CN103675609A - 电力巡线设备及系统 - Google Patents

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吴哲
杨建华
赵深
叶清泉
梅照赛
曾璧环
朱民
汪滔
林洲游
吴德智
蔡起要
戴桂林
方慧琳
郭子黎
曹国飞
沈国欣
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State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
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State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
Wenzhou Power Supply Co of State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种电力巡线设备,包括:无人机及设置于所述无人机上的监测装置;所述监测装置包括:输电线路数据获取单元、定位导航单元、第一通信单元和控制器。本发明公开的电力巡线设备,通过定位导航单元对无人机进行定位,使所述无人机沿输电线路飞行,设置在所述无人机上的输电线路数据获取单元获取输电线路监测数据,并通过第一通信单元将获取的输电线路监测数据传送至地面监控装置,实现了对输电线路的巡检。

Description

电力巡线设备及系统
技术领域
[0001] 本发明涉及电力巡线技术领域,特别涉及一种电力巡线设备及系统。
背景技术
[0002]目前,电力系统中,为保障输电线路的正常稳定运行,需要对输电线路进行定期巡检。
[0003] 发明人经过多次的实践发现,现有技术中,还没有一种完善的电力巡检装置能够有效的对输电线路进行巡检。
发明内容
[0004] 本发明的目的是提供一种电力巡检设备及系统,能够有效的对输电线路进行巡检。
[0005] 为解决上述技术问题,本发明提供一种电力巡线设备,包括:
[0006] 无人机及设置于所述无人机上的监测装置;
[0007] 所述监测装置包括:
[0008] 输电线路数据获取单元、定位导航单元、第一通信单元和控制器;
[0009]其中:
[0010] 所述输电线路数据获取单元,用于获取输电线路监测数据并将所述输电线路监测数据传输给所述控制器;
[0011] 所述定位导航单元,用于对所述无人机进行定位导航;
[0012] 所述第一通信单元,用于与地面监控装置建立通信连接,并将所述控制器中的所述输电线路监测数据传送至所述地面监控装置;
[0013] 所述控制器,分别与所述输电线路数据获取单元、定位导航单元及第一通信单元进行数据指令交互,用于对所述输电线路数据获取单元、定位导航单元及第一通信单元进行控制;
[0014] 所述输电线路数据获取单元、定位导航单元和第一通信单元均与所述控制器相连接。
[0015] 上述的设备,优选的,所述输电线路数据获取单元包括:激光扫描仪、航摄像机、红外热像仪及图像传感器中的一种或任意几种的组合。
[0016] 上述的设备,优选的,所述定位导航单元包括:
[0017] 获取无人机姿态信息的测量仪及获取无人机定位信息的导航仪;所述测量仪及所述导航仪均与所述控制器相连接。
[0018] 上述的设备,优选的,所述导航仪为GPS导航仪或北斗导航仪。
[0019] 上述的设备,优选的,所述测量仪为惯性测量仪。
[0020] 一种电力巡线系统,包括:
[0021] 地面监控装置及电力巡线设备;[0022] 所述地面监控装置,与所述电力巡线设备相连接,用于接收所述电力巡线设备发送的输电线路监测数据。
[0023] 上述的系统,优选的,所述地面监控装置包括:
[0024] 监控单元、第二通信单元及显示单元;
[0025] 所述第二通信单元,用于接收所述电力巡线设备发送的输电线路监测数据并将所述输电线路监测数据传输给所述监控单元;
[0026] 所述监控单元,用于对接收到的所述输电线路监测数据进行分析处理,并将所述输电线路监测数据及分析处理结果在所述显示单元中进行显示。
[0027] 上述的系统,优选的,所述地面监控装置还包括:
[0028] 遥控单元;
[0029] 所述遥控单元,用于输入无人机飞行遥控指令,并将所述遥控指令传输给监控单元,触发所述监控单元通过所述第二通信单元将所述遥控指令发送给所述电力巡线设备。
[0030] 本发明所提供的电力巡线设备,通过定位导航单元对无人机进行定位,使所述无人机沿输电线路飞行,设置在所述无人机上的输电线路数据获取单元获取输电线路监测数据,并通过第一通信单元将获取的输电线路监测数据传送至地面监控装置,实现了对输电线路的巡检。本发明实施例的电力巡线装置,利用无人机实现对输电线路的巡检,提高了电力巡线的巡检效率,因此克服了相关技术中人工巡检线路,巡检效率较低的技术问题。
附图说明
[0031] 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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032] 图1为本发明一种电力巡线设备的结构示意图;
