一种搭载轻量化缺陷识别的无人机巡线设备的制作方法

本发明涉及无人机，尤其涉及一种搭载轻量化缺陷识别的无人机巡线设备。

背景技术：

1、随着经济的持续快速发展，我国电网的规模和输送能力日益壮大。以浙江省为例，2010-2020年浙江省电力公司110~1000 kv架空输电线路总长度从28903 km增长至超过50000 km，整体增长超过70%。然而，相应的输电线路运检人员的数量并没有成比例增长；高压线路走廊常跨越通讯盲区、交通死区和无人区，线路的运维和故障排查异常困难，传统的人工巡线方式难以满足要求。相比之下，无人机线路巡检具有精度高、视角宽广、安全性好、不受地形环境限制等诸多优点，近年来在国内外电力行业逐渐得到了广泛应用。

2、目前主流的巡检方案以“人巡+机巡”结合的巡检方式为主。南方电网公司综合考虑无人机技术和巡检输电线路工作，对比分析了无人机巡检技术的优劣势，并研究了无人机巡检的应用方法和发展前景，积极推进无人机在电力巡检方面的研究和应用。南方电网公司自2013年开始陆续推进输电线路“机巡+人巡”智能模式，至今利用多旋翼无人机开展巡检作业里程已超过42万公里，固定翼无人机巡检作业里程超过10万公里，无人机作业规模首次超过50万公里，超越全网110v输电线路总长22.8万公里两倍多。

3、目前主流的无人机巡检后的图像主要通过人工检测和后端服务器自动检测的方式。人工检测的方式可以快速发现巡检线路中存在的多种缺陷问题，其优点是可以稳定发现多种缺陷问题，缺点是检测效率较低以及对检察人员专业水平具备一定要求。后端服务器自动检测方式通过训练神经网络模型实现自动检测目的，其目的是检测效率高，可以进行大批量巡检图像的快速检测，缺点是对于多种缺陷问题前期训练时间花费较多，且模型较大，难以部署。目前工程上采用人工检测和自动检测相结合的方式解决无人机输电线路缺陷巡检问题。

4、例如，中国专利cn111268131b公开了无人机巡检设备，通过设置停靠平台，设有u形的定位板，定位板上设有避让孔，避让孔用于无人机上的摄像头的镜头的伸出定位板；当无人机巡检设备进入定位板中，无人机的摄像头从避让孔伸出，定位板对摄像头进行支撑，保证摄像头拍摄的稳定性；定位板两端均设有导向板，使得无人机巡检设备顺利进入定位板中；该方案保证了摄像头拍摄时的稳定性，但是其仅仅是将图像进行拍摄保存，无法及时进行图像处理，导致线路缺陷处理的效率差。

技术实现思路

1、本发明主要解决现有的技术中无人机巡检后的图像处理及时性差的问题；提供一种搭载轻量化缺陷识别的无人机巡线设备，对无人机拍摄的图像进行及时的图像处理，提高输电线路的缺陷处理效率。

2、本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种搭载轻量化缺陷识别的无人机巡线设备，包括无人机模块，在输电线路巡检过程中根据无人机本体与电力杆塔之间的距离建立安全距离表，基于所述安全距离表进行图像拍摄或视频录制选择；远程控制端，与无人机模块进行数据交换，布置至少一个图像检测模块，所述图像检测模块部署有训练好的轻量化神经网络算法，基于所述轻量化神经网络算法对输电线路缺陷进行识别检测。

3、作为优选，所述的无人机模块包括：无人机本体以及搭载在无人机本体上的摄像模块；所述摄像模块连接模式选择单元，所述模式选择单元根据微处理器存储的安全距离表控制摄像模块工作在图像拍摄模式或视频录制模式；所述微处理器连接5g通信模块，所述5g通信模块将拍摄的图像或录制的视频传输给远程控制端。

4、作为优选，所述的无人机模块还包括：定位模块，所述定位模块在发现缺陷时定位当前位置信息和显示无人机位置。

5、作为优选，所述的无人机模块还包括：测距模块，所述测距模块检测无人机与地面的距离；避障模块，所述避障模块检测无人机前方的障碍物信息。

6、作为优选，所述的远程控制端包括：地面通信模块，用于与无人机拍摄的视频信息和图像信息进行数据传输，与5g通信模块连接；图像检测模块，设置有轻量化神经网络算法，根据输入的图像信息对输电线路缺陷进行识别检测。

7、作为优选，所述的安全距离表的建立方法为：获取无人机本体的当前飞行高度信息；获取电力杆塔的高度信息以及输电线路的高度信息；根据无人机本体的当前飞行高度和电力杆塔的高度以及输电线路的高度设置基准飞行高度h；获取环境参数a；利用环境参数a进行基准飞行高度调整，得到整个飞行过程的安全距离表。

8、作为优选，所述的远程控制端还包括：存储模块，所述存储模块存储无人机模块传输过来的数据集信息以及保存检测出的缺陷图像信息；显示模块，显示缺陷图像信息以及标记的缺陷位置。

9、本发明的有益效果是：通过无人机模块进行图像拍摄或视频录制，实现输电线路的远程无人机巡检，无人机模块与地面远程控制端进行5g通信实时数据传输，将拍摄的图像数据进行实时处理，在缺陷发现的第一时间进行定位并处理，提高无人机巡检效率和输电线路缺陷处理效率；同时，在无人机模块建立安全距离表进行图像拍摄或视频录制选择，对于高清画面进行视频录制，对于波动较大或模糊画面进行图像拍摄，提高获取的图像质量，提高后续算法处理的准确度，降低算法的压力，提高识别的准确度。

技术特征：

1.一种搭载轻量化缺陷识别的无人机巡线设备，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种搭载轻量化缺陷识别的无人机巡线设备，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的一种搭载轻量化缺陷识别的无人机巡线设备，其特征在于，

4.根据权利要求2或3所述的一种搭载轻量化缺陷识别的无人机巡线设备，其特征在于，

5.根据权利要求2或3所述的一种搭载轻量化缺陷识别的无人机巡线设备，其特征在于，

6.根据权利要求1或2所述的一种搭载轻量化缺陷识别的无人机巡线设备，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的一种搭载轻量化缺陷识别的无人机巡线设备，其特征在于，

技术总结
本发明公开了一种搭载轻量化缺陷识别的无人机巡线设备，包括无人机模块，在输电线路巡检过程中根据无人机本体与电力杆塔之间的距离建立安全距离表，基于安全距离表进行图像拍摄或视频录制选择；远程控制端，与无人机模块进行数据交换，布置至少一个图像检测模块，图像检测模块部署有训练好的轻量化神经网络算法，基于轻量化神经网络算法对输电线路缺陷进行识别检测；本发明通过无人机模块进行图像拍摄或视频录制，实现输电线路的远程无人机巡检，无人机模块与地面远程控制端进行5G通信实时数据传输，将拍摄的图像数据进行实时处理，在缺陷发现的第一时间进行定位并处理，提高无人机巡检效率和输电线路缺陷处理效率。

技术研发人员：季世超,曲星合,章旭泳,肖杨明,戴建华,孙斌,俞伟勇,寿峰,吴松,焦晓鹏,许大令,庄为栋
受保护的技术使用者：国网浙江省电力有限公司湖州供电公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13