基于無線傳輸?shù)碾娏€巡檢用無人機平臺的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于無人機電力線巡檢技術領域，具體是指一種基于無線傳輸?shù)碾娏€巡檢用無人機平臺。
【背景技術】
[0002]輸配電電路是電力系統(tǒng)的重要組成部分，由于架空輸電線路的覆蓋區(qū)域廣、穿越區(qū)域地形復雜、自然環(huán)境惡劣，線路基礎、桿塔、導地線、金具等長期暴露在自然環(huán)境中，不僅要承受正常機械載荷和電力負荷，還要經(jīng)受雷擊、雨水、滑坡、沉陷、地震和鳥害等外界因素的危害。這些因素會加快線路的老化、疲勞，導致線路故障跳閘威脅電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定運行。電力線巡檢是有效保證電力系統(tǒng)安全運行的一項基礎工作。通過電力線巡檢可以掌握線路運行狀況和周圍環(huán)境的變化，及時發(fā)現(xiàn)設備缺陷和危及線路安全的隱患，提出具體檢修意見，以便及時消除缺陷和隱患，避免事故發(fā)生。
[0003]現(xiàn)階段運用最廣泛的巡線方法是人工周期巡線，這種方法勞動強度大、耗時多、效率低下，風險大，并且有些線路受制于地形因素造成線路巡視異常困難。
[0004]近年來，電網(wǎng)公司逐漸采取無人機裝載傳感器對輸電線路設備及走廊環(huán)境進行進行電力線巡檢，可部分代替人工巡線，顯著降低人員勞動強度。但是由于缺乏系統(tǒng)整體設計，各種設備和傳感器間的同步以及工作模式復雜，使得無人機上裝載的各種傳感器之間多數(shù)情況下缺乏聯(lián)系，數(shù)據(jù)的傳輸及處理也相互獨立，無法發(fā)揮出多傳感器同步巡檢的多源數(shù)據(jù)比對優(yōu)勢與準確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術的上述缺陷，提出了一種基于無線傳輸?shù)碾娏€巡檢用無人機平臺，包括無人機機載控制平臺和地面站控制平臺，所述無人機機載控制平臺進行電力線巡檢，通過可見光攝像機、紅外成像儀、紫外線成像儀采集電力線和桿塔數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)信息實時存儲，并通過無線傳輸模塊A發(fā)送至地面控制平臺；所述地面站控制平臺將接收到的數(shù)據(jù)信息存儲，傳送至實時監(jiān)控模塊進行畫面顯示；其中，所述無人機機載控制平臺包括無人機中央處理器、巡檢軌跡模塊、圖像采集模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊A、無線傳輸模塊A、定位模塊、安全飛行模塊和遙控接收模塊；所述無人機中央處理器與巡檢軌跡模塊、圖像采集模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊A、無線傳輸模塊A、定位模塊、安全飛行模塊和遙控接收模塊連接；所述地面站控制平臺包括地面站中央處理器、實時監(jiān)控模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊B、無線傳輸模塊B和手動遙控模塊；所述地面站中央處理器與實時監(jiān)控模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊B、無線傳輸模塊B和手動遙控模塊連接；所述無人機機載控制平臺和所述地面站控制平臺通過無線傳輸模塊進行無線數(shù)據(jù)通信。
[0006]進一步地，所述巡檢軌跡模塊包括電力線巡檢子模塊、桿塔巡檢子模塊和避障子模塊；所述安全飛行模塊包括最大飛行距離監(jiān)測和氣象監(jiān)測；所述巡檢軌跡模塊根據(jù)無人機中央處理器發(fā)出的指令進行電力線巡檢；所述圖像采集模塊將可見光攝像機、紅外成像儀、紫外線成像儀采集到的數(shù)據(jù)傳送至無人機中央處理器進行數(shù)據(jù)存儲并分析；所述無線傳輸模塊A將數(shù)據(jù)存儲模塊A中數(shù)據(jù)信息發(fā)送至地面站控制平臺；所述地面站控制平臺的無線傳輸模塊B與無線傳輸模塊A進行無線通信，將接收到的數(shù)據(jù)信息發(fā)送至地面站中央處理器；所述地面站中央處理器將無線傳輸模塊B接收的數(shù)據(jù)信息存儲到數(shù)據(jù)存儲模塊B中，并傳送至實時監(jiān)控模塊進行畫面顯示；所述遙控接收模塊用于接收手動遙控模塊發(fā)送的指令。
[0007]進一步地，電力線巡檢是依照預先規(guī)劃好的軌跡進行巡檢。
[0008]進一步地，巡檢之前電力線巡檢子模塊中已規(guī)劃好電力線巡檢軌跡，當檢測到電力線時，啟動電力線巡檢子模塊進行巡檢。
[0009]進一步地，進行電力線巡檢時，會實時將運行軌跡與預先規(guī)劃好的軌跡進行比較，實時校準運行軌跡。
[0010]進一步地，所述桿塔巡檢子模塊是根據(jù)地面站控制平臺通過手動遙控模塊發(fā)送的指令進行桿塔巡檢。
[0011]進一步地，當檢測到桿塔時，啟動桿塔巡檢子模塊進行巡檢。