[0033] 图2为本发明一种电力巡线设备的结构示意图;
[0034] 图3为本发明一种电力巡线设备的一详细结构示意图。
具体实施方式
[0035] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
[0036] 请参考图1,图1为本发明一种电力巡线设备的结构示意图,本发明提供的电力巡线设备包括:
[0037] 无人机101及设置于所述无人机101上的监测装置102 ;
[0038] 所述监测装置102包括:
[0039] 输电线路数据获取单元103、定位导航单元104、第一通信单元105和控制器106 ;
[0040] 所述输电线路数据获取单元103、定位导航单元104及第一通信单元105均与与控制器106相连接。
[0041] 所述输电线路数据获取单元103,用于获取输电线路监测数据并将所述输电线路监测数据传输给所述控制器106 ;[0042] 所述定位导航单元104,用于对所述无人机进行定位导航;
[0043] 所述第一通信单元105,用于与地面监控装置建立通信连接,并将所述控制器106中的所述输电线路监测数据传送至所述地面监控装置;
[0044] 所述控制器106,分别与所述输电线路数据获取单元103、定位导航单元104及第一通信单元105进行数据指令交互,用于对所述输电线路数据获取单元103、定位导航单元104及第一通信单元105进行控制;
[0045] 所述控制器106发送定位导航指令至所述定位导航单元104,通过所述定位导航单元104控制无人机沿输电线路飞行,并控制所述输电线路数据获取单元103获取输电线路监测数据,当接收到输电线路数据获取单元103获取的输电线路监测数据后,将所述输电线路监测数据通过第一通信单元105传送至地面监控装置。
[0046] 本发明实施例的电力巡线设备,在无人机101上搭载监测装置102,在无人机101飞行过程中,通过监测装置102能够获取输电线路监测数据并能够将获取的输电线路监测数据传输到地面监控装置处,以在地面实现对输电线路的监测。本发明实施例的电力巡线设备,利用无人机101实现对输电线路的巡检,提高电力巡线的巡检效率,因此克服了相关技术中人工巡检线路,巡检效率较低的技术问题。
[0047] 具体地,监测装置102中的输电线路数据获取单元103获取的输电线路监测数据可以为拍摄的输电线路监测图像,也可以为激光扫描得到的线路距离数据,因此可以根据需获取的输电线路数据的类型对输电线路数据获取单元103进行设置,例如,监测装置102中的输电线路数据获取单元103可以包括:激光扫描仪、航摄相机、红外热像仪及图像传感器中的一种或多种,在监测装置102中设置激光扫描仪、航摄相机、红外热像仪及图像传感器中的一种或多种能够实现采用多种方式获取输电线路的输电线路监测数据。
[0048] 进一步地,定位导航单元104包括用于获取无人机101姿态信息的测量仪及用于获取无人机101定位信息的导航仪;测量仪及导航仪均与控制器106连接。在定位导航单元104中通过测量仪能够获取无人机101的飞行姿态,通过导航仪能够获取无人机101的定位信息,测量仪及导航仪将其分别获取的姿态信息及定位信息均传输给监测装置102的控制器106,控制器106对获取的姿态信息及定位信息处理后通过第一通信单兀105传输给地面监控装置,地面监控装置通过获取的无人机101的姿态信息及定位信息实现对无人机101的远程监控。
[0049] 优选地,监测装置102中的导航仪可以为GPS导航仪也可以为北斗导航仪,通过GPS导航仪及北斗导航仪能够实现无人机101的定位导航,尤其当采用北斗导航仪时能够提高无人机101监控范围,实现无人机101的广域监测。
[0050] 优选地,监测装置102中的测量仪为惯性测量仪,具体地,在惯性测量仪中包括三个单轴的加速度计和三个单轴的陀螺仪,加速度计能够检测无人机101在载体坐标系统中的加速度信号,陀螺仪能够检测无人机101相对于导航坐标系的角速度信号,测量无人机101在三维空间中的角速度和加速度,因此通过惯性测量仪能够解算出无人机101的姿态。
[0051] 本发明实施例还提供一种电力巡线系统,其结构示意图如图2所示,包括:地面监控装置202及电力巡线设备201 ;
[0052] 所述电力巡线设备201的结构与如图1所示电力巡线设备的结构一致,此处不再赘述。[0053] 所述地面监控装置202,与所述电力巡线设备201相连接,用于接收所述电力巡线设备201发送的输电线路监测数据。
[0054] 图3示出了,本发明实施例提供的电力巡线系统的一详细结构示意图,所述地面监控装置202包括:
[0055] 监控单元203、第二通信单元204及显示单元205 ;
[0056] 所述第二通信单元204,用于接收所述电力巡线设备201发送的输电线路监测数据并将所述输电线路监测数据传输给所述监控单元203 ;
[0057] 所述监控单元203,用于对接收到的所述输电线路监测数据进行分析处理,并将所述输电线路监测数据及分析处理结果在所述显示单元205中进行显示。
