[實(shí)用新型]一種適用于山區(qū)電網(wǎng)巡檢的專用無人直升機(jī)避障系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320407062.5
• 申請日: 2013-07-09
• 公開（公告）號: CN203397214U
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林韓;詹仁俊;湯明文;戴禮豪;林朝輝
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;福建省電力有限公司;福建省電力有限公司福州電業(yè)局;福州振源科技開發(fā)有限公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 福州展暉專利事務(wù)所(普通合伙) 35201
• 代理人: 林天凱

技術(shù)領(lǐng)域

???????????????本實(shí)用新型涉及一種適用于山區(qū)電網(wǎng)巡檢的中型專用無人直升機(jī)系統(tǒng)，特別是一種適用于山區(qū)電網(wǎng)巡檢的專用無人直升機(jī)避障系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，輸電線路越來越長，電壓等級越來越高。我國目前110kV及以上的電力線路近九十萬公里，巡線作業(yè)每年都要進(jìn)行多次，工作量浩大。?

目前，我國采用的巡檢方式主要是人工巡檢和載人直升機(jī)巡檢，人工巡檢是電力線路巡檢人員徒步沿著線路巡檢。巡檢方式主要是通過望眼鏡查看線路和桿塔。載人直升機(jī)巡檢是電力巡檢人員通過直升機(jī)平臺，在線路上方沿著線路進(jìn)行巡檢。?

以福建地區(qū)為例，福建地處我國東南沿海，又屬山區(qū)丘陵地貌，輸電線路大都翻山越嶺，很多輸電線路分布在湖泊、無人區(qū)，依靠傳統(tǒng)人工對輸電線路進(jìn)行定期巡視檢查的工作方式耗費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力，其效果和效率卻難以提升，工作繁重、效率低下、周期漫長、危險(xiǎn)性高，給電網(wǎng)安全管理帶來許多隱患，對于保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行極為不利。?

為解決山區(qū)輸電線路巡線工作的各種難題，國內(nèi)外的研究機(jī)構(gòu)自20世紀(jì)80年代末開始研究如何借助科技手段提高電網(wǎng)線路巡視的效率，主要是采用載人直升機(jī)進(jìn)行輸電線路巡檢。載人直升飛機(jī)巡檢輸電線路技術(shù)在我國目前廣泛應(yīng)用在特高壓交流輸電線路、華北電網(wǎng)公司110kV～500kV輸電線路運(yùn)行管理工作中。利用載人直升機(jī)巡檢技術(shù)和方法存在如直升機(jī)及其維護(hù)費(fèi)用昂貴與人員安全等問題。由于受檢測儀器技術(shù)的限制，目前載人機(jī)的飛行速度不能太快、高度不能太高，所以載人飛機(jī)飛行稍有差錯(cuò)，就可能造成機(jī)毀人亡的嚴(yán)重后果，并且也很有可能給電力網(wǎng)絡(luò)帶來災(zāi)難性的后果。雖然目前也研發(fā)了一些無人機(jī)巡檢系統(tǒng)，但是目前的無人機(jī)控制系統(tǒng)沒有避障系統(tǒng)，無人機(jī)在飛行過程中都必須實(shí)時(shí)觀測無人機(jī)的飛行狀態(tài)和位置，一旦發(fā)現(xiàn)近距離障礙物都要及時(shí)手動操作進(jìn)行避障，如此既加大了操作人員的工作量，同時(shí)也存在很大安全隱患。?

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，而提供一種適用于山區(qū)電網(wǎng)巡檢的專用無人直升機(jī)避障系統(tǒng)。?

一種適用于山區(qū)電網(wǎng)巡檢的專用無人直升機(jī)避障系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)在于：所述的避障系統(tǒng)包括有機(jī)載信號采集模塊及設(shè)置于飛控系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)處理模塊構(gòu)成，機(jī)載的信號采集模塊包括毫米波雷達(dá)測距傳感器，毫米波雷達(dá)測距傳感器與信號預(yù)處理模塊相連以將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并將周圍的環(huán)境信息經(jīng)通訊端口發(fā)送給數(shù)據(jù)處理模塊，再由數(shù)據(jù)處理模塊發(fā)出相應(yīng)的指令給飛控系統(tǒng)的控制計(jì)算機(jī)，再由飛控系統(tǒng)的控制計(jì)算機(jī)發(fā)送給無人機(jī)舵控系統(tǒng)。?

本實(shí)用新型的避障系統(tǒng)，無需人工干預(yù)，可確保無人機(jī)在山區(qū)復(fù)雜地形條件下，隨時(shí)與電力線路保持安全距離，避免因突變陣風(fēng)的擾動或者GPS誤差導(dǎo)致飛機(jī)碰撞導(dǎo)線和其他障礙物。?

所述的數(shù)據(jù)處理模塊為一種單片機(jī)或AMR數(shù)據(jù)處理芯片。?

本實(shí)用新型的避障系統(tǒng)，由各傳感器信號先經(jīng)過預(yù)處理模塊，將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并環(huán)境信息經(jīng)通訊端口，將數(shù)據(jù)提供給數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行分析計(jì)算，并判斷是否要進(jìn)行避障行為，同時(shí)計(jì)算出合理避讓路線，將控制信號發(fā)送給無人機(jī)的飛控子系統(tǒng)——無人機(jī)舵控系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)避讓動作。?

所述的數(shù)據(jù)處理模塊為通過內(nèi)置的預(yù)設(shè)距離門限值，將周圍的環(huán)境信息與預(yù)設(shè)的距離門限值進(jìn)行對比得出障礙物方位，并通過內(nèi)置的避障策略做出相應(yīng)的避障策略中。?

所述的避障系統(tǒng)的毫米波雷達(dá)測距傳感器分設(shè)于無人機(jī)的前方、左側(cè)、右側(cè)。?

綜上所述的，本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)如下優(yōu)點(diǎn)：?

本實(shí)用新型的適用于山區(qū)電網(wǎng)巡檢的專用無人直升機(jī)避障系統(tǒng)具有：無需人工干預(yù)，可確保無人機(jī)在山區(qū)復(fù)雜地形條件下，隨時(shí)與電力線路保持安全距離，避免因突變陣風(fēng)的擾動或者GPS誤差導(dǎo)致飛機(jī)碰撞導(dǎo)線和其他障礙物。

附圖說明

???圖1是本實(shí)用新型的無人直升機(jī)避障系統(tǒng)的原理圖。?

?????圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的無人直升機(jī)避障系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理模塊的工作流程圖。?

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行更詳細(xì)的描述。?

實(shí)施例1?