[發明專利]一種具有智能規避高壓電設備的無人機裝置及運用方法

在審

• 申請號: 201610087928.7
• 申請日: 2016-02-17
• 公開（公告）號: CN105717944A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 林曉銘;陸鴻;鄭雄展;宋仕江;許云仕
• 申請（專利權）人: 國網福建省電力有限公司邵武市供電公司;國網福建省電力有限公司;國家電網公司;國網福建省電力有限公司南平供電公司;林曉銘;林舒妍
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明涉及一種無人機巡視、監測電力高壓設備裝置，特別是一種具有智能規避高壓電設備的無人機裝置及運用方法。

背景技術

國內現有對變電站電力高壓設備和電力高壓輸電線路進行巡視監測的無人機，均完全為地面人員遙控操作，無人機上沒有設計安裝防止誤碰電力高壓設備的規避和保護設備裝置，在一旦發生地面遙控人員發生操作失誤，或遙控裝置失靈時，無人機可能失控觸碰電力高壓設備，輕則造成無人機被高壓電擊毀墜落、電力高壓設備損壞、電網小面積停電，重則會造成地面人員傷亡、電網高壓設備損害、電網大面積停電的惡性事故。

發明內容

本發明的目的在于提供一種具有智能規避高壓電設備的無人機裝置及運用方法，通過電場感應器感應電力高壓設備電場強度，從而控制無人機在地面遙控操作失誤或遙控器失靈時，使得無人機自動規避電力高壓設備。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：一種具有智能規避高壓電設備的無人機裝置，包括無人機，所述無人機上安裝有電場感應器、AD信號轉換器、控制模塊、無人機控制器、無線電接收器、報警器，所述控制模塊經AD信號轉換器與電場感應器連接，所述控制模塊還分別與無人機控制器、報警器連接，所述控制模塊還經無線電接收器回路開關與無線電接收器連接；無人機由地面人員通過遙控器控制，從而控制無人機在變電站上空或在電力高壓桿塔、電力高壓輸電線路上空飛行，并對無人機下方的電力高壓設備進行巡視、監測，當無人機靠近電力高壓設備時能感應到高壓電場場強，電力高壓設備電壓等級越高、距離越近，電場場強越大，電場感應器將感應接收到的電場強度信號傳遞給AD信號轉換器，AD信號轉換器將由電場感應器傳送來的電場強度信號轉換成數字信號，并將此數字信號傳輸至控制模塊，控制模塊預設有第一電場強度報警設置值、第二電場強度報警設置值，當安裝于無人機上電場感應器感應接收到的電場強度信號達到第一電場強度報警設置值時，控制模塊控制報警器發出報警聲響和閃光信號，當電場強度信號低于第一電場強度報警設置值時，報警信號解除；當安裝于無人機上電場感應器在更靠近電力高壓設備，其感應接收到的電場強度信號達到第二電場強度報警設置值時，控制模塊自動控制斷開無線電接收器回路開關，切斷地面遙控操作無人機控制器信號，同時控制模塊通過無人機控制器控制無人機往電場強度減弱的方向規避飛行；當無人機遠離運行中電力高壓設備，電場感應器感應接收到的電場強度信號降到第二電場強度報警設置值以下時，控制模塊自動解除對無人機規避動作的控制，并自動接通無人機無線電接收器回路開關，恢復地面遙控信號對無人機控制器的遙控操作，使無人機始終能在安全距離范圍內自動規避運行中的電力高壓設備，避免了由于無人機地面操縱人員的失誤，或地面遙控裝置失靈時無人機觸碰運行電力高壓設備的危險，有力保障工作人員的人身安全和電網高壓設備的安全運行。

在本發明一實施例中，所述電力高壓設備包括：主變、套管、互感器、斷路器、隔離開關、避雷器、高壓導線、高壓輸電線路、導線接頭、導線線夾，電力高壓設備在運行中會在其周圍形成電場，電壓等級越高，靠近電力高壓設備越近，電場強度越大，反之亦然。

在本發明一實施例中，所述無人機包括無人直升機和固定翼無人機，所述無人機腹部處安裝有攝像頭，以便于無人機通過攝像頭對其下方的電力高壓設備進行巡視、監測。

在本發明一實施例中，所述控制模塊為PLC控制器。

本發明還提供了一種基于上述所述具有智能規避高壓電設備的無人機裝置的運用方法，包括如下步驟，

1）根據需要巡視、監測電力高壓設備的電壓等級，對控制模塊預先設置第一電場強度報警設置值及第二電場強度報警設置值；

2）開啟遙控無人機升空，并沿著變電站內電力高壓設備上空，或高壓輸電線路上空，保持一定高度和速度進行盤旋或沿線巡航飛行，通過無人機腹部下安裝的攝像頭，對電力高壓設備和高壓輸電線路進行巡視、監測；

3）無人機上的電場感應器感應著運行電力高壓設備發出的電場強度，并將電場信號傳送給AD信號轉換器，AD信號轉換器將電場強度信號轉化為數字信號后傳輸至控制模塊；

4）當無人機在靠近電力高壓設備，并接近電力高壓設備電壓等級安全距離時，當電場強度達到第一電場強度報警設置值，無人機上的控制模塊控制報警器發出報警鳴笛和閃光信號，警示地面遙控操作人員遙控無人機與電力高壓設備保持一定安全距離；

5）當無人機離開電力高壓設備危險報警距離時，報警信號解除；