模拟高海拔环境下输电线路无人机的性能检测系统及方法与流程

本发明涉及输变电设备运行管理领域，具体涉及一种模拟高海拔环境下输电线路无人机的性能检测系统及方法。

背景技术：

输电线路在高海拔地区的建设对提升高海拔地区的生活质量和经济效益的有着重大意义；但输电线路在高海拔地区的维护及监测问题也由于高海拔地区的特殊地理条件而变得困难重重；因此，将小型旋翼无人机用于高海拔地区的输电线路，解决了高海拔地区的输电线路的维护及监测；而高海拔环境飞行性能试验内容也是测试输电线路小型旋翼无人机巡检系统飞行性能试验的重要组成部分。

目前关于输电线路小型旋翼无人机巡检系统高海拔飞行性能试验，主要是采取现场测试方法(即在实际高海拔地区进行飞行测试)，其成本高，检测周期长，且由于场地空旷容易造成无人机盲飞的问题，进而无法保证对无人机性能测试的准确性。

因此，如何设计一种成本低，检测周期短且准确有效地模拟高海拔环境下输电线路无人机的性能检测系统或方法，是本领域的技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供的一种模拟高海拔环境下输电线路无人机的性能检测系统及方法，在节约测试成本的同时，缩短了检测周期；避免了无人机在实际高海拔地区进行性能检测时的安全隐患；并提高了模拟高海拔环境下的无人机的检测的准确性和可靠性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种模拟高海拔环境下输电线路无人机的性能检测系统，其特征在于，所述系统包 括环境模拟罐体、与所述环境模拟罐体紧密相接、内部连通的压力调节组件和设置在所述环境模拟罐体内的飞行检测装置；

小型旋翼无人机固定在所述飞行检测装置上。

优选的，所述飞行检测装置包括平衡杆、固定在所述环境模拟罐体内的罐底中心处的三角体底座、设置在所述平衡杆一端的固定平台；

所述平衡杆的轴中心处设置在所述三角体底座的尖顶处；

所述固定平台上固定所述小型旋翼无人机。

优选的，所述平衡杆上设有可延平衡杆轴向滑动的配重台；所述配重台上设有配重块。

优选的，所述环境模拟罐体的内壁上设有不少于2个的监控器。

优选的，所述压力调节组件包括抽真空模块和压力恢复模块。

一种模拟高海拔环境下输电线路无人机的性能检测方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1.在环境模拟罐体中，固定飞行检测装置；

步骤2.将所述小型旋翼无人机固定在飞行检测装置的平衡杆一端，调节平衡杆另一端配重使之平衡；打开所述环境模拟罐体内壁上的监控器；

步骤3.封闭所述环境模拟罐体并抽取其中的气压，在所述环境模拟罐体的气压环境相当于检测海拔环境后，维持其内的气压值；

步骤4.控制所述小型旋翼无人机起飞并开始计时；

步骤5.若所述小型旋翼无人机持续飞行至电池耗尽，则进入步骤7；

若所述小型旋翼无人机降落，则暂停计时，并进入步骤6；

步骤6.控制所述小型旋翼无人机重新起飞且继续计时，并进入步骤5；

步骤7.停止计时，恢复环境模拟罐体内的气压，使其与环境气压相同；

步骤8.记录所述小型旋翼无人机的飞行时间及飞行状态；检测完成。

优选的，所述步骤1，包括：

1-1.将所述飞行检测装置中的三角体底座安装在所述环境模拟罐体内的底面中心处；

1-2.将平衡杆的轴中心处设置在所述三角体底座的尖顶处；

1-3.在所述平衡杆上设置可延平衡杆轴向滑动的配重台；

1-4.在所述平衡杆的其中一端设置固定平台；

1-5.在所述配重台上固定配重块，使得所述平衡杆处于平衡状态。

优选的，所述步骤2，包括：

2-1.将所述小型旋翼无人机固定在所述固定平台上；

2-2.打开所述环境模拟罐体内壁上的所述监控器。

优选的，所述步骤3，包括：

3-1.封闭所述环境模拟罐体；

3-2.开启与其用金属管相连的压力调节组件中的抽真空模块，抽取所述环境模拟罐体的气压；

3-3.在所述环境模拟罐体的气压环境相当于检测海拔环境后，维持所述环境模拟罐体内的气压值。

优选的，所述步骤7，包括：

7-1.停止计时；

7-2.关闭全部的所述水环式真空泵；

7-3.开启所述压力调节组件中压力恢复模块，使得所述环境模拟罐体内的气压等于环境气压。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供了一种模拟高海拔环境下输电线路无人机的性能检测系统及方法，该系统包括环境模拟罐体、与环境模拟罐体紧密连接的压力调节组件和设置在环境模拟罐体内的飞行检测装置；且小型旋翼无人机固定在飞行检测装置上。该方法通过将环境模拟罐体的气压环境设为检测海拔环境后，控制设置在飞行检测装置上的无人机起飞并开始计时至其电池耗尽，并记录其飞行时间及飞行状态以完成检测。本发明的检测系统及方法，在节约测试成本的同时，缩短了检测周期；避免了无人机在实际高海拔地区进行性能检测时的安全隐患；并提高了模拟高海拔环境下的无人机的检测的准确性和可靠性。

