[發(fā)明專利]基于無人機(jī)的輸電線路智能巡檢方法及系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110353280.4
• 申請(qǐng)日: 2021-03-31
• 公開（公告）號(hào): CN113093797A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱凌;郭錦超;周華敏;范亞洲;劉高;翟瑞聰;李國強(qiáng);殷明;廖如超;林俊省;陳赟;豐江波;張峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G05D1/10
• 分類號(hào): G05D1/10
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 陳旭紅;呂金金

本發(fā)明公開了一種基于無人機(jī)的輸電線路智能巡檢方法及系統(tǒng)，包括無人機(jī)單元和主控中心，無人機(jī)單元包括無人機(jī)，設(shè)置在無人機(jī)上的GPS模塊、電場(chǎng)探測(cè)傳感器、圖像采集模塊和通信模塊，主控中心內(nèi)設(shè)置有路線規(guī)劃模塊、圖像分析模塊和大數(shù)據(jù)分析模塊。主控中心通過路線規(guī)劃模塊將規(guī)劃好的巡檢路線發(fā)送給無人機(jī)，通過圖像采集模塊拍攝輸電線路的圖像信息，圖像分析模塊通過目標(biāo)檢測(cè)算法識(shí)別圖像信息中的輸電線路的部件特征并提取出來，大數(shù)據(jù)分析模塊結(jié)合歷史數(shù)據(jù)判斷部件是否發(fā)生故障，可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)的輸電線路巡檢，并且無人機(jī)在飛行過程中通過電場(chǎng)探測(cè)傳感器保持無人機(jī)與輸電線路的安全距離，提高了自動(dòng)巡檢過程中的安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力巡線領(lǐng)域，具體的涉及一種基于無人機(jī)的輸電線路智能巡檢方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

架空輸電線路長期暴露在自然環(huán)境中運(yùn)行，正常情況下要經(jīng)受機(jī)械載荷和電力負(fù)荷的作用，還受到寒暑交替等自然因素的干擾，這些作用使得線路元件老化、疲勞、氧化腐蝕，降低元件的工作性能,形成缺陷，如不及時(shí)消除“短板”，缺陷就會(huì)由量變到質(zhì)變發(fā)展成故障。

常規(guī)的電力巡線需要人工沿著輸電線路進(jìn)行巡邏排障，但是這種方法每年需要投入大量人力物力，成本很高。近幾年，隨著無人機(jī)技術(shù)、影像實(shí)時(shí)傳播技術(shù)以及5G技術(shù)的發(fā)展成熟，無人機(jī)巡檢線路在輸電線路巡檢中體現(xiàn)出應(yīng)用價(jià)值，但是目前無人機(jī)巡檢線路存在兩個(gè)缺陷：

1、需要人工手動(dòng)操控?zé)o人機(jī)飛行并且肉眼觀察途經(jīng)的輸電線路進(jìn)行排障，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

2、無人機(jī)在飛行過程中如果距離輸電線路太近，內(nèi)部元器件因起暈或拉弧導(dǎo)致出現(xiàn)飛行故障甚至出現(xiàn)墜機(jī)事故，目前與輸電線路的飛行距離只能通過肉眼粗略觀察，無法實(shí)現(xiàn)精確的距離控制，也就不能保持與輸電線路的安全距離。

綜合以上兩點(diǎn)問題，目前的無人機(jī)系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)智能化的輸電線路全自動(dòng)巡檢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，為此，本發(fā)明提出一種基于無人機(jī)的輸電線路智能巡檢方法及系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)全自動(dòng)的輸電線路巡航，無需人工手動(dòng)操控和肉眼排障，并且可以保持與輸電線路的安全距離。

本發(fā)明第一方面提供基于無人機(jī)的輸電線路智能巡檢系統(tǒng)，包括：無人機(jī)單元，所述無人機(jī)單元包括無人機(jī)，設(shè)置在無人機(jī)上的GPS模塊、電場(chǎng)探測(cè)傳感器、圖像采集模塊和通信模塊，所述GPS模塊用于提供定位信息，所述圖像采集模塊用于拍攝輸電線路的圖像信息；主控中心，所述主控中心內(nèi)設(shè)置有路線規(guī)劃模塊、圖像分析模塊和大數(shù)據(jù)分析模塊；所述無人機(jī)通過通信模塊與主控中心通訊以用于接收控制命令和傳輸圖像信息；所述路線規(guī)劃模塊用于規(guī)劃巡檢路線，所述圖像分析模塊通過目標(biāo)檢測(cè)算法識(shí)別圖像信息中的輸電線路的部件特征并提取出來，所述圖像分析模塊與所述大數(shù)據(jù)分析模塊相連以用于傳輸輸電線路的部件特征，所述大數(shù)據(jù)分析模塊用于結(jié)合歷史數(shù)據(jù)判斷輸電線路的部件是否發(fā)生故障。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述電場(chǎng)探測(cè)傳感器用于感應(yīng)輸電線路的電場(chǎng)強(qiáng)度使無人機(jī)保持與輸電線路之間的安全距離。

本發(fā)明第一方面實(shí)施例的基于無人機(jī)的輸電線路智能巡檢系統(tǒng)，至少具有如下技術(shù)效果：本發(fā)明實(shí)施方式中無人機(jī)通過GPS模塊提供定位信息，主控中心通過路線規(guī)劃模塊將規(guī)劃好的巡檢路線發(fā)送給無人機(jī)，使無人機(jī)開始沿輸電線路飛行，飛行過程中無人機(jī)通過圖像采集模塊拍攝輸電線路的圖像信息并發(fā)送給主控中心的圖像分析模塊，圖像分析模塊通過目標(biāo)檢測(cè)算法識(shí)別圖像信息中的輸電線路的部件特征并提取出來發(fā)送給大數(shù)據(jù)分析模塊，大數(shù)據(jù)分析模塊結(jié)合歷史數(shù)據(jù)判斷部件是否發(fā)生故障，可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)的輸電線路巡檢，無需人工肉眼排障和手動(dòng)操控?zé)o人機(jī)，省時(shí)省力。

無人機(jī)在飛行過程中通過電場(chǎng)探測(cè)傳感器感應(yīng)輸電線路的電場(chǎng)強(qiáng)度，通過電場(chǎng)強(qiáng)度和無人機(jī)的高度判斷并保持無人機(jī)與輸電線路的安全距離，避免了無人機(jī)離輸電線路太近時(shí)因起暈或拉弧導(dǎo)致飛行故障，提高了飛行安全性，提高了自動(dòng)巡檢過程中的安全性。