一种无人机电力线路巡检装置及其使用方法
【专利摘要】一种无人机电力线路巡检装置及其使用方法，至少包括：由无人机(1)、无线数据链机载模块(2)、视觉检测模块(3)、卫星信号接收模块(4)和自动驾驶模块(5)构成的飞行器端(U)以及由无线数据链地面模块(6)和计算机(7)构成的地面站端(G)，自动驾驶模块(5)由电子罗盘(51)、姿态检测传感器(52)、高度传感器(53)和飞行控制器(54)构成，其特征在于：所述的无线数据链机载模块(2)、视觉检测模块(3)、卫星信号接收模块(4)和自动驾驶模块(5)设置在无人机(1)上，本发明可以实现电力线路的自主高效检测。
【专利说明】
一种无人机电力线路巡检装置及其使用方法
技术领域
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[0001]本发明涉及一种无人机电力线路巡检装置及其使用方法，属于输电线路巡检技术领域。
【背景技术】
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[0002]无人机是一种利用无线电遥控设备和自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器，具有操作简单、易于控制等优点，广泛应用于航拍摄影、电力巡检、环境检测、森林防火、灾情巡查、防恐救生、军事侦察等领域。随着微电子技术和微机械系统技术的不断发展，无人机不断向微型化和智能化方向迈进，近年来在电力巡检领域得到了广泛的应用，并且已经成为一种发展趋势。
[0003]但是，现阶段无人机电力线路巡检装置空中作业时，大都采用人工遥控或按照人为设定的航线进行检测的工作方式。对于如何实现无人机自主巡检，技术上进一步研究相关较少，因而不能够很好地实现对电力线路的高效检测。
[0004]针对上述问题，本发明提出一种无人机电力线路巡检装置及其使用方法，实现对电力线路进行自主检测，对提高电力线路的检测效率具有重要意义。
【发明内容】
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[0005]本发明之目的:提出一种无人机电力线路巡检装置及其使用方法，实现对电力线路进彳丁自主检测。
[0006]为了实现本发明之目的，拟采用以下技术方案:
[0007]本发明至少包括:由无人机、无线数据链机载模块、视觉检测模块、卫星信号接收模块和自动驾驶模块构成的飞行器端以及由无线数据链地面模块和计算机构成的地面站端，其特征在于:所述的自动驾驶模块由电子罗盘、姿态检测传感器、高度传感器和飞行控制器构成，无线数据链机载模块、视觉检测模块、卫星信号接收模块和自动驾驶模块设置在无人机上，一一上述的无人机是旋翼无人机或者是固定翼无人机。
[0008]本发明的使用方法如下:
[0009]第一步，人工控制飞行器端飞至电力杆塔II的上空，利用视觉检测模块拍摄电力线、电力杆塔1、电力杆塔II和电力杆塔III的图像，并将卫星信号接收模块、电子罗盘、姿态检测传感器、高度传感器检测到的数据以及电力线、电力杆塔1、电力杆塔II和电力杆塔III的图像信息通过无线数据链机载模块和无线数据链地面模块传输至地面站端的计算机上，计算机确定电力杆塔1、电力杆塔II和电力杆塔III的位置信息并将其存储在计算机上;第二步，计算机识别电力线的方向后，人工确定巡检方向I，飞行器端在自动驾驶模块的控制下沿巡检方向I自动飞向电力杆塔III，并将电力线的图像和卫星信号接收模块、电子罗盘、姿态检测传感器、高度传感器检测到的数据通过无线数据链机载模块和无线数据链地面模块传输至地面站端的计算机上，计算机判断线路是否异常，并将异常信息存储在计算机上；第三步，当飞行器端飞至电力杆塔III上空时，通过无线数据链机载模块和无线数据链地面模块将电力线、电力杆塔IV的图像信息传输至地面站端的计算机上，计算机根据电力杆塔
I1、电力杆塔III和电力杆塔IV的相对位置以及巡检方向I自动确定巡检方向11，飞行器端在自动驾驶模块的控制下沿巡检方向II自动飞向电力杆塔IV，并将电力线的图像、卫星信号接收模块、电子罗盘、姿态检测传感器、高度传感器的信息通过无线数据链机载模块和无线数据链地面模块传输至地面站端的计算机上，计算机判断线路是否异常，并将异常信息存储在计算机上，依此类推，参照第三步，实现电力线路的巡检。
【附图说明】
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[0010]图1示意了本发明的构成。
[0011]图2示意了本发明的使用方法。
[0012]1、无人机;2、无线数据链机载模块;3、视觉检测模块;4、卫星信号接收模块;5、自动驾驶模块;6、无线数据链地面模块;7、计算机;8、电力杆塔I ；9、电力杆塔II; 10、电力线；
11、巡检方向I; 12、电力杆塔III; 13、巡检方向II; 14、电力杆塔IV;51、电子罗盘;52、姿态检测传感器;53、高度传感器;54、飞行控制器;U、飞行器端;G、地面站端。
【具体实施方式】
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[0013]本发明至少包括:由无人机1、无线数据链机载模块2、视觉检测模块3、卫星信号接收模块4和自动驾驶模块5构成的飞行器端U以及由无线数据链地面模块6和计算机7构成的地面站端G，其特征在于:所述的自动驾驶模块5由电子罗盘51、姿态检测传感器52、高度传感器53和飞行控制器54构成，无线数据链机载模块2、视觉检测模块3、卫星信号接收模块4和自动驾驶模块5设置在无人机I上，上所述的无人机I是旋翼无人机或者是固定翼无人机。
