現(xiàn)有技術中直升機電力巡檢系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集精度低，不能滿足電力巡檢數(shù)據(jù)采集要求的問題。
[0016]本實用新型實施例提供了一種直升機電力巡檢系統(tǒng)，包括:主控艙和傳感器吊艙，所述傳感器吊艙安裝在所述主控艙下方；所述主控艙內安裝有:第一設備和第一電源；所述傳感器吊艙內安裝有:機載激光雷達、慣性測量單元、定位設備、拍攝設備、環(huán)境傳感器、第二設備和第二電源；其中，所述第一電源通過電源線連接至所述第一設備和所述第二電源；所述第二電源通過電源線連接至所述機載激光雷達、所述慣性測量單元、所述定位設備、所述拍攝設備、所述環(huán)境傳感器和所述第二設備；所述第一設備通過第一通信信號線連接至所述第二設備、所述機載激光雷達、所述慣性測量單元和所述定位設備，所述第一設備還通過時間同步信號線連接至所述機載激光雷達和所述第二設備；
[0017]所述第一設備包括:第一收發(fā)單元，用于通過所述第一通信信號線向所述第二設備發(fā)送控制信息，通過所述第一通信信號線接收來自所述機載激光雷達、所述慣性測量單元和所述定位設備的第一數(shù)據(jù)，以及通過所述時間同步信號線向所述機載激光雷達和所述第二設備發(fā)送時間同步信號；
[0018]所述第二設備通過第二通信信號線連接至所述拍攝設備和所述環(huán)境傳感器；所述第二設備包括:第二收發(fā)單元，用于通過所述第一通信信號線接收所述控制信息，通過所述時間同步信號線接收所述時間同步信號，通過所述第二通信信號線接收來自所述拍攝設備和所述環(huán)境傳感器的第二數(shù)據(jù)，以及通過所述第一通信信號線將所述第二數(shù)據(jù)發(fā)送給所述第一設備。
[0019]在一個實施例中，所述第一設備還包括:存儲器和顯示屏；其中，所述存儲器用于存儲所述第一數(shù)據(jù)和所述第二數(shù)據(jù)；所述顯示屏，用于顯示所述第一數(shù)據(jù)、所述第二數(shù)據(jù)、或者對所述第一數(shù)據(jù)及所述第二數(shù)據(jù)進行處理后得到的數(shù)據(jù)。
[0020]在一個實施例中，所述拍攝設備包括:拍照設備和錄像設備；所述傳感器吊艙內還安裝有:航偏調整機構，連接至所述拍照設備和所述錄像設備，用于調整所述拍照設備和所述錄像設備的角度。
[0021]在一個實施例中，所述第一設備還通過所述時間同步信號線與所述拍照設備連接，用于向所述拍照設備發(fā)送所述時間同步信號。
[0022]在一個實施例中，所述環(huán)境傳感器包括:空速管和溫濕度傳感器；其中，所述空速管用于按照第一預設周期采集瞬時的風速；所述溫濕度傳感器用于按照第二預設周期采集瞬時的空氣溫度和濕度。
[0023]通過本實用新型的直升機電力巡檢系統(tǒng)，將激光雷達、POS系統(tǒng)、拍攝設備、環(huán)境傳感器集成到傳感器吊艙內，通過主控艙內的第一設備和傳感器吊艙內的第二設備控制，吊艙體積小，重量輕，減少了航檢員的工作量，操控臺操作簡單，實施方便，保證了監(jiān)測信息全面，獲得高精度、高密度的激光點云數(shù)據(jù)，滿足長距離、大范圍、高精度電力線路巡檢三維數(shù)據(jù)采集要求，大大提高數(shù)據(jù)采集的效率和精度，也提高了巡檢的效率。同時采用兩級電源供電，方便供電且利于供電管理。另外，對器件進行時間同步，保證了數(shù)據(jù)采集的同步性。此夕卜，顯示數(shù)據(jù)，方便工作人員查看，獲知輸電線路的相關信息。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本申請的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的限定。在附圖中:
