基于無線傳輸?shù)碾娏€巡檢用無人機(jī)平臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無人機(jī)電力線巡檢技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種基于無線傳輸?shù)碾娏€巡檢用無人機(jī)平臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]輸配電電路是電力系統(tǒng)的重要組成部分，由于架空輸電線路的覆蓋區(qū)域廣、穿越區(qū)域地形復(fù)雜、自然環(huán)境惡劣，線路基礎(chǔ)、桿塔、導(dǎo)地線、金具等長期暴露在自然環(huán)境中，不僅要承受正常機(jī)械載荷和電力負(fù)荷，還要經(jīng)受雷擊、雨水、滑坡、沉陷、地震和鳥害等外界因素的危害。這些因素會(huì)加快線路的老化、疲勞，導(dǎo)致線路故障跳閘威脅電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定運(yùn)行。電力線巡檢是有效保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作。通過電力線巡檢可以掌握線路運(yùn)行狀況和周圍環(huán)境的變化，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷和危及線路安全的隱患，提出具體檢修意見，以便及時(shí)消除缺陷和隱患，避免事故發(fā)生。
[0003]現(xiàn)階段運(yùn)用最廣泛的巡線方法是人工周期巡線，這種方法勞動(dòng)強(qiáng)度大、耗時(shí)多、效率低下，風(fēng)險(xiǎn)大，并且有些線路受制于地形因素造成線路巡視異常困難。
[0004]近年來，電網(wǎng)公司逐漸采取無人機(jī)裝載傳感器對(duì)輸電線路設(shè)備及走廊環(huán)境進(jìn)行進(jìn)行電力線巡檢，可部分代替人工巡線，顯著降低人員勞動(dòng)強(qiáng)度。但是由于缺乏系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)，各種設(shè)備和傳感器間的同步以及工作模式復(fù)雜，使得無人機(jī)上裝載的各種傳感器之間多數(shù)情況下缺乏聯(lián)系，數(shù)據(jù)的傳輸及處理也相互獨(dú)立，無法發(fā)揮出多傳感器同步巡檢的多源數(shù)據(jù)比對(duì)優(yōu)勢與準(zhǔn)確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提出了一種基于無線傳輸?shù)碾娏€巡檢用無人機(jī)平臺(tái)，包括無人機(jī)機(jī)載控制平臺(tái)和地面站控制平臺(tái)，所述無人機(jī)機(jī)載控制平臺(tái)進(jìn)行電力線巡檢，通過可見光攝像機(jī)、紅外成像儀、紫外線成像儀采集電力線和桿塔數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，并通過無線傳輸模塊A發(fā)送至地面控制平臺(tái)；所述地面站控制平臺(tái)將接收到的數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)，傳送至實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊進(jìn)行畫面顯示；其中，所述無人機(jī)機(jī)載控制平臺(tái)包括無人機(jī)中央處理器、巡檢軌跡模塊、圖像采集模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊A、無線傳輸模塊A、定位模塊、安全飛行模塊和遙控接收模塊；所述無人機(jī)中央處理器與巡檢軌跡模塊、圖像采集模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊A、無線傳輸模塊A、定位模塊、安全飛行模塊和遙控接收模塊連接；所述地面站控制平臺(tái)包括地面站中央處理器、實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊B、無線傳輸模塊B和手動(dòng)遙控模塊；所述地面站中央處理器與實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊B、無線傳輸模塊B和手動(dòng)遙控模塊連接；所述無人機(jī)機(jī)載控制平臺(tái)和所述地面站控制平臺(tái)通過無線傳輸模塊進(jìn)行無線數(shù)據(jù)通信。