[0012]進一步地，桿塔巡檢時，地面控制平臺根據(jù)實時監(jiān)控畫面信息，通過手動遙控模塊發(fā)送指令，遙控接收模塊將接收到的手動遙控模塊的指令傳送至無人機中央處理器，控制無人機進行桿塔巡檢。
[0013]進一步地，桿塔巡檢沒有預先規(guī)劃巡檢軌跡，通過手動遙控巡檢，提高了巡檢的準確性。
[0014]進一步地，所述避障子模塊根據(jù)圖像采集模塊的信息，判斷前方、左方和右方是否存在障礙物，若存在障礙物，則啟動避障程序，有效地保證了無人機的安全。
[0015]進一步地，所述數(shù)據(jù)存儲模塊A將可見光攝像機、紅外成像儀、紫外成像儀采集的數(shù)據(jù)進行存儲時將時間和定位模塊的方位信息一同存儲。
[0016]進一步地，根據(jù)圖像采集模塊的信息和定位模塊中的方位信息，可判斷具體地點的電力線和桿塔的性能狀態(tài)，方便維修。
[0017]進一步地，所述可見光攝像機、紅外成像儀、紫外成像儀用于對電力線和桿塔進行拍攝，并將檢測到的數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)存儲模塊A中。
[0018]進一步地，巡檢結(jié)束后，數(shù)據(jù)存儲模塊A中的數(shù)據(jù)信息可作為對電力線和桿塔性能評價的依據(jù)，單純地依靠數(shù)據(jù)存儲模塊B中的數(shù)據(jù)信息進行電力線和桿塔的性能評價可能造成誤判，因為無線傳輸過程可能會有數(shù)據(jù)遺漏或失真。
[0019]進一步地，數(shù)據(jù)存儲模塊A的數(shù)據(jù)信息，提高了電力線巡檢的準確性。
[0020]進一步地，巡檢之前已計算好無人機的最大飛行距離，即飛行到一定距離就需返航。
[0021]進一步地，巡檢之前最大飛行距離模塊中已存儲最大飛行距離數(shù)據(jù)信息，當無人機的飛行距離達到最大值，無人機機載控制平臺會報警，并提示返航，確保無人機能安全返回，提高無人機的安全性。
[0022]進一步地，所述氣象監(jiān)測模塊對飛行天氣進行實時監(jiān)測，并將天氣信息傳送至無人機中央處理器進行分析，實時監(jiān)測飛行天氣是否適合飛行，確保無人機的安全。
[0023]本發(fā)明取得的有益效果是:本發(fā)明提供的基于無線傳輸?shù)碾娏€巡檢用無人機平臺，包括無人機機載控制平臺和地面站控制控臺，根據(jù)規(guī)劃好的軌跡進行電力線巡檢，通過地面站控制無人機進行桿塔的巡檢，提高巡檢效率和精確度；避障子模塊的設置，可以避免無人機巡檢過程碰到一些障礙物，提高無人機的安全性；數(shù)據(jù)存儲模塊A中存儲的數(shù)據(jù)信息可以用于分析電力線和桿塔的性能狀態(tài)，避免無線傳輸中數(shù)據(jù)的失真和遺漏，提高信息的準確率；基于無線傳輸?shù)碾娏€巡檢用無人機平臺功能設施齊全、巡檢全面、效率高，安全性尚。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2為本發(fā)明無人機機載控制平臺框架圖。
[0026]圖3為本發(fā)明地面站控制平臺框架圖。
[0027]附圖標記:1、無人機機載控制平臺；11、無線傳輸模塊A ;12、圖像采集模塊；121、可見光攝像機；122、紅外成像儀；123、紫外線成像儀；13、數(shù)據(jù)存儲模塊A ;14、遙控接收模塊；15、巡檢軌跡模塊；151、電力線巡檢子模塊；152、桿塔巡檢子模塊；153、避障子模塊；16、定位模塊；17、安全飛行模塊；18、無人機中央處理器；2、地面站控制平臺；21、無線傳輸模塊B ;22、實時監(jiān)控模塊；23、手動遙控模塊；24、數(shù)據(jù)存儲模塊B ;25、地面站中央處理器。
【具體實施方式】
[0028]參見附圖1至3，一種基于無線傳輸?shù)碾娏€巡檢用無人機平臺，包括無人機機載控制平臺I和地面站控制平臺2，所述無人機機載控制平臺I進行電力線巡檢，通過可見光攝像機121、紅外成像儀122、紫外線成像儀123采集電力線和桿塔數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)信息實時存儲，并通過無線傳輸模塊All發(fā)送至地面控制平臺2。
[0029]進一步地，所述地面站控制平臺2將接收到的數(shù)據(jù)信息存儲，傳送至實時監(jiān)控模塊22進行畫面顯示。
[0030]其中，所述無人機機載控制平臺I包括無人機中央處理器18、巡檢軌跡模塊15、圖像采集模塊12、數(shù)據(jù)存儲模塊A13、無線傳輸模塊All、定位模塊16、安全飛行模塊17和遙控接收模塊14 ;所述無人機中央處理器18與巡檢軌跡模塊15、圖像采集模塊12、數(shù)據(jù)存儲模塊A13、無線傳輸模塊All、定位模塊16、安全飛行模塊17和遙控接收模塊14連接；所述地面站控制平臺2包括地面站中央處理器25、實時監(jiān)控模塊22、數(shù)據(jù)存儲模塊B24、無線傳輸模塊B21和手動遙控模塊23 ;所述地面站中央處理器25與實時監(jiān)控模塊22、數(shù)據(jù)存儲模塊B24、無線傳輸模塊B21和手動遙控模塊23連