与最接近的现有技术比，本发明提供的技术方案具有以下优异效果：

1、本发明所提供的技术方案中，通过包括环境模拟罐体、与环境模拟罐体紧密连接的压力调节组件和设置在环境模拟罐体内的飞行检测装置；且小型旋翼无人机固定在飞行检测装置上的设置，使得该系统在节约测试成本的同时，缩短了检测周期；避免了无人机在实际高海拔地区进行性能检测时的安全隐患；并提高了模拟高海拔环境下的无人机的检测的准确性和可靠性。

2、本发明所提供的技术方案，通过将环境模拟罐体的气压环境设为检测海拔环境后，控制设置在飞行检测装置上的无人机起飞并开始计时至其电池耗尽，并记录其飞行时间及飞行状态以完成检测。本发明的检测系统及方法，在节约测试成本的同时，缩短了检测周期；避免了无人机在实际高海拔地区进行性能检测时的安全隐患；并提高了模拟高海拔环境下的无人机的检测的准确性和可靠性。

3、本发明提供的技术方案，应用广泛，具有显著的社会效益和经济效益。

附图说明

图1是本发明一种模拟高海拔环境下输电线路无人机的性能检测系统的结构示意图；

图2是本发明的性能检测系统中的飞行检测装置的结构示意图；

图3是本发明的一种模拟高海拔环境下输电线路无人机的性能检测方法的流程示 意图；

图4是本发明的性能检测方法中的步骤1的流程示意图；

图5是本发明的性能检测方法中的步骤2的流程示意图；

图6是本发明的性能检测方法中的步骤3的流程示意图；

图7是本发明的性能检测方法中的步骤7的流程示意图。

其中，1-小型旋翼无人机、2-环境模拟罐体、201-监控器、3-压力调节组件、301-抽真空模块、302-压力恢复模块、4-飞行检测装置、401-平衡杆、402-三角体底座、403-固定平台、404-配重台、405-配重块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供一种模拟高海拔环境下输电线路无人机的性能检测系统，输电线路无人机为重量小于100kg的小型旋翼无人机1；系统包括环境模拟罐体2、与环境模拟罐体2紧密相接的、内部连通的压力调节组件3和设置在环境模拟罐体2内的飞行检测装置4；

小型旋翼无人机1固定在飞行检测装置4上。

如图2所示，飞行检测装置4包括平衡杆401、固定在环境模拟罐体2内的罐底中心处的三角体底座402、设置在平衡杆401一端的固定平台403；

平衡杆401的轴中心处设置在三角体底座402的尖顶处；

固定平台403用于固定小型旋翼无人机1。

其中，平衡杆401上设有可延平衡杆401轴向滑动的配重台404；配重台404上设有配重块405。

环境模拟罐体2的内壁上设有不少于2个的监控器201。

压力调节组件3包括抽真空模块301和压力恢复模块302。

如图3所示，一种模拟高海拔环境下输电线路无人机的性能检测方法，输电线路无人机为重量小于100kg的小型旋翼无人机；方法包括如下步骤：

步骤1.在环境模拟罐体中，固定并飞行检测装置，本实施例中以平衡状态为平衡杆距地面0.8米为例说明；

步骤2.将小型旋翼无人机固定在飞行检测装置的平衡杆一端，调节平衡杆另一端配重使之平衡；打开环境模拟罐体内壁上的监控器；

步骤3.封闭环境模拟罐体并抽取其中的气压，在环境模拟罐体的气压环境相当于检测海拔环境后，维持其内的气压值；例如将试验罐体内气压抽至61kpa(相当于人工模拟海拔4000m)后，维持其内的气压值在61kpa；

步骤4.控制小型旋翼无人机起飞并开始计时；例如：小型旋翼无人机起飞的垂直有限范围为：垂直方向高度0-1.6m范围内；

步骤5.若小型旋翼无人机持续飞行至电池耗尽，则进入步骤7；

若小型旋翼无人机降落，则暂停计时，并进入步骤6；

步骤6.控制小型旋翼无人机重新起飞且继续计时，并进入步骤5；

步骤7.停止计时，恢复环境模拟罐体内的气压，使其与环境气压相同；及至常压101kpa(相当于海拔0m)；

步骤8.记录小型旋翼无人机的飞行时间及飞行状态；检测完成。

如图4所示，步骤1，包括：

1-1.将飞行检测装置中的三角体底座安装在环境模拟罐体内的底面中心处；

1-2.将平衡杆的轴中心处设置在三角体底座的尖顶处；

1-3.在平衡杆上设置可延平衡杆轴向滑动的配重台；

1-4.在平衡杆的其中一端设置固定平台；

1-5.在配重台上固定配重块，使得平衡杆处于平衡状态。

如图5所示，步骤2，包括：

2-1.将小型旋翼无人机固定在固定平台上；

2-2.打开环境模拟罐体内壁上的监控器。

如图6所示，步骤3，包括：

3-1.封闭环境模拟罐体；

3-2.开启与其用金属管相连的压力调节组件中的抽真空模块，抽取环境模拟罐体的气压；

3-3.在环境模拟罐体的气压环境相当于检测海拔环境后，维持环境模拟罐体内的气压值。

如图7所示，步骤7，包括：

7-1.停止计时；

7-2.关闭全部的水环式真空泵；

7-3.开启压力调节组件中压力恢复模块，使得环境模拟罐体内的气压等于环境气压。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。