[發(fā)明專利]一種基于無人機的自動拆裝間隔棒方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202111086476.8
• 申請日: 2021-09-16
• 公開（公告）號: CN113928558A
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 盧秋紅;何冰;張國偉;曲明星
• 申請（專利權(quán)）人: 上海合時無人機科技有限公司
• 主分類號: B64C39/02
• 分類號: B64C39/02;B64D47/00;G06T7/13;G06T5/30;G06K9/62;G06V20/17;G06V10/44;G06V10/50;G06V10/764;G06V10/774;H02G1/02;H02G7/12;G05D1/10
• 代理公司: 上海領(lǐng)匠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31404
• 代理人: 陳劍

本發(fā)明公開了一種基于無人機的自動拆裝間隔棒方法，涉及高壓輸配電領(lǐng)域,包括以下步驟：無人機通過攜帶的超聲波傳感器、氣壓計、GPS模塊等傳感器，來獲知自身的位置信息，在預(yù)設(shè)的位置上進行懸停；無人機搭載自動拆裝間隔棒模塊，在預(yù)設(shè)的位置上采用驗電模塊檢驗高壓線纜是否斷電，保證斷電后再進行新間隔棒的安裝操作；無人機重新定位，采用視覺檢測算法，檢測舊間隔棒零件的種類和精確位置，將數(shù)據(jù)傳送給自動更換間隔棒控制模塊，進行舊間隔棒的拆卸操作，本發(fā)明采用無人機搭載自動拆裝間隔棒模塊，無需操作人員高空操作，可通過遠程操控終端來輔助間隔棒的自動拆裝，保證了操作人員的安全性，可操作空間更靈活。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高壓輸配電領(lǐng)域，具體為一種基于無人機的自動拆裝間隔棒方法。

背景技術(shù)

為了保證分裂導(dǎo)線間距保持不變以滿足電氣性能，及防治在發(fā)生短路情況下，導(dǎo)線約束間不致產(chǎn)生電磁力而造成相互吸引碰撞，因而在檔距中相隔一定距離安裝間隔棒。

在高壓輸電線路中，更換間隔棒是常見的檢修項目之一，其作業(yè)的關(guān)鍵在于如何快速拆裝間隔棒。目前，間隔棒拆裝處在人工拆裝的水平，傳統(tǒng)的拆裝工具結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，存在笨重、安裝繁瑣等缺點，且人工拆裝存在一定危險性，且效率較低。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，本發(fā)明的目的是提供一種基于無人機的自動拆裝間隔棒方法，以解決現(xiàn)拆裝間隔棒中依賴人力、操作復(fù)雜、工作強度大、作業(yè)風(fēng)險高、效率低問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于無人機的自動拆裝間隔棒方法，包括以下步驟：

步驟一：無人機通過攜帶的超聲波傳感器、氣壓計、GPS模塊等傳感器，來獲知自身的位置信息，在預(yù)設(shè)的位置上進行懸停；

步驟二：無人機搭載自動拆裝間隔棒模塊，在預(yù)設(shè)的位置上采用驗電模塊檢驗高壓線纜是否斷電，保證斷電后再進行新間隔棒的安裝操作；

步驟三：無人機重新定位，采用視覺檢測算法，檢測舊間隔棒零件的種類和精確位置，將數(shù)據(jù)傳送給自動更換間隔棒控制模塊，進行舊間隔棒的拆卸操作。

進一步的，圖像采集模塊包含采集視頻信息的攝像頭和存儲視頻信息的存儲模塊；有效區(qū)域識別模塊通過圖像識別來識別預(yù)設(shè)的位置，并把這些區(qū)域作為定點懸停有效區(qū)域發(fā)送到控制參數(shù)計算模塊。

進一步的，控制參數(shù)模塊根據(jù)傳感器提供的無人機姿態(tài)計算出無人機定點懸停所需的控制加速度，數(shù)據(jù)接收模塊的作用是接收運算結(jié)果，來實時操控無人機的飛行。

進一步的，無人機下方設(shè)置有懸掛梁，懸掛梁與自動拆卸模塊的卡鉤卡緊，卡鉤頂部具有90°的折彎，與懸掛梁的頂部端面平行。

進一步的，驗電模塊包括非接觸式驗電和接觸式驗電，非接觸式驗電在不需要距離導(dǎo)線太近的位置進行第一次驗電，接觸式驗電在接觸電纜的位置進行第二次驗電。

進一步的，視覺檢測算法用于檢測間隔棒的種類和位置，對拍攝的圖片中零件腐蝕膨脹情況進行預(yù)處理，然后通過邊緣檢測得零件的完整邊緣輪廓，對零件邊緣輪廓圖像使用方向梯度直方圖構(gòu)造訓(xùn)練數(shù)據(jù)，并采用支持向量機在訓(xùn)練數(shù)據(jù)上訓(xùn)練分類識別模型，最后進行檢測。

進一步的，采用的無人機為多旋翼無人機。

進一步的，無人機底部設(shè)置有兜網(wǎng)機構(gòu)，用于防止意外高空墜物包括新、舊間隔棒組件、機器人自身零件。

進一步的，視頻校驗保證拆裝過程中的精確操作，并通過攝像頭拍攝具體操作過程，將采集到的圖片數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫中，攝像頭拍攝速度與無人機飛行速度相適應(yīng)。

進一步的，數(shù)據(jù)庫中用于記錄無人機飛行、更換間隔棒過程的圖像以及控制面板的操作動作，形成工作日志，以實現(xiàn)每個操作過程的追溯性。

綜上所述，本發(fā)明主要具有以下有益效果：