[發明專利]一種神經網絡的高魯邦性無人機電力設備自動巡檢系統

在審

• 申請號: 202110378552.6
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113110602A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 陳海華;陳鳳翔;張偉;周小紅;徐良剛;嚴爾梅;方廣東;顧澤;劉博迪;婁鵬彥
• 申請（專利權）人: 貴州電網有限責任公司
• 主分類號: G05D1/12
• 分類號: G05D1/12
• 代理公司: 成都玖和知識產權代理事務所(普通合伙) 51238
• 代理人: 胡琳梅

本發明涉及一種神經網絡的高魯邦性無人機電力設備自動巡檢系統，所述自動巡檢系統包括無人機巡線單元、無人機巡線視覺定位單元、無人機巡線路徑規劃單元、數據傳輸單元和三維坐標構建單元，所述無人機巡線單元包括組合導航模塊，本發明采用多種可操作導航，多種導航系統的使用可大幅度提高不同環境中無人機巡檢工作能力，進一步節省人力成本，提升電力線巡檢乃至整個電網系統的運營效率。

技術領域

本發明涉及無人機電力設備自動巡檢技術領域，具體為一種神經網絡的高魯邦性無人機電力設備自動巡檢系統。

背景技術

目前，對輸電線路電力巡檢正逐步轉向可信息共享、可識別等方向，而其中多旋翼無人機以其獨特的功能平臺和快速性是電力巡檢體系中重要的補充，近年來得到了大量的應用。隨著MEMS元器件的發展，近幾年來多旋翼無人機完成任務的能力有了很大的提高，在電力巡檢領域，裝配有可見光相機和紅外鏡頭以及GPS定位系統的多旋翼無人機，可沿輸電線路進行自主巡線，實時回傳線路的圖像。監控人員可在手機、平板及PC等客戶端進行同步收看與操控，并且能在客戶端上自動識別出雜物以及發熱不正常的線路段，大大提高了電力巡檢的效率，極大的減輕了巡檢人員的負擔而且避免了人工巡檢時可能發生的安全事故。在洪漠災害、地震災害等危急情況下，多旋翼無人機可對存在安全隱患的線路諸如桿塔陷落等問題進行檢查與自動識別，絲毫不受道路交通狀況的影響，不僅減少了巡檢人員攀爬桿塔之苦，而且對于迅速恢復供電很有幫助。

現有的無人機電力設備巡檢系統在使用的過程中，還存在一些缺陷，現有的巡檢系統大多采用的都是單一的導航系統，導致受限制的局限性較大，無法在不同環境下進行精準的導航巡檢工作。

發明內容

本發明的目的在于提供一種神經網絡的高魯邦性無人機電力設備自動巡檢系統，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種神經網絡的高魯邦性無人機電力設備自動巡檢系統，包括自動巡檢系統，所述自動巡檢系統包括無人機巡線單元、無人機巡線視覺定位單元、無人機巡線路徑規劃單元、數據傳輸單元和三維坐標構建單元，所述無人機巡線單元包括組合導航模塊。

進一步，所述導航組合模塊包括INS/GPS組合導航模塊、慣導/多普勒組合導航模塊、慣導/地磁組合導航模塊、慣導/地形匹配組合導航模塊和GPS/航跡推算組合導航模塊。

進一步，所述無人機巡線視覺定位單元包括視覺傳感器圖像獲取模塊、有標記視覺定位模塊和無標記視覺定位模塊，視覺傳感器獲取目標圖像，經過數字圖像處理及特征點提取，得到目標的圖像坐標，再由計算機實現被測物體空間幾何參數和位置姿態等參數的快速計算，主要分為有標記的視覺定位和無標記的視覺定位兩種，其中無標記的定位需要關于場景的先驗知識，首先獲得環境地圖。

進一步，所述無人機巡線路徑規劃單元包括環境分割路徑規劃模塊、可視圖路徑規劃模塊、人工勢場路徑規劃模塊和神經網路路徑規劃模塊，環境分割路徑規劃模塊用預先確立的單元以及其間的聯系組成一個連通圖，構造出一個與環境同構的虛擬空間，在這個定義的虛擬空間中運用一些圖搜索方法尋找最優路徑，可視圖路徑規劃模塊把無人機看作一個質點，把起始點、目標點和障礙物的各頂點連接起來，但不能穿越障礙物，每段連線看成是可達的路徑段，最優路徑的搜索過程就變成了起始點(或者機器人質點)到目標點的最優線路問題。

進一步，所述三維坐標構建單元包括模型解析模塊、塔身模型建立模塊、數據標準化模塊和精細化塔桿模型模塊，其中模型解析模塊通過讀取桿塔相關信息數據，對數據進行解析處理計算，并轉換存儲塔身模型建立所需要的數據，塔身模型建立模塊根據模型解析獲取的數據構建三維桿塔塔身模型，并可對塔身模型進行編輯處理，數據標準化模塊將解析出的模型數據存儲為特定、標準化類型的數據，用于三維GIS平臺對三維桿塔模型的加載和處理，精細化塔桿模型模塊主要是通過前三步建立的初步模型配置高低腿和組裝桿塔模型，通過對桿塔的塔腿的長度進行設置，將解析建立的桿塔的塔身模型和塔腿模型進行組裝形成完整的桿塔模型。