无人机的数据交互系统的制作方法

本实用新型涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机的数据交互系统。

背景技术：

近些年来，随着电力行业对安全生产的要求不断提高，无人机与导航技术、通信技术的发展成熟，无人机在电力系统内的应用愈来愈多；国内外许多企业也在尝试将无人机作为一种辅助手段，开展电力系统的建设及运维工作。

采用无人机作为巡航技术时，如果按传统的方式，先将数据全部采集完再上传后作出处理；容易造成变电站内的故障扩大，严重将影响生命财产安全；因为变电站内的故障发生时，需要对故障等级进行判定，以确定是否拥有处理权限后再进行处理，如果按照传统方式先采集再上传，将大大延长故障发生后的处理时间；因此如何对无人机巡航过程中获取的数据进行及时的处理，以降低变电站内的安全隐患，是目前无人机巡航时亟需解决的问题。

技术实现要素：

针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型提供一种无人机的数据交互系统，应用在变电站内，对变电站内的各个点进行数据采集；并可对采集数据进行实时处理。

为实现上述目的，本实用新型提供一种无人机的数据交互系统，包括无人机，无人机按照设定的线路在变电站内巡航检测；无人机包括采集装置、处理装置、判断装置、通讯装置和方案执行装置；

采集装置获取变电站内检测点的各项数据，并传输至处理装置；

处理装置分析数据判断是否存在故障，并形成故障解决方案；

判断装置，判断解决方案的实施权限；

方案执行装置，执行符合实施权限的解决方案；同时通讯装置，传输越权的解决方案至变电站以做授权判断。

其中，还包括导航装置，该导航装置用于与变电站内的定位基站进行高频通讯连接形成自组网导航系统，对无人机进行定位；其中基站数量至少为4个。

其中，还包括警报装置，处理装置。当处理装置分析数据判断存在故障时，警报装置发出警报。

其中，判断装置包括权限判断装置和请求授权装置；权限判断装置判断解决方案是否具有实施权限，若有实施权限，则方案执行装置执行该实施方案；若无实施权限则，请求授权装置发送权限请求至通讯装置，通讯装置将实施方案和权限请求发送至变电站。

其中，请求授权装置接收通讯装置回传的变电站传输的授权信号后，方案执行装置执行该被变电站授权的解决方案。

其中，还包括检测装置，检测装置对方案执行装置实施解决方案后的检测点进行重新数据采集，判定故障是否依旧存在。

其中，检测装置判定故障存在时，处理装置根据检测装置的采集数据重新生成故障解决方案。

其中，通讯装置还接收无人机操作台发送的控制指令，控制指令用于控制无人机的飞行状态。

其中，通讯装置还与移动端或者pc端通讯，将采集数据及故障情况实时传输至移动端或者pc端。

其中，无人机轴距为500-650mm，搭载能力3kg-10kg。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供无人机的数据交互系统，包括无人机，无人机按照设定的线路在变电站内巡航检测；现有的变电站内均是人工巡航的模式，这种人巡模式效率低；也有通过无人机对高压线进行检测的，但是这种检测是单纯的检测，无需无人机维修，也不存在维修权限的问题；若直接采用现有机巡模式，无法适用变电站内的复杂情况，做不到实时处理故障；本实用的无人机包括采集装置、处理装置、判断装置、通讯装置和方案执行装置；采集装置获取变电站内检测点的各项数据，并传输至处理装置；处理装置分析数据判断是否存在故障，并形成故障解决方案；判读装置判断解决方案的实施权限；方案执行装置，执行符合实施权限的解决方案；同时通讯装置，传输越权的解决方案至变电站；可以采用机巡模式检测变电站，提高检测效率；同时对采集数据实时上传，做到及时处理各个检测点发生的故障，防止故障恶化或者扩大。

