CN105160600A - 供电线路的铁塔结构巡检方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种供电线路的铁塔结构巡检方法，步骤如下：通过具备巡航功能的无人机按预定线路对沿线上的铁塔进行检测；在预定角度获取铁塔的预定部位或预定部件的数据；再将数据传送给地面控制基站进行存储并分析，并在结果超过警报线时，提醒维护人员对指示的铁塔进行维护。本发明通过具备巡航功能的无人机，对巡检线路上的每个铁塔进行故障检测，主要检测铁塔上的紧固件，通过对紧固件的形状变化来确认当前紧固状态，以即时发现不稳定因素。利用无人机可以针对铁塔的每个部位进行仔细观察，其观察过程可以无视铁塔的安装环境、高度和角度差别，大大减少工人的劳动强度，同时提高检查效率。

Description

供电线路的铁塔结构巡检方法

技术领域

本发明涉及输电领域，特别是涉及一种通过无人机对输电线路中铁塔故障进行自动巡查的方法及装置。

背景技术

一般输电线路的巡查，是通过人工逐步进行检查，而且输电线路会穿越各种复杂的地形环境，所以人工的劳动强度非常大，且效率较低。目前，已经有采用无人机对输电线路进行巡查的工作方式，该方式大大减轻了工人的劳动强度。

但是，目前无人机的巡查，仅能针对输电线路的基本状态进行检查，如线路是否断线、铁塔是否倾倒等，并不能对铁塔的细微处进行检查，特别是铁塔上的螺柱、瓷瓶的状态。

发明内容

本发明的目的是要提供一种能够通过无人机对输电线路上铁塔进行故障检测的方法。

特别地，本发明提供了一种供电线路的铁塔结构巡检方法，步骤如下，

步骤10，通过具备巡航功能的无人机按预定线路对沿线上的铁塔进行检测；

步骤20，在预定角度获取所述铁塔的预定部位或预定部件的数据；

步骤30，将所述数据传送给地面控制基站；

步骤40，所述地面控制基站接收所述数据后进行存储并分析，以确定同一所述铁塔的同一部位的历次数据之间是否有差异，并在所述差异超过预定值时，发出警报提示；

步骤50，维护人员根据所述警报提示，对警报指示的铁塔进行维护。

进一步地，所述数据为照片、影像或测量值。

进一步地，所述预定部件为瓷瓶或固定瓷瓶和铁塔的紧固件。

进一步地，所述步骤40中的数据分析方式为：将每次接收的数据分别与首次接收的数据进行对比，并确定两者之间的差别，再根据预先设定的误差标准，确认是否需要报警。

进一步地，所述测量值是通过长度传感器获取的指定位置处预定部件的参数，所述长度传感器通过非接触方式获取所述参数。

进一步地，所述照片和影像是通过照相机或摄像机通过实时方式获取的，所述地面控制基站根据照片和影像对所述铁塔进行观察，并确定所述铁塔是否出现异常。

进一步地，所述无人机上安装有：

取景装置，通过相机获取指定位置的信息；

测量装置，用于测量指定部件的参数；

存储单元，为各种数据提供存储服务；

定位装置，确定待巡检铁塔的位置；

传送单元，用于接收和发送数据。

进一步地，所述参数包括长度、形状和间隙信息。

进一步地，所述定位装置中的位置包括：能够获取所述铁塔的每个部位的位置，或能够针对所述铁塔上指定部位进行观察的位置。

进一步地，所述取景装置包括照相机或摄像机，以获取所述铁塔的实时影像，并通过所述传送单元将所述实时影像发送给地面控制基站。

本发明通过具备巡航功能的无人机，对巡检线路上的每个铁塔进行故障检测，主要检测铁塔上的紧固件，通过对紧固件的形状变化来确认当前紧固状态，以即时发现不稳定因素。利用无人机可以针对铁塔的每个部位进行仔细观察，其观察过程可以无视铁塔的安装环境、高度和角度差别，大大减少工人的劳动强度，同时提高检查效率。

附图说明

图1是本发明一个实施例中的无人机的结构示意图；

图2是本发明一个实施例中铁塔结构巡检方法的流程示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的铁塔结构巡检方法涉及的无人机1至少具备导航功能，其能够在自身控制单元和/或地面控制基站的控制下，按预定程序进行工作，同时能够根据控制指令及时调整自身的状态，以相对铁塔实现角度和高度上的改变。因此执行本方法的无人机上可以安装：

取景装置2，可以包括照相机或摄像机，以获取铁塔的实时影像，并通过通讯单元将实时影像传送给地面控制基站。这里需要获取的铁塔的影像可以是由程序事先编制好的，针对每一铁塔的特定面、特定位置。

测量装置3，用于测量指定部件的参数，该测量装置3可以是现有的长度测量仪或激光测量仪，其能够对指定部件的外形进行测量，或是对指定的内容进行测量，如长度、位置或外形。测量装置3与取景装置1可以同时使用，也可以仅配置一种。

存储单元5，为各种数据提供存储服务，包括取景装置2和测量装置3获取的数据，也包括预先编制的程序。此外，还可以存储地面控制基站的指令。

定位装置6，确定待巡检的各铁塔的位置，同时包括对检测的铁塔检测面、检测角度等信息的定位，以及对铁塔上指定检查部件的定位。针对每一待检测的铁塔，可以通过距离、高度、待检测面的形状、待检测部件的形状来确定定位位置。此外，还可以在待巡检的铁塔上的相应位置处安装感应器，无人机通过感应器来确认需要巡检的位置或部位。

