[發明專利]一種無人機輸電線路航巡系統

有效

• 申請號: 201110276785.1
• 申請日: 2011-09-19
• 公開（公告）號: CN102570345A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 權軍;田凱
• 申請（專利權）人: 天津全華時代航天科技發展有限公司
• 主分類號: H02G1/02
• 分類號: H02G1/02;H04N5/225;H04N5/232
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王來佳

技術領域

本發明屬于無人機領域，涉及無人機巡線，尤其是一種無人機輸電線路航巡系統。

背景技術

輸電線路的安全運行不但關系到國民生產生活，而且關系到電力系統的穩定運行。輸電線路巡檢工作是保證安全、可靠供電的重要的、不可缺少的工作。目前的電力巡查的方式主要由人工巡線和航空巡線構成。人工巡線，執行和監管困難，勞動強度大，安全性較差；而有人直升機電力巡查的運營成本較高，不僅機體的租用成本高，機場的建設成本高昂，而且專業的飛行和維護團隊管理和培訓不易，在實際使用過程中，始終難以避免“人”的因素，在高危領域的作業過程中，一旦發生事故將帶來難以彌補的損失。

近幾年，伴隨著我國無人駕駛飛機技術的逐漸成熟和國外無人機及其控制設備進入中國，采用無人機巡查電力線路已經具備了技術上的可行性，推進無人機航巡輸電線路工作具有了實際的現實意義。無人直升機電力巡線通過較快的速度全面檢查線路和電塔的各種設備情況，同時搭載的精密儀器可以探測到深層次的線路故障和隱故障，數據及時返回，問題當日處理，巡線速度快，操作簡便，使用成本低廉，為電網的安全和高效運行提供了重要保障。采用無人機巡線可大大增加安全系數，增加巡航檢查次數，減少運營管理的成本，提高作業的效率，且操作更簡單、性能可靠，具有更加優良的經濟效益與社會效益。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足之處，提供一種結構簡單合理、性能可靠、穩定性好、可用于高清拍攝的無人機輸電線路航巡系統。

本發明解決其技術問題是采取以下技術方案實現的：

一種無人機輸電線路航巡系統，由無人機、攝像系統、控制系統構成，攝像系統固裝在無人機上，其特征在于：攝像系統通過云臺架與無人機固定連接，攝像系統包括陀螺儀部分及攝像部分，所述陀螺儀部分包括機械陀螺儀、云臺架、陀螺架，所述攝像部分包括攝像機、攝像機機架、攝像機托，具體結構為：

(1)陀螺儀部分：所述陀螺架由內框及外框同徑構成，內框上固裝機械陀螺儀，內框與外框之間在徑向上均通過轉軸連接，在外框兩側的軸向上均通過中心軸安裝云臺架，在對應內框一側轉軸的外框上延伸有外軸的輸出端，在該轉軸的輸出端端部固裝有一主動輪；

(2)攝像部分：在云臺架其中軸向一側的中心軸伸出云臺架，該中心軸的端部同軸固裝向前開口的攝像機機架，在該攝像機機架的框內徑向通過鉸軸安裝攝像機托，該攝像機托上與中心軸同軸向固裝攝像機，在對應攝像機托一側攝像機機架上，攝像機托的鉸軸的端部固裝一從動輪；

(3)陀螺儀部分的外框的主動輪與攝像部分的攝像機托的從動輪同向，在主動輪的徑向盤面上徑向對稱鉸裝有兩個同步傳動桿，該兩個同步傳動桿的另一端鉸裝在從動輪的徑向盤面上。

而且，所述兩個云臺架為框式結構，中間設置有加強筋。

而且，所述主動輪與從動輪設置為同徑，所鉸裝的兩個同步傳動桿的位置相同。

本發明的優點和積極效果是：

1、本航巡系統在無人機上裝備陀螺穩定的可見光檢測儀與紅外熱成像儀等載荷設備，對輸電線路進行檢查和錄像拍照，這樣將多種設備結合對線路進行多種手段的檢查和記錄，大大提高了輸電線路巡視的技術含量，并且在高山大嶺或特(超)高壓輸電線路等人工難以巡視的地方更能顯出其優越性，在線路巡視上是一個巨大飛躍，具有高科技、高效率、不受地域影響等優點，對提高巡線效率、提高巡線設備經濟性、安全性、可靠性具有重要的現實意義，同時對優化有人機輸電線路航巡的任務設備也有極大的幫助和促進作用。

2、本航巡系統利用機載陀螺穩定紅外成像測試設備與無人機在線路附近的懸停飛行結合，尋找輸電設備上局部發熱類型的缺陷，利用機載可見光數錄影技術發現輸電設備上可視缺陷，利用GPS技術及語音錄制系統對各桿塔的缺陷位置進行記錄，當各種故障發生后，無人直升機可以第一時間飛入電力事故區域進行監測，贏取搶修時間。

3、本航巡系統由地面遠距離控制系統通過數據鏈進行操控，然后進行精控實時傳遞圖片或視頻，并且具備GPS自主線路導航控制、地理匹配自動控制、線路桿塔自動跟蹤等飛行控制功能，使無人飛機巡線進入真正的全自動化飛行階段，以其經濟性、安全性和便利性，大規模的在航空巡線中使用也成為一種必然的趨勢。

附圖說明

圖1為本發明的控制系統方框圖；

圖2為本發明的攝像系統結構主視圖；

圖3為圖2的右視圖；

圖4為圖2的俯視圖；

圖5為圖4的陀螺儀局部放大俯視圖

圖6為本發明的立體結構示意圖。