[發明專利]一種基于無人機的輸電線巡檢裝置及方法

在審

• 申請號: 201711038550.2
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107769070A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 丁偉
• 申請（專利權）人: 成都意町工業產品設計有限公司
• 主分類號: H02G1/02
• 分類號: H02G1/02
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司51214
• 代理人: 卿誠

技術領域

本發明涉及輸電線巡檢，尤其是一種基于無人機的輸電線巡檢裝置及方法。

背景技術

高壓輸電線路故障而引發停電，給人民生活、工業企業和國家造成了巨大的經濟損失。需要及時發現輸電線路的隱患和缺陷，并進行修復，防患于未然，必須對輸電線進行定期的巡檢。輸電線路的缺陷主要有斷股、松股、生銹、缺損、缺失、移位、雷擊、污穢、磨損、腐蝕等，尤其是輸電線路上金具的氧化腐蝕、接頭松動以及絕緣子老化、開裂和擊穿等缺陷及故障嚴重威脅輸電系統的安全運行。

高壓輸電線路巡檢是為了掌握線路的運行狀況,及時發現設備缺陷和沿線情況,為線路維修提供資料。目前,高壓輸電線路巡檢有人工巡檢和直升機巡檢兩種方式。人工巡檢即由巡線工人采用目測方法沿線路逐塔巡檢,地面巡視與登塔檢查相結合。這種方式勞動強度大、費用高且危險性較大。直升機巡檢又稱航測法,指直升機攜帶紅外熱像儀及可見光攝像機等設備進行巡檢。其優點是巡線效率高,對于高海拔、高寒地區及人跡罕至的路段可進行巡檢,缺點是巡線費用昂貴,巡檢質量受到氣候等因素的影響。

巡檢機器人是一種近距離巡檢線路和修復缺陷的工具。巡檢機器人以高壓輸電線路的地線為作業路徑，通過利用各種傳感器及其檢測獲得外部環境信息，實現自我定位，判定自身狀態，根據目標進行軌跡規劃運動，完成巡檢任務。機器人在執行巡檢任務時，由工作人員在地面工作站通過無線通信來進行監控。

現有的巡檢機器人存在以下的缺陷：1、在越障中需要進行復雜的操作，無法快速通過，巡檢效率低；2、巡檢機器人無法自動上下輸電線；3、直升機巡檢成本高，同時檢測裝置與輸電線的距離遠，易受環境的影響。

發明內容

本發明的發明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種基于無人機的輸電線巡檢裝置，能夠快速的通過障礙物，不受障礙物體積的限制；能夠自動上下輸電線，并且能對輸電線進行近距離的檢測，不易受環境的影響；同時公開了輸電線的巡檢方法，提高輸電線巡檢的效率；巡檢裝置能夠對任意局部的輸電線進行分段巡檢，實現精準巡檢。

本發明采用的技術方案如下：

本發明一種基于無人機的輸電線巡檢裝置，包括無人機和檢測裝置，所述無人機連接檢測裝置；所述檢測裝置，用于檢測輸電線的缺陷；還包括通信模塊，用于與地面進行通訊和圖像傳輸。

以上結構，無人機將輸電線檢測裝置拖動到輸電線附近對輸電線進行近距離檢測，當遇到障礙物的時候，能夠將檢測裝置提升或偏離運動，從而快速越過障礙。

進一步，所述檢測裝置設置于巡檢機器人上，巡檢機器人連接無人機。

以上結構，無人機連接巡檢機器人，帶動巡檢機器人上下輸電線，通過巡檢機器人在輸電線上行走和檢測；當遇到障礙物的時候，通過無人機的抬升力，越過障礙物。

進一步，所述巡檢機器人包括驅動輪、驅動電機和電源；所述驅動電機帶動驅動輪轉動。

以上結構，巡檢機器人通過驅動電機，實現輸電線上的行走，與檢測裝置配合進行巡檢。

進一步，所述檢測裝置包括圖像采集裝置或紅外檢測裝置；以及障礙物檢測裝置。

以上結構，檢測裝置通過采集的圖像或紅外感應，對輸電線進行缺陷檢測，將采集的數據發送到地面進行圖像處理，得到巡檢結果；同時在檢測裝置向前移動中，檢測障礙物，并跨國障礙物，進行巡檢。

進一步，所述檢測裝置與無人機通信連接或電連接，無人機上設有通信模塊。

以上結構，所述檢測裝置與無人機通信連接或電連接，無人機上設有通信模塊；檢測裝置將采集的數據傳輸到無人機上，通過無人機的通信模塊，與地面進行數據傳輸；無人機能夠為檢測裝置提供電能，滿足檢測的能量需求。

進一步，所述檢測裝置上設有通信模塊。

以上結構，檢測裝置采集的數據通過通信模塊傳輸到地面。

進一步，所述無人機與巡檢機器人之間為活動連接，可分離使用。

以上結構，當無人機將巡檢機器人提升到輸電線上，巡檢機器人正常巡檢中，無人機可與巡檢機器人分離，到地面補充電能或停放，等到需要無人機時，重新連接無人機和巡檢機器人，進行巡檢或將巡檢機器人降落回地面。

本發明一種基于無人機的輸電線巡檢方法，包括以下步驟：

S1：啟動無人機，無人機上升到輸電線上方，同時檢測裝置與輸電線的距離小于預設值；

S2：無人機帶動檢測裝置向前運行，對輸電線進行檢測；

S3：當檢測到障礙物時，無人機帶動檢測裝置越過障礙物；

S4：檢測完成后，無人機拖動檢測裝置降落到地面，完成輸電線巡檢。