传送单元4，用于接收和发送数据，可以是无线网络和/或手机网络，在接收地面控制基站的指令的同时，向地面控制基站发送相关检查数据。

如图2所示，通过无人机1执行本方法的具体步骤如下：

步骤10，通过具备巡航功能的无人机1按预定线路对沿线上的铁塔进行检测；

这里的预定线路可以预存在无人机1的控制单元或存储单元5中，通过定位装置6对预定线路上的指定铁塔进行查找，定位过程包括对待检测铁塔的需检测的检测面、检测部件的定位。

步骤20，在预定角度获取铁塔的预定部位或预定部件的数据；

无人机1利用安装的设备对铁塔的所有待检测点进行检测，获取的数据可以是照片、影像或测量值。具体的预定部件可以为瓷瓶、或固定瓷瓶和铁塔的紧固件，如螺栓。获取的数据可以是能够表明检测面上所有或部分预定部件内容的照片，或针对每一个紧固件的照片。此外，还可以通过长度传感器获取指定位置处预定部件的参数，该长度传感器通过非接触方式获取该预定部件的参数，这里的参数包括预定部件的外形、长度或宽度等内容。

步骤30，将数据传送给地面控制基站；

无人机1可以通过传送单元4将获取的数据实时传送给地面控制基站，也可以保存在存储单元4中，等巡航完毕后再统一由地面控制基站回收。

步骤40，地面控制基站接收数据后进行存储并分析，以确定同一铁塔的同一部位的历次数据之间是否有差异，并在差异超过预定值时，发出警报提示；

该步骤中的数据对比方式为：将每次接收的数据分别与首次接收的数据进行对比，并确定两者之间的差别，再根据预先设定的误差标准，确认是否需要报警。如：首次巡检时，铁塔的某个面上的预定部件的外形为一个形状，将此形状作为此预定部件的标准样，而后在后续巡航过程中获取的该预定部件的形状数据，作为待检测的数据，将其形状与首次的外形进行对比，可以分析出外形是否发生了变化，此时，可以进一步对外形进行确认，改变的外形是否属于需要检修的范围，如果是，则通知维护人员对该预定部位进行维护。

此外，还可以利用设备在前后形状对比时，将形状改变后的内容挑出来，由维护人员统一识别，通过人工的方法确认出现异常的预定部件是否需要维护。

当采集的是图片数据时，可以利用现有技术中的图片分析方法，对前后图片进行分析，以确定差别点。

当数据是检测数据时，可以根据前后数据的变化来确认是否出现故障，如预定部件的位置发生变化，或预定部件的形状发生变化，此都表示预定部件出现异常，例如：在螺栓上的螺帽位置发生变化时，表明该螺栓的固定方式出现松动，通过对螺栓长度和螺栓位置的变化，可以分析出当前的松动程度。此外，如瓷瓶出现破裂时，通过对其外形的扫描，也可以得到是否需要更换的结果。

当数据是影像时，可以通过实时方式将铁塔的影像传递给地面控制基站，地面控制基站的维护人员根据实时影像对铁塔进行观察，并确定铁塔上的预定部件是否出现异常。

步骤50，维护人员根据警报提示，对警报指示的铁塔进行维护。

本方法还可以在无人机上直接设置对比程序，以直接对当前检测的预定部件状态进行判断，当需要维护时，通过传送模块向地面控制基站发送维护信息。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种供电线路的铁塔结构巡检方法，步骤如下，

步骤10，通过具备巡航功能的无人机按预定线路对沿线上的铁塔进行检测；

步骤20，在预定角度获取所述铁塔的预定部位或预定部件的数据；

步骤30，将所述数据传送给地面控制基站；

步骤40，所述地面控制基站接收所述数据后进行存储并分析，以确定同一所述铁塔的同一部位的历次数据之间是否有差异，并在所述差异超过预定值时，发出警报提示；

步骤50，维护人员根据所述警报提示，对警报指示的铁塔进行维护。

2.根据权利要求1所述的铁塔结构巡检方法，其中，

所述数据为照片、影像或测量值。

3.根据权利要求1所述的铁塔结构巡检方法，其中，

所述预定部件为瓷瓶或固定瓷瓶和铁塔的紧固件。

4.根据权利要求1所述的铁塔结构巡检方法，其中，

所述步骤40中的数据分析方式为：将每次接收的数据分别与首次接收的数据进行对比，并确定两者之间的差别，再根据预先设定的误差标准，确认是否需要报警。

5.根据权利要求2所述的铁塔结构巡检方法，其中，

所述测量值是通过长度传感器获取的指定位置处预定部件的参数，所述长度传感器通过非接触方式获取所述参数。

6.根据权利要求2所述的铁塔结构巡检方法，其中，

所述照片和影像是通过照相机或摄像机通过实时方式获取的，所述地面控制基站根据照片和影像对所述铁塔进行观察，并确定所述铁塔是否出现异常。

7.根据权利要求1所述的铁塔结构巡检方法，其中，所述无人机上安装有：

取景装置，通过相机获取指定位置的信息；

测量装置，用于测量指定部件的参数；

存储单元，为各种数据提供存储服务；

定位装置，确定待巡检铁塔的位置；

传送单元，用于接收和发送数据。

8.根据权利要求7所述的铁塔结构巡检方法，其中，

所述参数包括长度、形状和间隙信息。

9.根据权利要求7所述的铁塔结构巡检方法，其中，

所述定位装置中的位置包括：能够获取所述铁塔的每个部位的位置，或能够针对所述铁塔上指定部位进行观察的位置。

10.根据权利要求7所述的铁塔结构巡检方法，其中，

所述取景装置包括照相机或摄像机，以获取所述铁塔的实时影像，并通过所述传送单元将所述实时影像发送给地面控制基站。