[0025]圖1是本實用新型實施例的直升機電力巡檢系統(tǒng)的結構示意圖；
[0026]圖2是本實用新型實施例的直升機電力巡檢系統(tǒng)的電氣布線結構示意圖；
[0027]圖3是本實用新型實施例的直升機電力巡檢系統(tǒng)的通信布線結構示意圖。

【具體實施方式】
[0028]下面結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型的保護范圍。
[0029]本實用新型實施例提供了一種直升機電力巡檢系統(tǒng)。圖1是本實用新型實施例的直升機電力巡檢系統(tǒng)的結構示意圖，如圖1所示，該系統(tǒng)包括:主控艙10和傳感器吊艙20，傳感器吊艙20安裝在主控艙10下方，主控艙10即直升機的機艙，因此，此處也可以理解為傳感器吊艙20安裝在直升機下方。
[0030]主控艙10內安裝有:第一設備11和第一電源12。
[0031]傳感器吊艙20內安裝有:機載激光雷達21、慣性測量單元22、定位設備23、拍攝設備24、環(huán)境傳感器25、第二設備26和第二電源27。
[0032]其中，機載激光雷達21 (LiDAR)，用于向目標物(例如，電力線等)發(fā)射探測激光束(發(fā)射信號)，接收從目標物反射回來的回波信號，將回波信號與發(fā)射信號進行比較處理，獲得目標物的距離信息，結合慣性測量單元22獲取的姿態(tài)數(shù)據(jù)、定位設備23獲取的位置數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)計算得到具有精確三維坐標的大量離散數(shù)據(jù)點，即LiDAR點云數(shù)據(jù)。LiDAR點云數(shù)據(jù)結合拍攝設備24獲取的影像和錄像數(shù)據(jù)可以生成精確數(shù)字高程模型(DEM)、數(shù)字表面模型(DSM)、數(shù)字正射影像(DOM)，通過后處理軟件，可得到真實的三維場景。根據(jù)環(huán)境傳感器25采集的風速、溫度和濕度，通過線路分析軟件展開高壓輸電線路風振、覆冰和線路增容增壓等分析。
[0033]慣性測量單元22 (Inertial Measurement Unit，簡稱為IMU)，用于測定傳感器吊艙20內的傳感器(例如，機載激光雷達21)在空間的瞬時姿態(tài)參數(shù)，即俯仰角、側滾角和航偏角。
[0034]定位設備23，可以是GPS，例如動態(tài)載波相位差分GPS，用于測定直升機在空間的瞬時三維位置信息。
[0035]拍攝設備24可以對輸電線路進行拍照，獲取地面的地物地貌真彩信息，作為三維信息的紋理數(shù)據(jù)源。也可以在采集激光點云時，對輸電線路走廊錄像，記錄線路的真實狀況。
[0036]環(huán)境傳感器25用于采集輸電線路周圍環(huán)境氣象數(shù)據(jù)，為輸電線路分析提供參考。
[0037]本實施例中可以采用測姿定位系統(tǒng)(Posit1n and Orientat1n System，簡稱為POS)，包括MU、GPS和相應的處理軟件PCS，PCS可設置在第一設備11中。第一設備11和第二設備27均可以是計算機。
[0038]第一電源12通過電源線(如圖1中粗實線所示)連接至第一設備11和第二電源27 ;第二電源27通過電源線連接至機載激光雷達21、慣性測量單元22、定位設備23、拍攝設備24、環(huán)境傳感器25和第二設備26。
[0039]第一設備11通過第一通信信號線(如圖1中虛線所示)連接至第二設備26、機載激光雷達21、慣性測量單元22和定位設備23，第一設備11還通過時間同步信號線(如圖1中雙點劃線所示)連接至機載激光雷達21和第二設備26。
[0040]第一設備11包括:第一收發(fā)單元111，用于通過第一通信信號線向第二設備26發(fā)送控制信息，通過第一通信信號線接收來自機載激光雷達21、慣性測量單元22和定位設備