[0058] 优选的,所述地面监控装置202还包括:
[0059] 遥控单元206 ;
[0060] 所述遥控单元206,用于输入无人机飞行遥控指令,并将所述遥控指令传输给监控单元203,触发所述监控单元203通过所述第二通信单元204将所述遥控指令发送给所述电力巡线设备201。
[0061] 本发明实施例中,所述地面监控装置202与电力巡线设备201无线连接。
[0062] 该电力巡线系统中,通过地面监控装置202能够接收电力巡线设备201中的监测装置发送的输电线路监测数据,且地面监控装置202能够对接收到的输电线路监测数据进行分析处理,从而实现对输电线路的检测。
[0063] 本发明实施例中,电力巡线设备的无人机包括机身、旋翼及起落架,通过地面监控装置的远程遥控能够实现无人机的飞行及降落等操作。
[0064] 本发明实施例的电力巡线设备中,无人机与监测装置可以集成为一个整体,包括机械部分、电子部分、控制系统部分以及通讯链路部分的连接;
[0065] 在本发明实施例的电力巡线系统中,通过地面监控装置完成无人机飞行航线设计、飞行参数设计以及搭载于无人机上的监测装置的各个部件的技术参数设定。
[0066] 通过地面监控装置的操控,无人机能够按预设航线实施自主起飞、自主导航、自动完成各种传感器的数据获取,并通过地面监控装置监控无人机及监测装置的整体运行情况。
[0067] 本发明实施例的地面监控装置根据无人机上的监测装置回传的数据进行相关的数据处理及分析报告,从而实现对输电走廊中线塔设备层、建筑、植被、地形基础等状况进行诊断,并依据诊断情况采取相应的防护和修补措施;
[0068] 本发明实施例中的电力巡线设备为一个完整的输电线路监测装置,其包括了无人机及监测装置两大部分;
[0069] 本发明实施例的电力巡线设备体积小、重量轻,整体只有60公斤重(无人机重35公斤,监测装置重25公斤),用一台小型面包车可以完成包括技术人员及设备的运输,便于转场和快速反应。
[0070]另外,电力巡线设备具有高度智能化的设计,使其操作简单,且无人机起降条件低,因而实施程度高;
[0071] 使用本发明实施例的电力巡线设备使得电力巡线的野外作业量减少,同时能够使电力巡线监测到的相关信息更加全面,且提高了获取的信息的精度好,并提高了电力巡线的效率。
[0072] 以上对本发明所提供的电力巡线设备及系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种电力巡线设备,其特征在于,包括: 无人机及设置于所述无人机上的监测装置; 所述监测装置包括: 输电线路数据获取单元、定位导航单元、第一通信单元和控制器; 其中: 所述输电线路数据获取单元,用于获取输电线路监测数据并将所述输电线路监测数据传输给所述控制器; 所述定位导航单元,用于对所述无人机进行定位导航; 所述第一通信单元,用于与地面监控装置建立通信连接,并将所述控制器中的所述输电线路监测数据传送至所述地面监控装置; 所述控制器,分别与所述输电线路数据获取单元、定位导航单元及第一通信单元进行数据指令交互,用于对所述输电线路数据获取单元、定位导航单元及第一通信单元进行控制; 所述输电线路数据获取单元、定位导航单元和第一通信单元均与所述控制器相连接。
2.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述输电线路数据获取单元包括:激光扫描仪、航摄像机、红外热像仪及图像传感器中的一种或任意几种的组合。
3.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述定位导航单元包括: 获取无人机姿态信息的测量仪及获取无人机定位信息的导航仪;所述测量仪及所述导航仪均与所述控制器相连接。
4.根据权利要求3所述的设备,其特征在于,所述导航仪为GPS导航仪或北斗导航仪。
5.根据权利要求3所述的设备,其特征在于,所述测量仪为惯性测量仪。
6.—种电力巡线系统,其特征在于,包括: 地面监控装置及权利要求1〜5任意一项所述的电力巡线设备; 所述地面监控装置,与所述电力巡线设备相连接,用于接收所述电力巡线设备发送的输电线路监测数据。
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述地面监控装置包括: 监控单元、第二通信单元及显示单元; 所述第二通信单元,用于接收所述电力巡线设备发送的输电线路监测数据并将所述输电线路监测数据传输给所述监控单元; 所述监控单元,用于对接收到的所述输电线路监测数据进行分析处理,并将所述输电线路监测数据及分析处理结果在所述显示单元中进行显示。
8.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述地面监控装置还包括: 遥控单元; 所述遥控单元,用于输入无人机飞行遥控指令,并将所述遥控指令传输给监控单元,触发所述监控单元通过所述第二通信单元将所述遥控指令发送给所述电力巡线设备。
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