[發明專利]一種基于無人機的電力巡查信息采集系統

在審

• 申請號: 202010010244.3
• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN111198004A
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: 房靜;彭一男;吳鵬
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 六安市新圖匠心專利代理事務所(普通合伙) 34139
• 代理人: 朱小杰

1.一種基于無人機的電力巡查信息采集系統，其特征在于，包括無人機巡檢單元（1）、外部集成處理單元（2）和人機交互單元（3）；

所述無人機巡檢單元（1）和外部集成處理單元（2）通過數據線連接，無人機巡檢單元（1）和外部集成處理單元（2）與人機交互單元（3）通過無線連接；

所述無人機巡檢單元（1）包括無人機（11），所述無人機（11）上承載有視覺定位模塊（12）、數據傳輸模塊（13）、圖像信息傳輸模塊（14）、測距避障模塊（15）、云臺卡口模塊（16）、定位模塊（17）、定高模塊（18）、飛行控制模塊（19）和外部負載搭載模塊（20）。

2.根據權利要求1所述的一種基于無人機的電力巡查信息采集系統，其特征在于，所述云臺卡口模塊（16）為三軸增穩云臺，采用所述三軸增穩云臺可以搭載紅外熱成像相機或三軸增穩高清變焦相機，用于采集風機葉片表面或者太陽能電池板表面的溫度信息以及圖像信息，并將溫度數據和圖像信息通過圖像信息傳輸模塊（14）傳回至外部集成處理單元（2）。

3.根據權利要求1所述的一種基于無人機的電力巡查信息采集系統，其特征在于，所述視覺定位模塊（12）用于地面操作人員根據視覺模塊的圖像調整無人機（11）懸停姿態，使無人機（11）懸停在有利于拍照的角度和位置。

4.根據權利要求1所述的一種基于無人機的電力巡查信息采集系統，其特征在于，所述數據傳輸模塊（13）采用3DRobotics數據傳輸模塊，具有傳輸距離遠，傳輸速度快的優點，所述圖像信息傳輸模塊（14）采用Lightbridge2首發一體。

5.根據權利要求1所述的一種基于無人機的電力巡查信息采集系統，其特征在于，所述測距避障模塊（15）采用KS109收發一體超聲波測距模塊，用于檢測無人機巡檢單元（1）與風機葉片以及其它障礙物的距離，同時，測距避障模塊（15）可對風機葉片缺陷邊緣的距離測量，實現缺陷位置和面積的計算。

6.根據權利要求1所述的一種基于無人機的電力巡查信息采集系統，其特征在于，所述定高模塊（18）選擇為氣壓計定高模塊，所述定高模塊（18）用于測量無人機（11）的飛行高度，并把高度數據傳輸給飛行控制模塊（19）。

7.根據權利要求1所述的一種基于無人機的電力巡查信息采集系統，其特征在于，所述飛行控制模塊（19）包括航線預定模塊（24）、電量檢測模塊（25）和飛行姿態控制模塊（26），所述航線預定模塊（24）用于控制無人機（11）按照預定航線進行巡檢，所述電量檢測模塊（25）用于實時檢測無人機（11）電池電量，所述飛行姿態控制模塊（26）用于保證無人機（11）的工作時在不同飛行環境下飛行姿態的正常穩定，所述飛行控制模塊（19）根據定高模塊（18）的數據與航線預定模塊（24）數據比對修正無人機（11）的飛行高度。

8.根據權利要求1所述的一種基于無人機的電力巡查信息采集系統，其特征在于，所述外部集成處理單元2包括數據庫模塊（21），圖像分析模塊（22），信息傳輸模塊（23），所述圖像分析模塊（22）用于對無人機巡檢單元（1）傳回的數據進行分析處理，形成初步檢測報告，所述圖像分析模塊（22）應用frangi vesselness 篩選器技術將風機葉片圖像中的缺陷增強，使缺陷明顯化，利用雙邊濾波技術降低在圖像獲取過程中受到各種噪聲對圖像造成的失真，進而影響判斷結果，利用meanshift技術對缺陷目標進行追蹤，最后應用svm分類器技術在大數據的基礎下對缺陷圖像進行識別分類，最終生成含扇葉缺陷類型和扇葉缺陷大小的缺陷檢測報告，盤煤分析模塊將傳入的圖片計算出經緯度以及航飛的轉折點.然后取45度范圍的激光面,并用最小二乘法計算向量,得出煤堆的各個方位的信息,最后統一計算出煤堆的長寬高以及體積并將其構建3D網絡模型,然后將模型顯示出來并保存到本地。

9.根據權利要求1所述的一種基于無人機的電力巡查信息采集系統，其特征在于，所述人機交互單元（3）包括遠程控制模塊（31）和用戶操作界面模塊（32），所述遠程控制模塊（31）用于接受外部集成處理單元（2）發出的初步檢測報告和缺陷圖像信息，還用于接受無人機（11）的位置信息，并通過無線數據傳輸至遠端運營管理平臺，所述遠程控制模塊（31）還用于對無人機巡檢單元（1）發出巡檢指令，所述用戶操作界面模塊（32）用于操作手對無人機（11）進行可視化操作任務，以及保障無人機（11）的安全。