[0006]進(jìn)一步地，所述巡檢軌跡模塊包括電力線巡檢子模塊、桿塔巡檢子模塊和避障子模塊；所述安全飛行模塊包括最大飛行距離監(jiān)測和氣象監(jiān)測；所述巡檢軌跡模塊根據(jù)無人機(jī)中央處理器發(fā)出的指令進(jìn)行電力線巡檢；所述圖像采集模塊將可見光攝像機(jī)、紅外成像儀、紫外線成像儀采集到的數(shù)據(jù)傳送至無人機(jī)中央處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)并分析；所述無線傳輸模塊A將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊A中數(shù)據(jù)信息發(fā)送至地面站控制平臺(tái)；所述地面站控制平臺(tái)的無線傳輸模塊B與無線傳輸模塊A進(jìn)行無線通信，將接收到的數(shù)據(jù)信息發(fā)送至地面站中央處理器；所述地面站中央處理器將無線傳輸模塊B接收的數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊B中，并傳送至實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊進(jìn)行畫面顯示；所述遙控接收模塊用于接收手動(dòng)遙控模塊發(fā)送的指令。
[0007]進(jìn)一步地，電力線巡檢是依照預(yù)先規(guī)劃好的軌跡進(jìn)行巡檢。
[0008]進(jìn)一步地，巡檢之前電力線巡檢子模塊中已規(guī)劃好電力線巡檢軌跡，當(dāng)檢測到電力線時(shí)，啟動(dòng)電力線巡檢子模塊進(jìn)行巡檢。
[0009]進(jìn)一步地，進(jìn)行電力線巡檢時(shí)，會(huì)實(shí)時(shí)將運(yùn)行軌跡與預(yù)先規(guī)劃好的軌跡進(jìn)行比較，實(shí)時(shí)校準(zhǔn)運(yùn)行軌跡。
[0010]進(jìn)一步地，所述桿塔巡檢子模塊是根據(jù)地面站控制平臺(tái)通過手動(dòng)遙控模塊發(fā)送的指令進(jìn)行桿塔巡檢。
[0011]進(jìn)一步地，當(dāng)檢測到桿塔時(shí)，啟動(dòng)桿塔巡檢子模塊進(jìn)行巡檢。
[0012]進(jìn)一步地，桿塔巡檢時(shí)，地面控制平臺(tái)根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控畫面信息，通過手動(dòng)遙控模塊發(fā)送指令，遙控接收模塊將接收到的手動(dòng)遙控模塊的指令傳送至無人機(jī)中央處理器，控制無人機(jī)進(jìn)行桿塔巡檢。
[0013]進(jìn)一步地，桿塔巡檢沒有預(yù)先規(guī)劃巡檢軌跡，通過手動(dòng)遙控巡檢，提高了巡檢的準(zhǔn)確性。
[0014]進(jìn)一步地，所述避障子模塊根據(jù)圖像采集模塊的信息，判斷前方、左方和右方是否存在障礙物，若存在障礙物，則啟動(dòng)避障程序，有效地保證了無人機(jī)的安全。
[0015]進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊A將可見光攝像機(jī)、紅外成像儀、紫外成像儀采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)時(shí)將時(shí)間和定位模塊的方位信息一同存儲(chǔ)。
[0016]進(jìn)一步地，根據(jù)圖像采集模塊的信息和定位模塊中的方位信息，可判斷具體地點(diǎn)的電力線和桿塔的性能狀態(tài)，方便維修。
[0017]進(jìn)一步地，所述可見光攝像機(jī)、紅外成像儀、紫外成像儀用于對(duì)電力線和桿塔進(jìn)行拍攝，并將檢測到的數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊A中。
[0018]進(jìn)一步地，巡檢結(jié)束后，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊A中的數(shù)據(jù)信息可作為對(duì)電力線和桿塔性能評(píng)價(jià)的依據(jù)，單純地依靠數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊B中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行電力線和桿塔的性能評(píng)價(jià)可能造成誤判，因?yàn)闊o線傳輸過程可能會(huì)有數(shù)據(jù)遺漏或失真。
[0019]進(jìn)一步地，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊A的數(shù)據(jù)信息，提高了電力線巡檢的準(zhǔn)確性。
[0020]進(jìn)一步地，巡檢之前已計(jì)算好無人機(jī)的最大飛行距離，即飛行到一定距離就需返航。
[0021]進(jìn)一步地，巡檢之前最大飛行距離模塊中已存儲(chǔ)最大飛行距離數(shù)據(jù)信息，當(dāng)無人機(jī)的飛行距離達(dá)到最大值，無人機(jī)機(jī)載控制平臺(tái)會(huì)報(bào)警，并提示返航，確保無人機(jī)能安全返回，提高無人機(jī)的安全性。