附图说明

图1为本实用新型的无人机结构图；

图2为本实用新型的无人机内部构造关系图；

图3为本实用新型的无人机带警报装置的构造关系图；

图4为本实用新型的需要变电站授权执行时构造关系图；

图5为本实用新型的无人机与外部设备通行时构造关系图；

图6为本实用新型的无人机与变电站交互逻辑图。

主要元件符号说明如下：

1、无人机；11、采集装置；12、处理装置；13、警报装置；14、方案执行装置；15、通讯装置；16、检测装置；17、变电站；18、移动端；19、无人机操作台；131、权限判断装置；132、请求授权装置。

具体实施方式

为了更清楚地表述本实用新型，下面结合附图对本实用新型作进一步地描述。

如背景技术所述，由于变电站17的特殊性，现有技术中的无人机1巡航模式并不适用变电站17的特殊情况，也无法对变电站17内各个检测点采集到的数据进行及时处理；基于此，本实用公开了一种无人机1的数据交互系统，请参阅图1、图2和图6，包括无人机1，无人机1按照设定的线路在变电站17内巡航检测；无人机1包括采集装置11、处理装置12、判断装置13、通讯装置15和方案执行装置14；采集装置11获取变电站17内检测点的各项数据，并传输至处理装置12；处理装置12分析数据判断是否存在故障，并形成故障解决方案；判断装置，判断解决方案的实施权限；方案执行装置14执行符合实施权限的解决方案；同时通讯装置15，传输越权的解决方案至变电站17。

在本实施例中，无人机1巡航前，停留在无人机1机窝内；并预先在不同的无人机1上设置不同的标识，以区分无人机1；可以预先设定好巡航间隔时间，无人机1以设定好的间隔时间，按照设定线路巡航一次；巡航后回到无人机1窝内，无人机1窝内设有用于更换电池用的机器人，机器人具有电池充电功能并携带备用电池，无人机1没电后停靠在机器人换电池平台上，由机器人进行换电池和电池充电，从而达到持续巡视的要求，能够进行持续性的巡检，降低了巡检人员的工作强度。

在本实施例中，变电站17内需要检测的点通常包括一次设备和二次设备上的点，具体的一次设备指的是直接生产、输送、分配和使用电能的设备，主要包括变压器、高压断路器、隔离开关、母线、避雷器、电容器、电抗器等；二次设备是指对一次设备和系统的运行工况进行测量、监视、控制和保护的设备，它主要包括继电保护装置、自动装置、测控装置（电流互感器、电压互感器）、计量装置、自动化系统以及为二次设备提供电源的直流设备。

在本实施例中，在设计无人机1在变电站17内的预设线路时，先对变电站17内的设备和尺寸位置进行测量；绘制变电站17的坐标地图；再在该坐标地图中设计无人机1的巡航线路，巡航线路可以为多条，每组无人机1巡查一条线路，全部巡航线路通过全部检测点；无人机1按照坐标地图设计的线路进行巡航检测。

由于变电站17内的电磁辐射大，信号干扰较大，现有的gps或者北斗定位系统无法在变电站17内精确定位；无人机1在巡航过程中必须通过地面基站实现定位；其中基站设置在变电站17内，且基站生成的局域网覆盖变电站17；基站与无人机1的定位装置高频通讯连接，实现对无人机1的定位，其中基站数量至少为4个；高频通讯定位精度可以达到厘米级，保证无人机1偏离巡航路线的距离小，不会撞到变电站17设备上；高频通讯具有系统复杂度低，发射信号功率谱密度低，对信道衰落不敏感，截获能力低，定位精度高等优点，尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入。

相比于现有技术，本无人机1的数据交互系统可以应对变电站17内的复杂多变的情况；利用无人机1巡航采集各个检测点的数据，替代传统的人巡模式，提高检测效率；同时方案执行装置14执行处理装置12分析采集数据生成解决方案，并在执行前对解决方案的权限进行判定，既能对采集的数据进行实时的处理，又能适应变电站17内的实际操作复杂的情况；其中，方案执行装置用于生成执行信号，并发送至变电站，变电站根据该执行信号控制相应的设备实施执行操作。

