架空线巡视系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及电力技术领域，公开了一种架空线巡视系统，包括：无人机及地面控制设备，所述无人机上设有：图像采集器、无线通信器及机载电脑，所述机载电脑分别连接所述图像采集器及无线通信器，并通过无线通信器与所述地面控制设备连接。本发明的架空线巡视系统采用无人机和地面控制设备结合的方式，地面控制设备控制无人机按指定线路飞行，并接收无人机采集回来的故障图像、潜在故障图像及其坐标，从而准确定位故障或潜在故障发生位置。
【专利说明】
架空线巡视系统
技术领域
[0001]本发明涉及电力技术领域，特别涉及一种架空线巡视系统。
【背景技术】
[0002]对于架空输电线路的维护，现阶段一般采用设点驻守巡视，巡视项目包括:导线、连接金具、绝缘子、杆塔本体、基础设施及通道。主要巡视导线是否锈蚀或断股;连接金具是否锈蚀、破损、绝缘子被雷击及硬伤;杆塔本身有无裂纹、锈蚀情况、有无变形、防盗、避雷情况，杆塔拉线有无松动、锈蚀、数量(被盗)；基础设施有无垮塌、排水情况、有无山体滑坡危险;通道有无建筑物，树木情况。每一个驻守点的人员巡视指定的距离，劳动强度大且效率低下;尤其是雨雪天气，地理环境恶劣以及夜间，巡视的难度和强度更大，成本花费大。而且可能由于人为疏忽，巡视效果不能完全反映架空线路的实际情况。
【发明内容】
[0003]本发明提出一种架空线巡视系统，解决了现有技术中对架空线巡视难度大，人工成本高的问题。
[0004]本发明的架空线巡视系统，包括:无人机及地面控制设备，所述无人机上设有:图像采集器、无线通信器及机载电脑，所述机载电脑分别连接所述图像采集器及无线通信器，并通过无线通信器与所述地面控制设备连接；
[0005]所述机载电脑通过所述无线通信器接收所述地面控制设备传输的包括飞行路径的控制指令，并控制所述无人机沿所述飞行路径飞行，所述图像采集器将沿飞行路径采集的线路图像传输至所述机载电脑存储，所述机载电脑同时记录线路图像的坐标位置，并将采集的线路图像与其中预存储的故障图像或潜在故障图像匹配，若匹配成功，将线路图像及其对应的坐标位置通过所述无线通信器传输至地面控制设备。
[0006]其中，所述图像采集器根据飞行速度和视野范围来确定图像采集的频率，使得将所有采集的线路图像拼接起来能构成全程线路的图像。
[0007]其中，所述机载电脑还用于从图像采集器获取无人机与架空线的实时距离，并保持所述实时距离大于触电安全距离。
[0008]其中，所述机载电脑还用于控制无人机与所述架空线保持大于所述触电安全距离的预定距离。
[0009]其中，所述地面控制设备用于实时查询架空线路全线所在区域的天气情况，并将根据空气湿度计算的当前的触电安全距离通过所述无线通信器传输至所述机载电脑。
[0010]其中，所述地面控制设备用于根据架空线地图获取每个架空线塔的坐标，并按预定的出发点和终止点依次排列以形成所述飞行路径。
[0011]其中，所述地面控制设备用于通过所述无线通信器向所述机载电脑发送定点采集指令，机载电脑控制无人机飞到指定的故障图像或潜在故障图像对应的坐标点，地面控制设备实时控制无人机飞行，并控制所述图像采集器调整焦距以拍摄细节图像。
[0012]其中，所述图像采集器包括:红外相机或红外摄像机。
[0013]本发明的架空线巡视系统采用无人机和地面控制设备结合的方式，地面控制设备控制无人机按指定线路飞行，并接收无人机采集回来的故障图像、潜在故障图像及其坐标，从而准确定位故障或潜在故障发生位置。
【附图说明】
[0014]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本发明一种架空线巡视系统结构示意图；
[0016]图2为图像采集器采集图像频率确定示意图。
【具体实施方式】
[0017]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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
[0018]如图1所示，本实施例的架空线巡视系统，包括:无人机I及地面控制设备2，无人机I上设有:图像采集器11、无线通信器12及机载电脑13。机载电脑13分别连接图像采集器11及无线通信器12，并通过无线通信器12与地面控制设备2连接，用于无人机I的机载电脑13与地面控制设备2通信。其中，无线通信器12采用4G信号处理。
[0019]机载电脑13通过无线通信器12接收地面控制设备2传输的包括飞行路径的控制指令，并控制无人机I沿飞行路径飞行。飞行过程中，图像采集器11将沿飞行路径采集的线路图像传输至机载电脑13存储。机载电脑13同时记录线路图像的坐标位置，并将采集的线路图像与其中预存储的故障图像或潜在故障图像匹配，若匹配成功，将线路图像及其对应的坐标位置通过无线通信器12传输至地面控制设备2。其中，图像匹配可以采用相似度匹配的方式，相似度达到80%以上即认为该线路图像对应的位置发生故障或潜在故障，并将该线路图像传输至地面控制设备2。
[0020]本实施例的架空线巡视系统采用无人机I和地面控制设备2结合的方式，地面控制设备2控制无人机I按指定线路飞行，并接收无人机I采集回来的故障图像、潜在故障图像及其坐标，从而准确定位故障或潜在故障发生位置。而且判断是否为故障和潜在故障的工作由无人机I的机载电脑13执行，不需要人工在地面控制设备2前逐一检查每一帧线路图像，极大地降低了人工成本。
