输电线路多旋翼无人机精细智能巡检系统及其方法与流程

本发明涉及无人机控制的技术领域，更具体地，涉及输电线路多旋翼无人机精细智能巡检系统及其方法。

背景技术：

随着电网建设的快速发展，电网规模逐步扩大，输电线路覆盖也越来越大，且大多运行在郊区旷野，常常受恶劣天气、地理条件、运行工况等变化影响，难免出现危机电网安全可靠运行的故障。对输电线路进行定期的巡视可以及时发现威胁线路安全的异常情况，定期的缺陷查找更是能及排除隐患，加强电网抗击严重自然灾害、保证安全稳定运行的能力，为电网运行带来长期的经济效益。

现在缺陷查找主要的作业方式包括：第一种方案是采用人工巡视检查，应用人工登塔方法或高清摄像机拍摄查找缺陷；第二种方案是直升机辅助人工巡视检查，在直升机上人工应用高清摄像机拍摄查找缺陷；第三种方案是应用多旋翼无人机精细化巡视检查，在地面上人工操控多旋翼无人机进行架空输电线路的缺陷查找。

其中第一种方案具体为：人工沿输电线路巡视查看，利用望远镜查看架空输电线路的设备，当发现疑似缺陷的地方还要办理工作票，进行登塔检查，利用高清摄像机拍照记录。然而第一种方案中存在以下技术缺陷：（1）架空输电线路大多位于郊区和山区，在春秋多雨、夏季炎热等季节，巡视工作异常艰苦，因此人工巡视条件艰苦效率低下；（2）架空输电铁塔往往很高，人工利用望远镜查看线路设备难以准确判别，导致很多遗漏的缺陷，巡视质量得不到保证；（3）一旦发现疑似缺陷的地方，还需办理工作票，进行登塔检查，拍照记录，这样不仅增加了线路工人的工作量，同时攀登铁塔高处作业还存在着高处坠落的安全风险。

第二种方案具体为：线路巡视专业人员乘坐直升飞机沿线路飞行，目视或利用望远镜等检查架空输电线路设备，当发现疑似缺陷的地方利用高清摄像机拍照记录。然而第二种方案存在着以下缺陷：（1）应用直升机飞行平台，巡视成本高，难以在大多数省级、地市级线路运维单位推广使用；（2）应用直升机飞行平台，需要运维单位配置专业飞行员，专业运维保障作业组，飞机运输车辆等大量后勤保障，巡视操作难度大；（3）在空中巡视人工手持望远镜不间断观测，作业人员非常艰苦，作业规范性差，质量难以保证。

第三种方案具体为：线路巡视专业人员地面上操控多旋翼无人机，在控制范围内对架空输电线路设备进行精细化巡视检查，因无人机飞行视间限制，若长时间停留在架空输电线路其中一设备检查会造成效率低下问题，故一般要求对架空输电线路设备均拍照存档，巡视过后再在电脑上检查拍照记录。然而第三种方案仍然存在着以下缺陷：（1）架空输电线路大多位于郊区和山区，因此一般情况下巡视人员超视距操控多旋翼无人机，然而缺少配套的杆塔定位设备，巡视人员很容易迷失方向，难以飞到指定的目标杆塔进行巡视作业；（2）架空输电线路设备众多，若每一个都拍照记录，缺少相应的智能匹配图片并重命名软件，会造成巡视人员工作量巨大，效率低下，缺陷查找准确度难以保证问题。

技术实现要素：

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供输电线路多旋翼无人机精细智能巡检系统及其方法，在上述相对较好的第三种方案的基础上进行研究改进，提供了一种高压电力线路无人机精细化巡视作业的系统、方法及控制终端。

本发明的技术方案是：输电线路多旋翼无人机精细智能巡检系统，其中，包括控制终端、与控制终端连接的飞行平台；

所述的飞行平台包括无人机和搭载在该无人机上的相机；

所述的控制终端包括；

机型智能匹配模块，用于根据无人机的机型进行智能参数匹配，控制终端与无人机进行匹配，获取飞行平台的详细信息参数；

线路模糊选择模块，用于选择不同电压等级的高压输电线路；

杆塔智能匹配选择模块，用于选择不同塔号的高压输电杆塔；

线路杆塔一键导航模块，用于将无人机导航至指定作业杆塔附近；

飞行参数显示模块，用于获取无人机实时飞行参数并显示在控制终端；

照片信息获取模块，用于获取作业拍摄照片信息，获取拍摄照片的名字，并和所选线路、杆塔、设备名称等信息一同记录进数据库；

照片智能匹配命名模块，用于批量命名更改作业所拍照片。

所述的线路杆塔一键导航模块可将无人机导航至指定杆塔10米范围内。

利用所述的输电线路多旋翼无人机精细智能巡检系统的方法，其中：包括以下步骤，

s1.根据无人机的机型进行智能参数匹配；

s2.选择所需作业线路、杆塔和飞行高度；

s3.一键导航，根据所选线路、杆塔、高度导航至作业杆塔附近；

s4.选择所需拍摄设备，手动操作无人机拍摄，终端自动获取拍摄照片、线路、杆塔和设备名字信息并自动记录；

s5.一键命名，终端自动匹配拍摄照片与线路、杆塔和设备名字信息并进行重命名，完成对拍摄照片归档。

与现有技术相比，有益效果是：具有架空输电线路杆塔导航功能，一键导航将无人机导航至指定作业杆塔。巡视作业前只需输入所需作业线路杆塔和无人机飞行高度，即可导航至作业杆塔附近10米范围内，该创新方式使得作业效率大大提升，不会出现作业人员操控无人机迷失方向问题。