23的第一數(shù)據(jù)(即輸電線路走廊三維激光點云數(shù)據(jù))，以及通過時間同步信號線向機載激光雷達21和第二設備26發(fā)送時間同步信號。
[0041]具體的，第一通信信號線是主控艙10與傳感器吊艙20之間的纜線，其可以是P0S專用纜線(連接機載激光雷達21和慣性測量單元22)、雷達專有信號線(連接機載激光雷達21)和集成控制千兆網(wǎng)線(連接第二設備26)。第一數(shù)據(jù)可以是機載激光雷達21掃描到的數(shù)據(jù)、慣性測量單元22測量的角度數(shù)據(jù)和定位設備23得到的三維位置數(shù)據(jù)。
[0042]第二設備26通過第二通信信號線(如1圖中虛線所示)連接至拍攝設備24和環(huán)境傳感器25。
[0043]第二設備26包括:第二收發(fā)單元261，用于通過第一通信信號線接收控制信息，通過時間同步信號線接收時間同步信號，通過第二通信信號線接收來自拍攝設備24和環(huán)境傳感器25的第二數(shù)據(jù)，以及通過第一通信信號線將第二數(shù)據(jù)發(fā)送給第一設備11。第二數(shù)據(jù)可以是拍攝設備24的照片或錄像、環(huán)境傳感器25得到的風速和溫濕度數(shù)據(jù)，即輸電線路走廊影像數(shù)據(jù)和空氣環(huán)境中瞬時參數(shù)。
[0044]通過本實用新型實施例的直升機電力巡檢系統(tǒng)，將激光雷達、P0S系統(tǒng)、拍攝設備、環(huán)境傳感器集成到傳感器吊艙內，通過主控艙內的第一設備和傳感器吊艙內的第二設備實現(xiàn)兩級控制(第一設備為主控設備，通過控制信息實現(xiàn)對第二設備的控制)，吊艙體積小，重量輕，減少了航檢員的工作量，操控臺操作簡單，實施方便，保證了監(jiān)測信息全面，獲得高精度、高密度的激光點云數(shù)據(jù)，滿足長距離、大范圍、高精度電力線路巡檢三維數(shù)據(jù)采集要求，大大提高數(shù)據(jù)采集的效率和精度，也提高了巡檢的效率。同時采用兩級電源供電，方便供電且利于供電管理。另外，對器件進行時間同步，保證了數(shù)據(jù)采集的同步性。
[0045]第一設備11還可以包括:存儲器和顯示屏；其中，存儲器用于存儲第一數(shù)據(jù)和第二數(shù)據(jù)；顯示屏，用于顯示第一數(shù)據(jù)、第二數(shù)據(jù)、或者對第一數(shù)據(jù)及第二數(shù)據(jù)進行處理后得到的數(shù)據(jù)。方便工作人員查看，獲知輸電線路的相關信息。當然，根據(jù)實際情況，可以設置為只顯示對第一數(shù)據(jù)及第二數(shù)據(jù)進行處理后得到的數(shù)據(jù)，如果工作人員需要查看具體的第一數(shù)據(jù)和第二數(shù)據(jù)，可以自行從存儲器中調出數(shù)據(jù)進行查看。
[0046]拍攝設備24可以包括:拍照設備和錄像設備；傳感器吊艙20內還安裝有:航偏調整機構，連接至拍照設備和錄像設備，用于調整拍照設備和錄像設備的角度。具體的，拍照設備可以是數(shù)碼相機，根據(jù)廠家提供的應有程序接口(API)重新配置并開發(fā)驅動程序，對輸電線路進行定時周期性拍照，獲取地面的地物地貌真彩信息，以彌補LiDAR的不足，同時作為三維信息的紋理數(shù)據(jù)源。錄像設備可以是DV錄像儀，根據(jù)廠家提供的API重新配置并開發(fā)驅動程序，采集激光點云時，對輸電線路走廊錄像，記錄線路的真實狀況。航偏調整機構可以根據(jù)飛行姿態(tài)和航線規(guī)劃自動計算偏航角，同時根據(jù)操作命令可以驅動糾偏機構實現(xiàn)自動糾偏。本實施例可以及時調整角度，保證得到滿足需求的數(shù)據(jù)。可以使用一個或多個錄像機，以便得到全面的錄像信息。
