一种基于无人机平台的电力线路巡检系统的制作方法

1.本实用新型涉及线路巡检技术领域，具体为一种基于无人机平台的电力线路巡检系统。


背景技术：

2.电力线路是国家重要设施，其正常运行对维护国计民生的稳定起着重要作用。为保证各类设备的正常、稳定运行，巡检人员需要定时检测线路的一些参数。其中温度参数尤为重要，如果电力线路局部护套破损,进水后对绝缘性能造成缓慢破坏作,会造成电缆运行中产生发热现象。电力线路产生发热现象后,如不找到原因及时排除故障,电缆继续连续通电运行后将产生绝缘热击穿现象，严重的可能引起火灾。而电力线路往往位于高空中，且范围广，人工检测效率低，花费高，急需一种自动检测的方法。
3.随着无人机产业的迅速的发展，越来越多的行业有了无人机的加入。通过无人机可以完成一系列高空作业，但是大多数仍需要人工操作，同时目前gps定位的精度存在误差，极大影响了对精度高要求的自动飞行与故障点位置信息的收集工作。鉴于此，我们提出一种基于无人机平台的电力线路巡检系统。


技术实现要素：

4.为了弥补以上不足，本实用新型提供了一种基于无人机平台的电力线路巡检系统。
5.本实用新型的技术方案是：
6.一种基于无人机平台的电力线路巡检系统，包括无人机机体以及搭载于所述无人机机体上的无人机控制模块和搭载于所述无人机机体上的电路巡检模块，所述无人机控制模块通信连接的无人机控制系统，所述电路巡检模块通信连接电力信息处理系统和uwm基站，所述无人机控制模块包括：飞行控制微控制器以及gps定位模块、避障模块、气压传感器、视觉定位模块和无线通信模块，所述电路巡检模块包括：线路巡检微控制器以及航拍摄像头模块、红外测温模块、定位标签模块和电力信息传输模块。
7.作为优选的技术方案，所述飞行控制微控制器和线路巡检微控制器均采用微处理器。
8.作为优选的技术方案，所述避障模块包括激光传感器和超声波传感器。
9.作为优选的技术方案，所述视觉定位模块选用ccd摄像头搭载广角镜头且安装于无人机下方中心位置。
10.作为优选的技术方案，所述无线通信模块为4g、5g或其他无线通信设备，所述无人机控制系统与所述无人机控制模块通过所述无线通信模块相连。
11.作为优选的技术方案，所述电力信息传输模块为4g、5g或其他无线通信设备，所述电力信息处理系统与所述电路巡检模块通过所述电力信息传输模块相连。
12.作为优选的技术方案，所述定位标签模块为uwm定位标签模块，可通过所述uwm基
站获得二者距离，uwm基站安装在待检测区域内的塔杆上。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
14.1、本实用新型采用双控制器，数据处理速度快。
15.2、本实用新型通过无人机控制模块能够让无人机按照无人机控制系统发出的路线指令自动飞行，并且通过电路巡检模块完成线路安全信息指数的采集、处理，最终传输到电力信息处理系统实现电力巡检无人自动化，方便快捷，提升工作效率，降低巡检成本。
16.3、本实用新型通过视觉定位模块辅助自动飞行，能够确保无人机始终飞行在电力线路上方，实现对gps模块定位误差的弥补，使用效果好。
17.4、本实用新型设置了避障模块，能够引导无人机在巡检过程中避开空中障碍物，提升整体运行的安全性。
18.5、本实用新型中无人机通过自身搭载的定位标签结合安装在塔杆上的uwm基站，获取无人机距离两个塔杆之间的距离，构建直线坐标轴，并且可以将通过红外测温模块获得的温度数据以所述直线坐标轴为基准建立模型。
附图说明
19.图1为本实用新型的电路原理框图。
20.图2为本实用新型的检测区域示意图。
21.图中：1—飞行控制微控制器；2—gps定位模块；3—避障模块；4—气压传感器；5—视觉定位模块；6—无线通信模块；7—线路巡检微控制器器；8—航拍摄像头模块；9—红外测温模块；10—定位标签模块；11—电力信息传输模块；12—无人机控制系统；13—电力信息处理系；14—uwm基站；15—塔杆；16—电力线路。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