[0022]進(jìn)一步地，所述氣象監(jiān)測模塊對(duì)飛行天氣進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并將天氣信息傳送至無人機(jī)中央處理器進(jìn)行分析，實(shí)時(shí)監(jiān)測飛行天氣是否適合飛行，確保無人機(jī)的安全。
[0023]本發(fā)明取得的有益效果是:本發(fā)明提供的基于無線傳輸?shù)碾娏€巡檢用無人機(jī)平臺(tái)，包括無人機(jī)機(jī)載控制平臺(tái)和地面站控制控臺(tái)，根據(jù)規(guī)劃好的軌跡進(jìn)行電力線巡檢，通過地面站控制無人機(jī)進(jìn)行桿塔的巡檢，提高巡檢效率和精確度；避障子模塊的設(shè)置，可以避免無人機(jī)巡檢過程碰到一些障礙物，提高無人機(jī)的安全性；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊A中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息可以用于分析電力線和桿塔的性能狀態(tài)，避免無線傳輸中數(shù)據(jù)的失真和遺漏，提高信息的準(zhǔn)確率；基于無線傳輸?shù)碾娏€巡檢用無人機(jī)平臺(tái)功能設(shè)施齊全、巡檢全面、效率高，安全性尚。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2為本發(fā)明無人機(jī)機(jī)載控制平臺(tái)框架圖。
[0026]圖3為本發(fā)明地面站控制平臺(tái)框架圖。
[0027]附圖標(biāo)記:1、無人機(jī)機(jī)載控制平臺(tái)；11、無線傳輸模塊A ;12、圖像采集模塊；121、可見光攝像機(jī)；122、紅外成像儀；123、紫外線成像儀；13、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊A ;14、遙控接收模塊；15、巡檢軌跡模塊；151、電力線巡檢子模塊；152、桿塔巡檢子模塊；153、避障子模塊；16、定位模塊；17、安全飛行模塊；18、無人機(jī)中央處理器；2、地面站控制平臺(tái)；21、無線傳輸模塊B ;22、實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊；23、手動(dòng)遙控模塊；24、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊B ;25、地面站中央處理器。
【具體實(shí)施方式】
[0028]參見附圖1至3，一種基于無線傳輸?shù)碾娏€巡檢用無人機(jī)平臺(tái)，包括無人機(jī)機(jī)載控制平臺(tái)I和地面站控制平臺(tái)2，所述無人機(jī)機(jī)載控制平臺(tái)I進(jìn)行電力線巡檢，通過可見光攝像機(jī)121、紅外成像儀122、紫外線成像儀123采集電力線和桿塔數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，并通過無線傳輸模塊All發(fā)送至地面控制平臺(tái)2。
[0029]進(jìn)一步地，所述地面站控制平臺(tái)2將接收到的數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)，傳送至實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊22進(jìn)行畫面顯示。
[0030]其中，所述無人機(jī)機(jī)載控制平臺(tái)I包括無人機(jī)中央處理器18、巡檢軌跡模塊15、圖像采集模塊12、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊A13、無線傳輸模塊All、定位模塊16、安全飛行模塊17和遙控接收模塊14 ;所述無人機(jī)中央處理器18與巡檢軌跡模塊15、圖像采集模塊12、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊A13、無線傳輸模塊All、定位模塊16、安全飛行模塊17和遙控接收模塊14連接；所述地面站控制平臺(tái)2包括地面站中央處理器25、實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊22、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊B24、無線傳輸模塊B21和手動(dòng)遙控模塊23 ;所述地面站中央處理器25與實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊22、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊B24、無線傳輸模塊B21和手動(dòng)遙控模塊23連