[發明專利]無人機電力線路巡檢的協同控制方法有效

申請號：	201310753319.7	申請日：	2013-12-31
公開（公告）號：	CN103744390A	公開（公告）日：	2014-04-23
發明（設計）人：	劉正軍;王柯;左志權;彭向陽;謝小偉;麥曉明;蔡艷輝;王銳;毛先胤	申請（專利權）人：	中國測繪科學研究院;廣東電網公司電力科學研究院
主分類號：	G05B19/418	分類號：	G05B19/418
代理公司：	廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224	代理人：	王茹;曾旻輝
地址：	100830 ***	國省代碼：	北京;11
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摘要：
搜索關鍵詞：	無人機電力線路巡檢協同控制方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及無人機電力線路巡檢技術領域，尤其涉及一種無人機電力線路巡檢的協同控制方法。

背景技術

電網現行高壓輸電線路運維模式和巡檢方式，主要通過維護人員依靠地面交通工具或徒步行走、利用手持儀器或肉眼來巡查設施處理缺陷，已不能適應現代化電網的發展和安全運行需要，超、特高壓電網急需安全、先進、科學、高效的電力巡檢方式。

近年來，電網公司逐漸采取以無人機為搭載平臺，裝載傳感器終端對輸電線路設備及走廊環境進行高空俯視巡檢，可部分代替人工巡線，顯著降低人員勞動強度。目前無人機通常搭載包括穩定平臺、定位定姿系統、激光掃描儀、紅外熱像儀、紫外成像儀、視頻錄像儀、可見光相機等在內的部分或者全部設備和傳感器開展巡檢工作。但是由于缺乏系統整體設計，各種設備和傳感器間的同步以及工作模式復雜，使得無人機上裝載的各種傳感器之間多數情況下缺乏聯系，數據的傳輸及處理也相互獨立，無法發揮出多傳感器同步巡檢的多源數據比對優勢與準確性。

因此，為保證無人機巡檢作業計劃安全、有序、高效的開展，完成對設定區域和線路的目標實施不同類型的遙感飛行任務，完成數據獲取，需要針對后期數據處理的需求，提高無人機系統運行的整體協調性、可靠性及安全性。

發明內容

基于此，本發明提供了一種無人機電力線路巡檢的協同控制方法。

一種無人機電力線路巡檢的協同控制方法，包括以下步驟：

地面測控計算機通過無線通信鏈路向無人機發送控制指令；

無人機上機載控制計算機內的主控程序接收所述控制指令并進行解碼；

如果接收的所述控制指令為傳感器操作指令，則所述主控程序將所述傳感器操作指令轉發至機載控制計算機內相應的傳感器控制程序；

所述傳感器控制程序對轉發而來的所述傳感器操作指令進行解碼，并調用相應的傳感器操作函數執行所述傳感器操作指令；

所述傳感器操作指令執行完成之后，所述傳感器控制程序返回相應的操作狀態信息至所述主控程序；

所述主控程序通過無線通信鏈路向地面測控計算機發送所述操作狀態信息。

與一般技術相比，本發明無人機電力線路巡檢的協同控制方法，實現了無人機電力線路巡檢時各個機載傳感器的控制程序與主控程序之間，以及主控程序與地面控制程序之間的集成與通訊。本發明可以對穩定平臺、定位定姿系統、三維激光掃描儀、紅外成像儀、紫外成像儀、視頻錄像儀、可見光相機、超聲波傳感器等進行同步控制并協調多傳感器任務的執行和狀態監控。用于電力部門輸電線路安全巡檢的數據采集，實現一次飛行同步獲取激光點云、紅外視頻、紫外視頻、光學相片、可見光視頻、位置姿態等數據，大大提高輸電線巡檢效率。

附圖說明

圖1為本發明無人機電力線路巡檢的協同控制方法的流程示意圖；

圖2為沿線飛行穩定平臺、載荷控制和目標空間關系圖；

圖3為外側轉彎短焦相機拍攝桿塔狀態示意圖；

圖4為外側轉彎長焦相機拍攝塔后側姿態示意圖；

圖5為外側轉彎長焦相機拍攝塔中部姿態示意圖；

圖6為外側轉彎長焦相機拍攝塔前側姿態示意圖；

圖7為輸電線路轉角大于90°時，內側轉彎飛行穩定平臺、載荷控制和目標空間關系圖；

圖8為輸電線路轉角小于90°時，內側轉彎飛行穩定平臺、載荷控制和目標空間關系圖。

具體實施方式

為更進一步闡述本發明所采取的技術手段及取得的效果，下面結合附圖及較佳實施例，對本發明的技術方案，進行清楚和完整的描述。

請參閱圖1，為本發明無人機電力線路巡檢的協同控制方法的流程示意圖。