24.请参阅图1
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2，本实用新型提供一种技术方案：
25.一种基于无人机平台的电力线路巡检系统，包括无人机机体以及搭载于无人机机体上的无人机控制模块和搭载于无人机机体上的电路巡检模块，无人机控制模块通信连接的无人机控制系统12，电路巡检模块通信连接电力信息处理系统13和uwm基站14，无人机控制模块包括：飞行控制微控制器1以及gps定位模块2、避障模块3、气压传感器4、视觉定位模块5和无线通信模块6，电路巡检模块包括：线路巡检微控制器7以及航拍摄像头模块8、红外测温模块9、定位标签模块10和电力信息传输模块11。
26.作为本实施例的优选，飞行控制微控制器1和线路巡检微控制器7均采用微处理器。
27.作为本实施例的优选，避障模块3包括激光传感器和超声波传感器。
28.作为本实施例的优选，视觉定位模块5选用ccd摄像头搭载广角镜头且安装于无人机下方中心位置。
29.作为本实施例的优选，无线通信模块6为4g、5g或其他无线通信设备，无人机控制系统12与无人机控制模块通过无线通信模块6相连。
30.作为本实施例的优选，电力信息传输模块11为4g、5g或其他无线通信设备，电力信息处理系统13与电路巡检模块通过电力信息传输模块11相连。
31.需要补充的是，gps定位模块2选用gps定位仪，无线通信模块6、电力信息传输模块11均选用5g无线网络通信器。
32.具体的，航拍摄像头模块8采用摄像头型号为swsz的高清摄像头。
33.具体的，红外测温模块9采用红外测温仪。
34.作为本实施例的优选，定位标签模块10为uwm定位标签模块，可通过uwm基站14获得二者距离，uwm基站14安装在待检测区域内的塔杆15上。
35.实际使用时，无人机控制系统12将已经设置好的线路规划通过无线通信模块上传至飞行控制微控制器1，gps定位模块2获取飞机实时位置，并将位置信息传送至飞行控制微控制器1。飞行控制微控制器1可以结合线路规划、飞机实时位置对飞行姿态进行调整，实现自主飞行。
36.实际使用时，视觉定位模块5每0.1秒获取一张图像，对线路进行识别并将其在图像中的位置与图像中心位置对比，以此来获取无人机与电力线路16的相对水平位置。若相对水平位置不处于安全阈值内，视觉定位模块5将相对水平位置信息发送至飞行控制微控制器1，飞行控制微控制器1根据相对水平位置信息调整飞行姿态，直至视觉定位模块5计算出的相对水平位置处于安全阈值。
37.本实施例中，机器视觉模块5通过提前设置好的颜色阈值对电力线路16进行识别。
38.本实施例中，避障模块3用于避开空中障碍物确保无人机安全飞行。
39.本实施例中，避障模块3由超声波传感器和激光传感器组成，视觉定位模块5选用线性ccd摄像头搭配广角镜头，安装于无人机下方中心位置。
40.无人机飞行过程中，航拍摄像头模块8拍摄巡检区域内电力线路16的视频图像，并将拍摄得到的视频图像传输到线路巡检微控制器7，红外测温模块9检测电力线路16的温度,将检测结果传输至线路巡检微控制器7。
41.无人机飞行过程中，定位标签模块10和定uwm基站14逐一测距，将测得的距离实时传送给线路巡检微控制器7，线路巡检微控制器7通过测得的距离，建立相邻塔杆15之间的直线坐标轴，并且将红外测温模块9检测到的电力线路16温度以线坐标轴为基准建立模型。同时线路巡检微控制器7将模型以及航拍摄像头模块8拍摄到的电力线路16的视频图像通过电力信息传输模块11传输给电力信息处理系统13，电力信息处理系统13将模型内温度过高点记录下来，实现对电力线路16安全隐患的自主检测，以便工作在巡检区域内电力线路16上的工作人员及时采取有效措施。
42.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行
业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。