[發明專利]一種輸電線路的智能巡檢無人機用控制系統

在審

• 申請號: 202110231668.7
• 申請日: 2021-03-02
• 公開（公告）號: CN113126649A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 張駿旻;練智剛;王智;唐志剛;符菲;司徒錦釗;黃燕花;陳超鴻;蘇宇翔;陳栩斐
• 申請（專利權）人: 廣州科騰信息技術有限公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 蘇州國卓知識產權代理有限公司 32331
• 代理人: 劉靜宇

本發明公開了一種輸電線路的智能巡檢無人機用控制系統，包括云臺控制器，云臺控制器的一側電性連接有無人機，無人機的底部固定連接有三維激光雷達模塊，無人機的頂部固定連接有嵌入式計算單元；該一種輸電線路的智能巡檢無人機用控制系統通過設置嵌入式計算單元，可以對三維激光雷達測量出來的樹障距離，根據無人機實時的I MU數據，進行矯正，從而得出實際準確的樹障距離；通過設置的嵌入式計算單元，實現對無人機的飛行控制，以及對三維激光雷達傳感器數據實時進行響應處理，從而實現無人機導線跟隨飛行功能，并記錄導線弧垂距離；通過設置的通過圖像和激光雷達對塔頭進行掃描識別，增加識別準確率。同時對塔頭進行預估，確定塔頭位置。

技術領域

本發明涉及無人機技術領域，具體為一種輸電線路的智能巡檢無人機用控制系統。

背景技術

輸電線路是用變壓器將發電機發出的電能升壓后，再經斷路器等控制設備接入輸電線路來實現。結構形式，輸電線路分為架空輸電線路和電纜線路。架空輸電線路由線路桿塔、導線、絕緣子、線路金具、拉線、桿塔基礎、接地裝置等構成，架設在地面之上。按照輸送電流的性質，輸電分為交流輸電和直流輸電。19世紀80年代首先成功地實現了直流輸電。但由于直流輸電的電壓在當時技術條件下難于繼續提高，以致輸電能力和效益受到限制。19世紀末，直流輸電逐步為交流輸電所代替。交流輸電的成功，迎來了20世紀電氣化社會的新時代。

由于無人機在導線跟隨飛行的過程中，由于外界的因素，造成三維激光雷達在掃描的過程中產生噪點，比如外界因素為自然界的風，使得被掃描樹木擺動，會形成大量散亂無用的點云數據，這些噪聲點直接影響樹障的測量效果；現有的輸電線路的智能巡檢無人機，因其輸電線路的導線都是具有弧垂，在跨江、跨山和兩塔檔距較長的線路當中尤為明顯，人工方式進行導線跟隨飛行，危險系數和難度都較大，對無人機飛行人員的技術要求很高；現有的輸電線路的智能巡檢無人機，在進行巡檢的時候，其測量精確度低，且易出現錯檢、漏檢的情況；現有的輸電線路的智能巡檢無人機，無法預估其塔頭的位置。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足之處，提供一種輸電線路的智能巡檢無人機用控制系統，用來解決由于外界的因素，造成三維激光雷達在掃描的過程中產生噪點、人工方式進行導線跟隨飛行，危險系數和難度都較大、測量精確度低，易出現錯檢、漏檢以及無法預估其塔頭的位置的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：包括云臺控制器，云臺控制器的一側電性連接有無人機，無人機的底部固定連接有三維激光雷達模塊，無人機的頂部固定連接有嵌入式計算單元。

作為本發明的優選技術方案，云臺控制器包括參數設置模塊、顯示模塊與啟動模塊，參數設置模塊用于設置桿塔坐標、飛行速度、無人機距離導線之間的閾值以及無人機距離樹障之間的距離閾值，顯示模塊用于顯示飛行過程中的各個參數以及拍攝的影像，啟動模塊的輸出端與無人機接收端信號連接。

作為本發明的優選技術方案，無人機的內部包括供電模塊、驅動模塊、拍攝模塊與定位模塊，供電模塊用于為無人機供電，驅動模塊用于給予無人機驅動力以及控制其運動，定位模塊通過內置GPS來對無人機進行定位。

作為本發明的優選技術方案，拍攝模塊包括可見光相機模塊、紅外相機模塊、變焦相機模塊與激光測距模塊，可見光相機模塊通過采用1/2.3 寸CMOS感光元件的廣角可見光相機，廣角可見光相機的有效像素為1200 萬，支持1080p/30fps的視頻錄制，紅外相機模塊采用非制冷氧化釩微測熱輻射計的紅外熱成像相機，紅外熱成像相機的分辨率為640×512，測溫范圍為-40℃～150℃，變焦相機模塊采用1/1.7CMOS感光元件的變焦相機，變焦相機的有效像素為2000萬，激光測距模塊采用激光測距儀，激光測距模塊用于測量無人機到導線之間的距離。