[發(fā)明專利]無人機(jī)與車輛協(xié)同的電力巡檢方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911248328.4
• 申請日: 2019-12-09
• 公開（公告）號: CN111007874B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅賀;王菊;胡笑旋;王國強(qiáng);張鵬;李曉多;朱默寧;夏維;靳鵬;馬華偉
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10;H02G1/02
• 代理公司: 北京久誠知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11542
• 代理人: 余罡

本發(fā)明提供一種無人機(jī)與車輛協(xié)同的電力巡檢方法和裝置，方法包括：構(gòu)建路徑規(guī)劃模型；構(gòu)建初始種群，在初始種群中選擇適應(yīng)度最高的染色體作為當(dāng)前最優(yōu)染色體；判斷當(dāng)前種群中的各條染色體是否均滿足預(yù)設(shè)約束條件；計(jì)算當(dāng)前種群中各條染色體的適應(yīng)度值，判斷當(dāng)前種群中的最高適應(yīng)度值是否高于當(dāng)前最優(yōu)染色體的適應(yīng)度值，若是則將當(dāng)前最優(yōu)染色體替換為最高適應(yīng)度值對應(yīng)的染色體，否則保持當(dāng)前最優(yōu)染色體不變；判斷是否達(dá)到預(yù)設(shè)最大迭代次數(shù)：若是則將當(dāng)前最優(yōu)染色體作為全局最優(yōu)解；否則對當(dāng)前種群中染色體進(jìn)行更新，將迭代次數(shù)加1，繼續(xù)迭代。本申請不需要巡檢人員攜帶大量電池徒步進(jìn)入到作業(yè)現(xiàn)場，減少工作人員的工作量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及輸電線路巡檢技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無人機(jī)與車輛協(xié)同的電力巡檢方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備和存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)高速發(fā)展的需要，截止到2017年我國10千伏架空輸電線路總長度達(dá)到了383.54萬千米，同比增長5.06％，且規(guī)模還在不斷擴(kuò)大中。而由于自然災(zāi)害、動(dòng)植物入侵、人為外力破壞等因素電力事故時(shí)有發(fā)生造成了嚴(yán)重的損失和災(zāi)難，因此定期安排對輸電線路的巡檢以確保供電安全是十分關(guān)鍵且必要的，通過巡檢能夠及時(shí)檢測到輸電線路中線路損壞、鍍鋅損耗、腐蝕和絕緣破損等電力隱患,從而降低電力事故的發(fā)生率。

最初的電力巡檢只能依靠人工實(shí)地巡檢完成，該方式具有巡檢人員人身安全有風(fēng)險(xiǎn)、巡檢精準(zhǔn)度低、成本高、自動(dòng)化程度低等問題，已經(jīng)不能滿足電網(wǎng)的快速發(fā)展要求，因此電力巡檢的作業(yè)模式亟待變革。無人機(jī)因?yàn)榫哂兄亓枯p、體積小、靈活性高和成本低等特性，逐漸受到電力企業(yè)的關(guān)注，成為提高電力巡檢自動(dòng)化水平和作業(yè)效率的重要輔助工具。巡檢人員攜帶巡檢無人機(jī)到作業(yè)現(xiàn)場，再由專業(yè)人員操控?zé)o人機(jī)對輸電線路進(jìn)行巡檢并采集數(shù)據(jù)。相比于傳統(tǒng)人工巡檢，由人操控?zé)o人機(jī)進(jìn)行電力巡檢的方式在一定程度上減輕了巡檢人員的工作量，提高了巡檢的作業(yè)效率，但同時(shí)也對巡檢人員的能力提出了更高的要求，實(shí)際上沒有真正的實(shí)現(xiàn)無人機(jī)電力巡檢的自動(dòng)化，而無人機(jī)自主電力巡檢是本領(lǐng)域未來的發(fā)展趨勢。

目前，有針對無人機(jī)電力巡檢的研究主要分為兩大類，一類是面向輸電線路線路走廊(簡稱線路走廊)的巡檢，另一類是面向輸電線路桿塔(簡稱桿塔)的巡檢。其中，線路走廊的巡檢主要包括對走廊范圍內(nèi)超高的樹木、違規(guī)建筑、鳥巢或其他異物等情況進(jìn)行監(jiān)測，由于線路走廊巡檢要求的范圍寬，距離遠(yuǎn)，因此通常選擇具有飛行速度快、續(xù)航時(shí)間長特性的固定翼無人機(jī)。桿塔的巡檢主要是對桿塔上的零部件狀態(tài)以及是否有異物進(jìn)行監(jiān)測，如絕緣子串爆炸和破損、防震錘缺損和變形、桿塔防雷設(shè)施損壞、蜂巢干擾等情況，桿塔上零部件眾多，結(jié)構(gòu)也較為復(fù)雜，巡檢時(shí)要求無人機(jī)能夠靈活平穩(wěn)飛行、能懸停且定位要精確，以便能采集到高質(zhì)量的圖像信息，因此多旋翼無人機(jī)成為最佳選擇。而在桿塔的巡檢過程中，多旋翼無人機(jī)續(xù)航時(shí)間相對較短，通常一次只能完成對少量桿塔的巡檢，需要巡檢人員攜帶大量電池徒步進(jìn)入到作業(yè)現(xiàn)場及時(shí)更換，才能完成對其他桿塔的巡檢作業(yè)，從而給巡檢人員帶來了額外繁重的工作量。

發(fā)明內(nèi)容

(一)解決的技術(shù)問題

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種無人機(jī)與車輛協(xié)同的電力巡檢方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備和存儲介質(zhì)，不需要巡檢人員攜帶大量電池徒步進(jìn)入到作業(yè)現(xiàn)場，減少工作人員的工作量。

(二)技術(shù)方案

第一方面，本申請實(shí)施例提供一種無人機(jī)與車輛協(xié)同的電力巡檢方法，所述方法應(yīng)用于預(yù)設(shè)場景中，所述預(yù)設(shè)場景包括：巡檢車輛沿著城市道路行駛并在停靠節(jié)點(diǎn)上釋放無人機(jī)，無人機(jī)飛向桿塔對應(yīng)的任務(wù)節(jié)點(diǎn)執(zhí)行巡檢任務(wù)，在無人機(jī)電量不足以至于無法繼續(xù)執(zhí)行下一個(gè)任務(wù)節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的巡檢任務(wù)時(shí)則返回到停靠節(jié)點(diǎn)上與巡檢車輛匯合并更換電池，繼續(xù)執(zhí)行下一個(gè)任務(wù)節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的巡檢任務(wù)，直至所有的任務(wù)節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的巡檢任務(wù)都被執(zhí)行完成后返回到停靠節(jié)點(diǎn)上與巡檢車輛匯合；所述方法包括：