[發(fā)明專利]一種輸電線路無人機自主巡檢系統(tǒng)及其工作方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910376069.7
• 申請日: 2019-05-07
• 公開（公告）號: CN110113570A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 翟學(xué)鋒;高超;王成亮;王紅星;張濤;郭嶸;黃鄭;黃祥;朱潔;楊晟
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇方天電力技術(shù)有限公司;國網(wǎng)江蘇省電力有限公司;國網(wǎng)江蘇省電力有限公司檢修分公司;深圳市多翼電智科技有限公司
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;H04W4/02;H04W4/024;H04W4/029;H04W64/00;G05D1/10;G07C1/20
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

1.一種輸電線路無人機自主巡檢系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括地面站設(shè)備、無人機、無人機定位模塊；

所述無人機包括無人機機體，以及搭載在無人機機體上的飛控模塊、任務(wù)載荷設(shè)備、無人機信號收發(fā)器；

所述飛控模塊分別和任務(wù)載荷設(shè)備、無人機信號收發(fā)器、第一無人機定位模塊、第二無人機定位模塊連接；

所述地面站設(shè)備包括相互連接的地面控制器、地面信號收發(fā)器；

所述地面信號收發(fā)器和無人機信號收發(fā)器連接，所述地面控制器通過地面信號收發(fā)器、無人機信號收發(fā)器與無人機的飛控模塊進行數(shù)據(jù)交互；

所述地面控制器用于接收/生成無人機的自主巡檢任務(wù)，通過地面信號收發(fā)器、無人機信號收發(fā)器將自主巡檢任務(wù)發(fā)送至無人機的飛控模塊，以及接收無人機飛控模塊發(fā)送的巡檢數(shù)據(jù)；

所述無人機定位模塊與飛控模塊連接，包括相互獨立的第一無人機定位模塊、第二無人機定位模塊，所述第一無人機定位模塊用于實時探測無人機機體在世界坐標(biāo)系中的位置信息，并且將探測到的位置信息發(fā)送至飛控模塊，所述第二無人機定位模塊用于實時探測無人機機體與地面站設(shè)備的相對位置、地面站設(shè)備在世界坐標(biāo)系中的位置信息，將探測結(jié)果發(fā)送至飛控模塊，飛控模塊計算得到無人機機體在世界坐標(biāo)系中的位置信息；

所述飛控模塊用于根據(jù)接收到的自主巡檢任務(wù)，結(jié)合無人機定位模塊發(fā)送的無人機機體在世界坐標(biāo)系中的實時位置信息，對輸電線路進行巡檢、控制所述任務(wù)載荷設(shè)備對輸電線路進行拍攝以生成巡檢數(shù)據(jù)，以及將巡檢數(shù)據(jù)發(fā)送至地面控制器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電線路無人機自主巡檢系統(tǒng)，其特征在于，所述第一無人機定位模塊包括兩種工作狀態(tài)：固定解工作狀態(tài)、退出固定解工作狀態(tài)；

當(dāng)?shù)谝粺o人機定位模塊處于固定解工作狀態(tài)時，飛控模塊接收第一無人機定位模塊反饋的位置信息，將其作為無人機機體在世界坐標(biāo)系中的實時位置信息；

當(dāng)?shù)谝粺o人機定位模塊處于退出固定解工作狀態(tài)時，飛控模塊啟動第二無人機定位模塊，接收第二無人機定位模塊反饋的無人機機體與地面站設(shè)備的相對位置、地面站設(shè)備在世界坐標(biāo)系中的位置信息，通過計算得到無人機機體在世界坐標(biāo)系中的實時位置信息。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的輸電線路無人機自主巡檢系統(tǒng)，其特征在于，所述第一無人機定位模塊包括安裝在無人機機體上的網(wǎng)絡(luò)RTK單元。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的輸電線路無人機自主巡檢系統(tǒng)，其特征在于，所述第二無人機定位模塊包括安裝在無人機機體上與飛控模塊連接的機載RTK單元，以及安裝在地面站設(shè)備上與地面控制器連接的地面定位模塊，地面定位模塊包括相對位置固定的地面端RTK基站、輔助定位單元；

所述輔助定位單元通過虛擬參考站獲取自身在世界坐標(biāo)中的位置信息，將獲取的位置信息發(fā)送至地面控制器，所述地面控制器接收輔助定位單元發(fā)送的位置信息，結(jié)合輔助定位單元和地面端RTK基站之間的相對位置信息，計算得到地面端RTK基站在世界坐標(biāo)中的實時位置信息，再將計算結(jié)果發(fā)送至飛控模塊；

所述機載RTK單元和地面端RTK基站配對，用于實時獲取機載RTK單元相對于地面端RTK基站的實時相對位置信息，將獲取的機載RTK單元相對于地面端RTK基站的實時相對位置信息發(fā)送至飛控模塊；

所述飛控模塊接收機載RTK單元相對于地面端RTK基站的實時相對位置信息、地面端RTK基站在世界坐標(biāo)中的實時位置信息，疊加計算后得到機載RTK單元在世界坐標(biāo)系中的實時位置信息。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電線路無人機自主巡檢系統(tǒng)，其特征在于，所述任務(wù)載荷設(shè)備包括云臺，以及安裝在云臺上相互連接的相機、鏡頭；

所述云臺、相機均與飛控模塊連接，根據(jù)飛控模塊的控制指令調(diào)整自身參數(shù)，在對應(yīng)的任務(wù)路點通過鏡頭采集輸電線路的圖像信息，以生成巡檢數(shù)據(jù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的輸電線路無人機自主巡檢系統(tǒng)，其特征在于，所述云臺的參數(shù)包括俯仰角、偏航角、翻滾角；

所述相機的參數(shù)包括縮放、對焦、拍攝。