[0014]采用本发明进行电力线路巡检时，第一步，人工控制飞行器端U飞至电力杆塔119的上空，利用视觉检测模块3拍摄电力线10、电力杆塔18、电力杆塔119和电力杆塔III12的图像，并将卫星信号接收模块4、电子罗盘51、姿态检测传感器52、高度传感器53检测到的数据以及电力线10、电力杆塔18、电力杆塔119和电力杆塔III12的图像信息通过无线数据链机载模块2和无线数据链地面模块6传输至地面站端G的计算机7上，计算机7确定电力杆塔18、电力杆塔119和电力杆塔II112的位置信息并将其存储在计算机7上;第二步，计算机7识别电力线10的方向后，人工确定巡检方向111，飞行器端U在自动驾驶模块5的控制下沿巡检方向Ill自动飞向电力杆塔11112，并将电力线10的图像和卫星信号接收模块4、电子罗盘51、姿态检测传感器52、高度传感器53检测到的数据通过无线数据链机载模块2和无线数据链地面模块6传输至地面站端G的计算机7上，计算机7判断线路是否异常，并将异常信息存储在计算机7上;第三步，当飞行器端U飞至电力杆塔III12上空时，通过无线数据链机载模块2和无线数据链地面模块6将电力线10、电力杆塔IV14的图像信息传输至地面站端G的计算机7上，计算机7根据电力杆塔II9、电力杆塔II112和电力杆塔IV14的相对位置以及巡检方向IlI自动确定巡检方向1113，飞行器端U在自动驾驶模块5的控制下沿巡检方向II13自动飞向电力杆塔IV14，并将电力线10的图像、卫星信号接收模块4、电子罗盘51、姿态检测传感器52、高度传感器53的信息通过无线数据链机载模块2和无线数据链地面模块6传输至地面站端G的计算机7上，计算机7判断线路是否异常，并将异常信息存储在计算机7上，依此类推，参照第三步，实现电力线路的巡检。
【主权项】
1.一种无人机电力线路巡检装置，至少包括:由无人机(I)、无线数据链机载模块(2)、视觉检测模块(3)、卫星信号接收模块(4)和自动驾驶模块(5)构成的飞行器端(U)以及由无线数据链地面模块(6)和计算机(7)构成的地面站端(G)，其特征在于:所述的自动驾驶模块(5)由电子罗盘(51)、姿态检测传感器(52)、高度传感器(53)和飞行控制器(54)构成，无线数据链机载模块(2)、视觉检测模块(3)、卫星信号接收模块(4)和自动驾驶模块(5)设置在无人机(I)上。2.根据权利要求1所述的一种无人机电力线路巡检装置，其特征在于:所述的无人机(1)是旋翼无人机或者是固定翼无人机。3.根据权利要求1所述一种无人机电力线路巡检装置的使用方法，其特征在于:第一步，人工控制飞行器端(U)飞至电力杆塔11(9)的上空，利用视觉检测模块(3)拍摄电力线(10)、电力杆塔1(8)、电力杆塔11(9)和电力杆塔111(12)的图像，并将卫星信号接收模块(4)、电子罗盘(51)、姿态检测传感器(52)、高度传感器(53)检测到的数据以及电力线(10)、电力杆塔I (8)、电力杆塔II (9)和电力杆塔III (12)的图像信息通过无线数据链机载模块(2)和无线数据链地面模块(6)传输至地面站端(G)的计算机(7)上，计算机(7)确定电力杆塔1(8)、电力杆塔11(9)和电力杆塔111(12)的位置信息并将其存储在计算机(7)上;第二步，计算机(7)识别电力线(10)的方向后，人工确定巡检方向1(11)，飞行器端(U)在自动驾驶模块(5)的控制下沿巡检方向I(11)自动飞向电力杆塔III(12)，并将电力线(10)的图像和卫星信号接收模块(4)、电子罗盘(51)、姿态检测传感器(52)、高度传感器(53)检测到的数据通过无线数据链机载模块(2)和无线数据链地面模块(6)传输至地面站端(G)的计算机(7)上，计算机(7)判断线路是否异常，并将异常信息存储在计算机(7)上;第三步，当飞行器端(U)飞至电力杆塔111(12)上空时，通过无线数据链机载模块(2)和无线数据链地面模块(6)将电力线(10)、电力杆塔IV(14)的图像信息传输至地面站端(G)的计算机(7)上，计算机(7)根据电力杆塔II(9)、电力杆塔III (12)和电力杆塔IV(14)的相对位置以及巡检方向I(11)自动确定巡检方向II(13)，飞行器端(U)在自动驾驶模块(5)的控制下沿巡检方向11(13)自动飞向电力杆塔IV(14)，并将电力线(10)的图像、卫星信号接收模块(4)、电子罗盘(51)、姿态检测传感器(52)、高度传感器(53)的信息通过无线数据链机载模块(2)和无线数据链地面模块(6)传输至地面站端(G)的计算机(7)上，计算机(7)判断线路是否异常，并将异常信息存储在计算机(7)上，依此类推，参照第三步，实现电力线路的巡检。
【文档编号】G05D1/10GK106094866SQ201610602675
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月22日 公开号201610602675.2, CN 106094866 A, CN 106094866A, CN 201610602675, CN-A-106094866, CN106094866 A, CN106094866A, CN201610602675, CN201610602675.2
【发明人】李运堂, 余志祥, 徐晓峰, 万欣, 沈传康
【申请人】中国计量大学