在本实施例中，无人机1轴距为500-650mm，搭载能力3kg-10kg；控制无人机1的轴距，越小越安全，可以与变电站17内的各种设备保持足够安全距离；方便检测；同时无人机1不能过小，过小则搭载能力不足以搭载一些通讯或者检测设备。

在本实施例中，巡航过程中无人机1还可以接收操作台操控，通讯装置15无人机操作台19发送的控制指令，控制指令用于控制无人机1的飞行状态。

实例1：

无人机1按照设定的巡航路线飞行，并采集检测点的数据；该采集数据包括温度、气体、湿度、电压或者图像信息；例如检测点为隔离开关时，采集的各项数据均正常，无人机1按照巡航路线飞行至下一检测点。

实例2：

请参阅图3，无人机1采集检测点的数据，例如检测点为测控装置时，其中，温度数据过高，处理装置12生成解决方案为打开降温风扇，判断装置13判断该执行权限在允许范围内，方案执行装置14发送执行命令至变电站17内，降温风扇打开对测控装置降温，无人机1按照巡航路线飞行至下一检测点。

本实施例中，优选的，无人机1还包括警报装置20，处理装置12分析数据判断是存在故障时，还会对故障进行等级划分；若为故障则警报装置20发出警报信号提示该点出现故障。

实例3：

请参阅图4，无人机1采集检测点的数据，例如检测点为测控装置时，其中，温度数据过高，处理装置12生成解决方案为停止工作几分钟，权限判断装置131判断该执行权限为越权方案；请求授权装置132发送权限请求至通讯装置15，通讯装置15将实施方案和权限请求发送至变电站17；决策人员同意授权后，请求授权装置132接收通讯装置15回传的授权信号，方案执行装置14发送执行命令至变电站17内，测控装置断电几分钟；无人机1按照巡航路线飞行至下一检测点。

在本实施例中，若决策人员不同意授权，直接人工另行处理该故障；则无人机1按照巡航路线飞行至下一检测点。

实例4：

无人机1采集检测点的数据，例如检测点为变压器时，温度数据过高，处理装置12生成解决方案为打开降温风扇，判断装置13判断该执行权限在允许范围内，方案执行装置14发送执行命令至变电站17内，降温风扇打开对测控装置降温；检测装置16对方案执行装置14实施解决方案后的检测点进行重新数据采集，判定故障是否依旧存在，若不存在，则无人机1按照巡航路线飞行至下一检测点；若存在，则处理装置12根据检测装置16的采集数据重新生成故障解决方案，并重新判定执行权限和重新执行解决方案以及上述检测过程，直至故障排除。

实例5：

请参阅图5，无人机1按照设定的巡航路线飞行，并采集检测点的数据；该采集数据包括温度、气体、湿度、电压或者图像信息；将采集数据和该检测点位置及故障情况，通过通讯装置15实时传输至移动端18或者pc端；方便工作人员移动时实时监控各个检测点的数据。

在本实施例中，无人机采集的各检测点的数据还通过通讯装置传输至变电站的服务器内；服务器存储采集的检测数据。

本实用新型的优势在于：

1、本无人机的数据交互系统可以应对变电站内的复杂多变的情况；利用无人机巡航采集各个检测点的数据，替代传统的人巡模式，提高检测效率；

2、处理装置分析采集数据生成解决方案后方案执行装置执行该方案，并在执行前对解决方案的权限进行判定，若在权限范围内则直接执行，若越权则让电站决策人员做授权判断，决定是否执行，既能及时处理故障，又能适应变电站内的实际操作复杂的情况；

3、无人机还包括警报装置，处理装置。处理装置分析数据判断是存在故障时，还会对故障进行等级划分；若为故障则警报装置发出警报信号提示该点出现故障。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。