[0047]在一個實施例中，第一設備11還可以通過時間同步信號線與拍照設備連接，用于向拍照設備發(fā)送時間同步信號。對于獲取點云數(shù)據(jù)，拍照設備采集的數(shù)據(jù)是比較重要的，因此，本實施例中，第一設備11額外接了時間同步信號線與拍照設備連接，使得時間同步更加及時準確。
[0048]在一個實施例中，環(huán)境傳感器25包括:空速管和溫濕度傳感器；其中，空速管用于按照第一預設周期采集瞬時的風速；溫濕度傳感器用于按照第二預設周期采集瞬時的空氣溫度和濕度。本實施例中，空速管和溫濕度傳感器周期性采集環(huán)境氣象數(shù)據(jù)，可以滿足輸電線路分析對環(huán)境數(shù)據(jù)的需求。將所采集數(shù)據(jù)同步上傳，顯示在第一設備的顯示屏上，并在數(shù)據(jù)文件中以環(huán)境監(jiān)控數(shù)據(jù)包格式記錄。
[0049]由此可見，本實用新型通過對吊艙傳感器實行電源管理，增加控制計算機，集成設備纜線，達到高效、便捷地采集準確度高、密度好的高壓輸電線路空間點云數(shù)據(jù)，同步記錄GPS和慣性導航系統(tǒng)信息，并融合高分辨相機數(shù)據(jù)，結合可見光錄像數(shù)據(jù)，實現(xiàn)輸電線及電力設施高精度三維可視化。
[0050]下面結合圖2和圖3對上述直升機電力巡檢系統(tǒng)的具體實施例進行詳細說明，以采用POS系統(tǒng)為例。該實施例僅為了解釋說明，并不能用來限制本實用新型。
[0051]整個系統(tǒng)包括主控艙和傳感器吊艙。整個系統(tǒng)采用兩級供電和控制模式，在主控艙和傳感器吊艙分別設置計算機和供電電源。主控艙中的主控計算機為整個系統(tǒng)的中心控制計算機，主控艙中的設備電源為整個系統(tǒng)的電源。
[0052]主控艙(也可稱為操作臺)包括:主控計算機(包括收發(fā)單元、數(shù)據(jù)存儲單元和顯示屏)和設備電源。主控計算機內置PCS軟件。主控艙主要作用包括:系統(tǒng)供電、人機交互和數(shù)據(jù)存儲。通過主控計算機和控制計算機可以實現(xiàn)控制各傳感器aMU、GPS、激光雷達、相機、錄像機、環(huán)境傳感器等)的工作情況、系統(tǒng)初始化設置、設備狀況監(jiān)視、飛行位置姿態(tài)信息和飛行航線信息顯示、控制并調整旋偏機構、采集數(shù)據(jù)記錄，并且可以進行時間同步，實時同步采集各傳感器數(shù)據(jù)，解決了數(shù)據(jù)采集的同步問題，保證了設備采集數(shù)據(jù)的一致性。
[0053]其中，設備電源負責整個系統(tǒng)供電，為主控艙內的主控計算機及傳感器吊艙中的電源供電，供電形式主要為24V、12V、5V DC，整個電源輸出功率可以設計為300W。主控計算機，通過千兆以太網(wǎng)連接傳感器吊艙的控制計算機，控制整個系統(tǒng)運行和操作，通過顯示屏實現(xiàn)人機交互。主控計算機可以安裝有500G以上固態(tài)硬盤，采用強固型設計，保證計算機可靠工作和數(shù)據(jù)安全存儲。PCS為POS系統(tǒng)對應的軟件，主要用于存儲GPS和IMU數(shù)據(jù)，為系統(tǒng)輸出時間同步信號。
[0054]傳感器吊艙內主要設置了電源、控制計算機和各種傳感器，如，雷達、GPS、MU、相機、錄像機、環(huán)境傳感器，用于采集數(shù)據(jù)。其中，該電源的供電對象為傳感器吊艙內的各個器件，整個電源系統(tǒng)輸出功率可以為200W，同時該電源接受艙內控制計算機控制，具備電源狀態(tài)報告和過流保護等功能。控制計算機負責與主控計算機通信，同時負責傳感器吊艙內部部件的控制和數(shù)據(jù)采集工作?？刂朴嬎銠C包括:嵌入式計算機及擴展板，嵌入計算機控制傳感器吊艙內所有傳感器部件，控制計算機通過Firewire連接錄像機，通過擴展板上A/D采集模塊連接環(huán)境傳感器，通過A/D采樣模塊對空速管信號和溫濕度信號周期采樣。通過USB接口連接數(shù)字相機，通過串口、TTL信道和模擬輸出連接數(shù)字相機和DV錄像機的航偏糾正單元，通過TTL信道和串口接收PCS的秒脈沖(PPS)信號。
