[實用新型]一種基于無人機的電力線巡檢系統

有效

• 申請號: 202020163610.4
• 申請日: 2020-02-12
• 公開（公告）號: CN211207152U
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 黃和;楊光義
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G05D1/10;B64C39/02;H04N7/18
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 彭艷君

本實用新型涉及無人機技術，具體涉及一種基于無人機的電力線巡檢系統，包括第一嵌入式單片機，分別與第一嵌入式單片機連接的第二、第三嵌入式單片機、云臺、存儲器、姿態傳感器模塊、定位模塊和無人機；分別與云臺、第二、第三嵌入式單片機連接的攝像頭；存儲器與第三嵌入式單片機連接。該巡檢系統能夠對電力線的故障經行識別，并能夠記錄下故障處的位置信息和故障電力線的多方位圖像供檢修人員進一步判斷和確定故障類型，及時對電力線進行修復，大大節省了電力線巡檢成本，降低危險。

技術領域

本實用新型屬于無人機技術領域，尤其涉及一種基于無人機的電力線巡檢系統。

背景技術

目前我國已經建成了六大跨省區的電網，分別是南方、西北、華東、華中、華北和東北這六大電網，主要以500kV及以上的交直流輸電線路為主。我國的國土幅員遼闊，地形也相對復雜，丘陵較多、平原較少，加上氣象條件的復雜多變，給跨區電網和超高壓輸電線路工程的運行帶來一定難度，簡靠常規的運行方式很難滿足電力運行的要求。

近年來，隨著航空、遙感、以及信息處理等技術的快速發展，電力行業積極開展線路施工及運維檢修新技術研究，其中無人機在線路架設牽引及線路巡檢上方式靈活、成本低，不僅能夠發現桿塔異物、絕緣子破損、防震錘滑移、線夾偏移等缺陷，還能夠發現金具銹蝕、開口銷與螺栓螺帽缺失、查找閃絡故障點等人工巡檢難以發現的缺陷，可與直升機和人工巡檢方式協同配合，成為線路巡檢技術發展的重點方向之一。

但是，現有的無人機巡檢方案中，大都將攝像頭直接與無人機機身相連接，此時由于無人機的抖動會使拍攝的圖像模糊，無法達到準確識別故障的作用。此外，多數無人機巡檢方案要求無人機識別到故障時，將指揮權交付給地面站，由人工對無人機進行控制，來觀察故障處的情況。這就需要無人機與地面站建立無線的通信系統，以用于無線傳輸圖像和無線控制。但實際中，電力線往往建設于山區，蜂窩網絡基站少，無法使用4G/5G經行無線通信，并且由于在巡檢過程中無人機與地面站的距離較遠，WIFI通信的手段也不適用。而重新在電力線附近建立起無線通信基站的成本過高，因而在目前階段，在巡檢過程中，在無人機與地面站之間建立無線通信系統，經行實時觀察的技術難度較高，難以實現。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種能夠實現識別電力線故障的無人機巡檢系統。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：一種基于無人機的電力線巡檢系統，包括第一嵌入式單片機，分別與第一嵌入式單片機連接的第二、第三嵌入式單片機、云臺、存儲器、姿態傳感器模塊、定位模塊和無人機；分別與云臺、第二、第三嵌入式單片機連接的攝像頭；存儲器與第三嵌入式單片機連接。

在上述的基于無人機的電力線巡檢系統中，定位模塊包括氣壓計和GPS模塊，氣壓計的型號為SPL06-001，GPS模塊的型號為ATK-S1216。

在上述的基于無人機的電力線巡檢系統中，第一嵌入式單片機選用型號為TM4C123G單片機，第二、第三嵌入式單片均選用型號為STM32F407單片機；姿態傳感器模塊的型號為ICM20602。

在上述的基于無人機的電力線巡檢系統中，攝像頭的型號為OV7725；云臺的型號為STorM32 BGC；攝像頭固定在云臺上。

在上述的基于無人機的電力線巡檢系統中，存儲器包括第一、第二SD卡，第一、第二SD卡的型號均為SDSQUNC-032G-ZN6MA。

本實用新型的有益效果：1、使用云臺，避免了攝像頭與無人機的直接相連接，利用云臺的防抖特性，從而緩解圖像的模糊；此外，使用云臺還可以，通過轉動云臺來改變攝像頭的拍攝角度，從而無需通過對無人機經行姿態控制來實現不同方位的圖像獲取。

2、若識別出電力線故障，則將故障處的高度、經緯度信息和其周圍多方位圖像儲存到存儲器中，返航時，可取下存儲器在PC端進行觀察，從而避免了無人機與地面站之間的無線通信難題。