[0021]本实施例中，图像采集器11根据飞行速度和视野范围来确定图像采集的频率，使得将所有采集的线路图像拼接起来能构成全程线路的图像。如图2所示，视野范围为d，飞行距离s后，视野范围正好覆盖另一段线路，s/v = t，图像采集器11间隔时间t采集一幅线路图像，其中V为飞行速度，为了保证所有采集的线路图像拼接起来能构成全程线路的图像，8小于等于d，使得相邻两次采集的线路图像有一段线路重叠。其中隔时间t采集一幅线路图像可以是间隔时间t拍摄一张照片，也可以是高清摄像，间隔时间t提取一帧图像。
[0022]本实施例中，机载电脑13还用于从图像采集器11获取无人机I与架空线的实时距离，并保持实时距离大于触电安全距离。具体地，图像采集器11的摄影或拍照的对焦过程本质就是测距的过程，即能测量出架空线与无人机I之间的距离，在机载电脑13请求时将该距离发送至机载电脑13。触电安全距离有如下标准:在空气正常湿度(40%)下电压500KV时不小于5m，电压220KV时不小于3m，电压I1KV时不小于1.5m。
[0023]机载电脑13中设有一个大于上述触电安全距离的预定距离，以控制无人机I与架空线保持大于该预定距离，这样不会因为架空线的起伏导致某一刻无人机I的与架空线的距离小于触电安全距离，从而避免了无人机I触电危险。
[0024]由于天气的原因，如:雨雪天气，空气湿度较大，空气更容易击穿，因此地面控制设备2用于实时查询架空线路全线所在区域的天气情况，并根据空气湿度计算的当前的触电安全距离，并将计算的触电安全距离通过无线通信器12传输至机载电脑13。触电安全距离随空气湿度的增加而增加，具体计算方式可以按湿度增加的百分比而增加相同的百分比，例如:湿度从40%增加到60%，增加了20%，那么当前的触电安全距离也至少增加标准湿度下的触电安全距离的20 %。
[0025]本实施例中，地面控制设备2用于根据架空线地图获取每个架空线塔的坐标，并按预定的出发点和终止点依次排列以形成飞行路径。无人机I在空中飞直线，两点之间的架空线也是直线，这样能保证无人机I能沿着架空线路飞行。
[0026]本实施例中，地面控制设备2用于通过无线通信器12向机载电脑13发送定点采集指令，机载电脑13控制无人机I飞到指定的故障图像或潜在故障图像对应的坐标点，地面控制设备2实时控制无人机I飞行，并控制图像采集器11调整焦距以拍摄细节图像。具体通过机载电脑13控制图像采集器11调整焦距，这样能获得故障图像或潜在故障图像的具体细节，以便于人工做出进一步精准的判断。
[0027]本实施例中，图像采集器11包括:红外相机或红外摄像机，可以在夜间拍摄。
[0028]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种架空线巡视系统，其特征在于，包括:无人机及地面控制设备，所述无人机上设有:图像采集器、无线通信器及机载电脑，所述机载电脑分别连接所述图像采集器及无线通信器，并通过无线通信器与所述地面控制设备连接； 所述机载电脑通过所述无线通信器接收所述地面控制设备传输的包括飞行路径的控制指令，并控制所述无人机沿所述飞行路径飞行，所述图像采集器将沿飞行路径采集的线路图像传输至所述机载电脑存储，所述机载电脑同时记录线路图像的坐标位置，并将采集的线路图像与其中预存储的故障图像或潜在故障图像匹配，若匹配成功，将线路图像及其对应的坐标位置通过所述无线通信器传输至所述地面控制设备。2.如权利要求1所述的架空线巡视系统，其特征在于，所述图像采集器根据飞行速度和视野范围来确定图像采集的频率，使得将所有采集的线路图像拼接起来能构成全程线路的图像。3.如权利要求1所述的架空线巡视系统，其特征在于，所述机载电脑还用于从图像采集器获取无人机与架空线的实时距离，并保持所述实时距离大于触电安全距离。4.如权利要求3所述的架空线巡视系统，其特征在于，所述机载电脑还用于控制无人机与所述架空线保持大于所述触电安全距离的预定距离。5.如权利要求3所述的架空线巡视系统，其特征在于，所述地面控制设备用于实时查询架空线路全线所在区域的天气情况，并将根据空气湿度计算的当前的触电安全距离通过所述无线通信器传输至所述机载电脑。6.如权利要求1所述的架空线巡视系统，其特征在于，所述地面控制设备用于根据架空线地图获取每个架空线塔的坐标，并按预定的出发点和终止点依次排列以形成所述飞行路径。7.如权利要求1所述的架空线巡视系统，其特征在于，所述地面控制设备用于通过所述无线通信器向所述机载电脑发送定点采集指令，机载电脑控制无人机飞到指定的故障图像或潜在故障图像对应的坐标点，地面控制设备实时控制无人机飞行，并控制所述图像采集器调整焦距以拍摄细节图像。8.如权利要求1?7中任一项所述的架空线巡视系统，其特征在于，所述图像采集器包括:红外相机或红外摄像机。
【文档编号】H02G1/02GK105892485SQ201610228202
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月13日
【发明人】王江, 黄仁宏, 牟平伟
【申请人】重庆雅智兰能源管理有限公司