[0055]系統(tǒng)的電氣布線結構如圖2所示，粗實線表示電源線。主控艙10通過一條電源纜線連接傳感器吊艙20。主控艙10中的電源為艙內設備供電，同時通過電源線為傳感器吊艙供電。POS/AV IMU GPS表示POS系統(tǒng)中的慣性測量單元和全球定位系統(tǒng)。
[0056]系統(tǒng)的通信布線結構如圖3所示，連接線中，粗實線表示信號線，虛線表示高精度時間同步關系，為了清楚體現(xiàn)POS系統(tǒng)的連接，圖3將PCS采用一個模塊表示。主控艙10與傳感器吊艙20之間有4條纜線，分別是POS/AV 510專用纜線(用于POS系統(tǒng)的連接)、時間同步信號線(用于時間同步)，LiDAR設備專有信號線(用于連接雷達)和集成控制千兆網(wǎng)線(用于兩個艙的計算機的連接)。除POS/AV 510專用纜線，其它三條纜線可以根據(jù)實際情況設計連接于一個航空接插件，即信號通信接插件。計算機與其艙內的電源之間連接有信號線，可以實現(xiàn)充電控制與管理，例如，控制充電方式、進行過電保護和監(jiān)測電源狀態(tài)等，也可以對傳感器吊艙20內的某一器件單獨進行電源控制，保證系統(tǒng)穩(wěn)定性。
[0057]綜上所述，本實用新型根據(jù)電力巡檢方面獨特要求，提供了一種基于激光雷達技術的直升機電力巡檢系統(tǒng)，克服現(xiàn)有紅外成像技術電力巡檢系統(tǒng)和搭載三維激光掃描系統(tǒng)的無人機電力巡檢系統(tǒng)的不足，該系統(tǒng)可以獲取高精度、高密度、高效率激光點云數(shù)據(jù)和環(huán)境氣象數(shù)據(jù)。滿足長距離、大范圍、高精度電力線路巡檢三維數(shù)據(jù)采集要求，大大提高數(shù)據(jù)米集的效率和精度。
[0058]本實用新型實現(xiàn)了三維激光雷達數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)碼影像采集系統(tǒng)和環(huán)境氣象采集系統(tǒng)三位一體的系統(tǒng)化集成；從各類數(shù)據(jù)采集的并行性、工作平臺的一體性、同步性、工作環(huán)境的適同性等層面，進行了系統(tǒng)、有效的集成與創(chuàng)新。針對直升機平臺特殊性(振動強、旋偏大)，設計了攝像錄像設備航偏調整機構，實時控制。根據(jù)輸電線路分析對環(huán)境數(shù)據(jù)的需求，集成了環(huán)境傳感器(空速管和溫濕度傳感器)，周期性采集環(huán)境氣象數(shù)據(jù)。實現(xiàn)各傳感器采集數(shù)據(jù)的同步性，實時監(jiān)測、采集和顯示傳感器(如激光雷達、照相機、錄像機、環(huán)境傳感器等)工作情況。
[0059]本實用新型實施例的直升機電力巡檢系統(tǒng)具有以下有益效果:
[0060]1)相比于熱紅外成像儀技術，基于激光雷達技術的直升機電力巡檢系統(tǒng)，能快速獲取大面積地表三維數(shù)據(jù)的技術，作業(yè)速度快，測量精度高、準確性好、最大限度真實地反映地表情況等特點，可用于快速生成數(shù)字高程模型、數(shù)字表面模型和數(shù)字正射影像?？赏讲杉呔燃す恻c云和高分辨率數(shù)碼影像數(shù)據(jù)，與地理信息技術結合，在電網(wǎng)建設和管理中具有廣泛的用途。采集點云數(shù)據(jù)可以得到輸電線路三維走廊。
[0061]2)相比無人機平臺，利用直升機平臺，保證了系統(tǒng)安全穩(wěn)定，達到對輸電線路(條帶形狀)大面積、長距離的巡檢，豐富電力巡檢技術手段。