具有计算无人机与杆塔距离并显示在配套作业终端功能，保证了无人机作业的准确和安全。巡视作业时留意作业终端屏幕显示的无人机与杆塔距离，即可判断无人机靠近或远离目标杆塔，可以进一步确定无人机飞行路径的准确性，当距离小于安全距离时，及时远离线路杆塔，还能保证无人机作业的安全。

具有批量命名作业照片功能，可对无人机拍摄照片智能匹配并对其重命名，大大减少了图片归档工作量，提升了工作效率。无人机巡视作业时，每拍摄一张照片，作业终端智能记录照片名字、所拍摄线路杆塔名称和线路设备名称，作业过后可对照片进行智能匹配和重命名，解决了巡视人员作业过后图片重命名归档工作量大、效率低问题，缺陷查找准确度得以保证。

附图说明

图1是本发明整体连接示意图。

图2是本发明步骤流程示意图。

图3是本发明控制终端连接示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

如图1、3所示，为本发明的高压电力线路无人机精细化巡视作业系统的连接框图。该系统包括控制终端和飞行平台。其中飞行平台包括无人机和搭载在该无人机上的相机。控制终端包括机型智能匹配模块、线路模糊搜索选择模块、杆塔智能匹配选择模块、线路杆塔一键导航模块、飞行参数显示模块、照片信息获取模块和照片智能匹配命名模块。

所述机型智能匹配模块用于根据无人机的机型进行智能参数匹配，控制终端与无人机进行匹配，获取飞行平台的详细信息参数，为实时控制无人机导航、航拍等作业提供了安全稳定的运行环境。

所述线路模糊选择模块用于选择不同电压等级的高压输电线路，只需在对话框输入一个关键字，即可查找含有相关关键字的线路，方便作业人员选择不同的作业线路。所选作业线路能在控制终端屏幕上显示，同时支持多条线路选择，无人机遥控器按钮可切换选择所需作业线路。

所述杆塔智能匹配选择模块用于选择不同塔号的高压输电杆塔，根据所选线路匹配杆塔数量，方便作业人员对不同作业区段的杆塔号选择。所选作业杆塔能在控制终端屏幕上显示，同时具有向上和向下切换杆塔功能，可切换选择相邻作业杆塔。

所述线路杆塔一键导航模块用于将无人机导航至指定作业杆塔附近，根据所选线路、杆塔和飞行高度，自动规划无人机飞行路径，升至选定高度，导航至指定杆塔10米范围内，解决了超视距飞行容易迷失方向问题，使作业效率大大提升。

所述飞行参数显示模块用于获取无人机实时飞行参数并显示在控制终端，在获取无人机飞行速度、距离、高度、相机曝光参数等基础数据外，还可获取无人机的实时飞行位置，计算无人机与杆塔距离，保证无人机作业的准确和安全。

所述照片信息获取模块用于获取作业拍摄照片信息，获取拍摄照片的名字，并和所选线路、杆塔、设备名称等信息一同记录进数据库，同时还能获取拍摄照片数量与数据记录量，方便对作业数据量进行检查。

所述照片智能匹配命名模块用于批量命名更改作业所拍照片，根据数据库记录的原始照片名字、作业线路、杆塔、设备名称等信息，对作业所拍照片进行自动匹配，批量修改名字进行重命名，大大减少了图片归档工作量，提升了工作效率。

参阅图2，其为本发明的高压电力线路无人机精细化巡视作业方法的步骤流程图。本发明提供的高压电力线路无人机精细化巡视作业方法具体包括以下步骤。

s1：根据无人机的机型进行智能参数匹配。控制终端与无人机进行匹配，获取飞行平台的详细信息参数，为实时控制无人机导航、航拍等作业提供了安全稳定的运行环境。

s2：选择所需作业线路、杆塔和飞行高度。点击线路选择按钮，在对话框输入一个关键字，即可查找含有相关关键字的线路，方便作业人员选择不同的作业线路，然后点击杆塔选择按钮，控制终端能根据所选线路匹配杆塔数量，方便作业人员对不同作业区段的杆塔号选择，点击高度选择按钮可以选择无人机飞行高度。

s3：一键导航，根据所选线路、杆塔、高度导航至作业杆塔附近。点击一键导航按钮，即可根据所选线路、杆塔和飞行高度，自动规划无人机飞行路径，升至选定高度，导航至指定杆塔10米范围内，解决了超视距飞行容易迷失方向问题，使作业效率大大提升。

s4：选择所需拍摄设备，手动操作无人机拍摄，终端自动获取拍摄照片、线路、杆塔和设备名字信息并自动记录。每成功拍摄一张照片，控制终端能获取拍摄照片的名字，并和所选线路、杆塔、设备名称等信息一同记录进数据库，同时还能获取拍摄照片数量与数据记录量，方便对作业数据量进行检查。

s5：一键命名，终端自动匹配拍摄照片与线路、杆塔和设备名字信息并进行重命名，完成对拍摄照片归档。飞行作业结束后点击一键命名按钮，可根据数据库记录的原始照片名字、作业线路、杆塔、设备名称等信息，对作业所拍照片进行自动匹配，批量修改名字进行重命名，大大减少了图片归档工作量，提升了工作效率。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。