[0062]在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
[0063]以上所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并不用于限定本實用新型的保護范圍，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種直升機電力巡檢系統(tǒng)，其特征在于，包括:主控艙和傳感器吊艙，所述傳感器吊艙安裝在所述主控艙下方； 所述主控艙內安裝有:第一設備和第一電源； 所述傳感器吊艙內安裝有:機載激光雷達、慣性測量單元、定位設備、拍攝設備、環(huán)境傳感器、第二設備和第二電源； 其中，所述第一電源通過電源線連接至所述第一設備和所述第二電源；所述第二電源通過電源線連接至所述機載激光雷達、所述慣性測量單元、所述定位設備、所述拍攝設備、所述環(huán)境傳感器和所述第二設備； 所述第一設備通過第一通信信號線連接至所述第二設備、所述機載激光雷達、所述慣性測量單元和所述定位設備，所述第一設備還通過時間同步信號線連接至所述機載激光雷達和所述第二設備； 所述第一設備包括:第一收發(fā)單元，用于通過所述第一通信信號線向所述第二設備發(fā)送控制信息，通過所述第一通信信號線接收來自所述機載激光雷達、所述慣性測量單元和所述定位設備的第一數(shù)據(jù)，以及通過所述時間同步信號線向所述機載激光雷達和所述第二設備發(fā)送時間同步信號； 所述第二設備通過第二通信信號線連接至所述拍攝設備和所述環(huán)境傳感器； 所述第二設備包括:第二收發(fā)單元，用于通過所述第一通信信號線接收所述控制信息，通過所述時間同步信號線接收所述時間同步信號，通過所述第二通信信號線接收來自所述拍攝設備和所述環(huán)境傳感器的第二數(shù)據(jù)，以及通過所述第一通信信號線將所述第二數(shù)據(jù)發(fā)送給所述第一設備。
2.根據(jù)權利要求1所述的直升機電力巡檢系統(tǒng)，其特征在于，所述第一設備還包括:存儲器和顯示屏； 其中，所述存儲器用于存儲所述第一數(shù)據(jù)和所述第二數(shù)據(jù)； 所述顯示屏，用于顯示所述第一數(shù)據(jù)、所述第二數(shù)據(jù)、或者對所述第一數(shù)據(jù)及所述第二數(shù)據(jù)進行處理后得到的數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權利要求1所述的直升機電力巡檢系統(tǒng)，其特征在于，所述拍攝設備包括:拍照設備和錄像設備； 所述傳感器吊艙內還安裝有:航偏調整機構，連接至所述拍照設備和所述錄像設備，用于調整所述拍照設備和所述錄像設備的角度。
4.根據(jù)權利要求3所述的直升機電力巡檢系統(tǒng)，其特征在于，所述第一設備還通過所述時間同步信號線與所述拍照設備連接，用于向所述拍照設備發(fā)送所述時間同步信號。
5.根據(jù)權利要求1所述的直升機電力巡檢系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)境傳感器包括:空速管和溫濕度傳感器； 其中，所述空速管用于按照第一預設周期采集瞬時的風速； 所述溫濕度傳感器用于按照第二預設周期采集瞬時的空氣溫度和濕度。
【文檔編號】H02G1/02GK204258162SQ201420835856
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月25日 優(yōu)先權日:2014年12月25日
【發(fā)明者】汪駿, 王和平, 郭曉冰, 沈建, 張慶祥, 方平凱, 王浩淼, 鄒彪, 吳建軍, 王曉星, 楊燕林 申請人:國網(wǎng)通用航空有限公司, 北京北科天繪科技有限公司, 國家電網(wǎng)公司