CN105743017B - 输电线路无人机巡检地面测控运输保障系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了输电线路无人机巡检地面测控运输保障系统，包括无人机平台、地面数据实时处理系统、地面数据处理中心和数据链路系统，无人机平台是采集获取数据的主要平台，无人机平台通过数据链路系统将数据传输到地面数据实时处理系统中，地面数据实时处理系统进行数据处理后将数据存储到地面数据处理中心，采用国内先进成熟的Ｚ５无人直升机系统来进行平台改装，通过多种高清的传感器技术进行数据采集，精确定位并接受地面控制，能够智能识别线路以及其他的障碍物，并且能够自主避让，将多种数据进行综合分析以及人工智能处理，得到工区的三维可视化信息，实现输电线路和通道安全隐患和异常的判识、确认，快速定位输电线故障点。

Description

输电线路无人机巡检地面测控运输保障系统
技术领域
本发明涉及电网设备技术领域，具体为输电线路无人机巡检地面测控运输保障系统。
背景技术
随着电网的快速发展，架空输电线路电压等级也不断提高，线路覆盖区域越来越广，电网运行管理部门对线路运行可靠性提出了更高要求，线路巡视工作对维护电网安全、稳定、高效运行的重要性更加凸显，由于架空线路分布点多面广、所处地形复杂的特点，传统的人工巡检方法不仅工作量大，耗时长，效率低，容易受人为因素制约，一些线路缺陷或故障点不易被发现，在一些国家和地区，载人直升机巡线方式已取代人工巡线并成为主要的巡线手段，通过在直升机上搭载光学相机、红外热像仪、紫外成像仪等多种传感器，实现对输电线路缺陷和线行环境的多维巡检，但是，由于载人直升机的巡检方式成本高，在我国难以普及，因此，将费用相对较低的无人机用于高压输电线路的巡检成为当今电力新技术一个很有前景的发展方向。
发明内容
针对以上问题，本发明提供了输电线路无人机巡检地面测控运输保障系统，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：输电线路无人机巡检地面测控运输保障系统，包括无人机平台、地面数据实时处理系统、地面数据处理中心和数据链路系统，所述无人机平台是采集获取数据的主要平台，所述无人机平台通过数据链路系统将数据传输到地面数据实时处理系统中，所述地面数据实时处理系统进行数据处理后将数据存储到地面数据处理中心中进行进一步处理。
作为本发明一种优选的技术方案，所述无人机平台由无人机飞行平台、多传感器数据获取系统、POS、自主识别线路与预警避障系统和数据链路通信传输的机载终端设备组成，所述无人机飞行平台搭载多传感器数据获取系统、POS、自主识别线路与预警避障系统和数据路通信传输的机载终端设备，所述传感器数据获取系统包括数字光学相机、激光扫描仪和热红外线成像仪，所述多传感器数据获取系统还包括紫外成像仪，所述POS精确定位并通过数据链路通信传输的机载终端设备将位置信号发送到地面数据实时处理系统，且地面数据实时处理系统将路线数据发送到自主识别线路与预警避障系统。
作为本发明一种优选的技术方案，所述地面数据实时处理系统由机上设备的地面控制系统、多传感器地面控制系统、数据链路通信传输的地面终端、数据编解码器和实时数据分析设备组成。
作为本发明一种优选的技术方案，所述地面数据处理中心包括多传感器数据预处理系统和几何处理系统，所述地面数据处理中心还包括无人机运输保障车。
作为本发明一种优选的技术方案，所述数据链路系统包括信号接发设备和无人机通信中继设备，所述信号接发设备由天线和数据接发器组成，所述无人机通信中继设备包括中继无人直升机。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用国内先进成熟的Ｚ５无人直升机系统来进行平台改装，以适应多种传感器载荷的安装、平衡控制，通过多种高清的传感器技术对输电线路进行数据采集，精确定位并接受地面控制，根据位置信息准确控制无人机位置和飞行状态，能够智能识别线路以及其他的障碍物，并且能够自主避让，将多种数据进行综合分析以及人工智能处理，得到工区的三维可视化信息，实现输电线路和通道安全隐患和异常的判识、确认，快速定位输电线故障点，实现线路安全状况的及时诊断和隐患排查。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明信号传输示意图。
图中：1-无人机平台；2-地面数据实时处理系统；3-地面数据处理中心；4-数据链路系统；5-无人机飞行平台；6-多传感器数据获取系统；7-POS；8-自主识别线路与预警避障系统；9-数据链路通信传输的机载终端设备；10-数字光学相机；11-激光扫描仪；12-热红外线成像仪；13-紫外成像仪；14-机上设备的地面控制系统；15-多传感器地面控制系统；16-数据链路通信传输的地面终端；17-数据编解码器；18-实时数据分析设备；19-多传感器数据预处理系统；20-几何处理系统；21-信号接发设备；22-无人机通信中继设备；23-天线；24-数据接发器；25-中继无人直升机；26-无人机运输保障车。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例：请参阅图1和图2，本发明提供一种技术方案：输电线路无人机巡检地面测控运输保障系统，包括无人机平台1、地面数据实时处理系统2、地面数据处理中心3和数据链路系统4，无人机平台1由无人机飞行平台5、多传感器数据获取系统6、POS7、自主识别线路与预警避障系统8和数据链路通信传输的机载终端设备9组成，无人机飞行平台5搭载多传感器数据获取系统6、POS7、自主识别线路与预警避障系统8和数据链路通信传输的机载终端设备9，多传感器数据获取系统6包括数字光学相机10、激光扫描仪11和热红外线成像仪12，多传感器数据获取系统6还包括紫外成像仪13，通过多种高清的传感器技术对输电线路进行数据采集，POS7精确定位并通过数据链路通信传输的机载终端设备9将位置信号发送到地面数据实时处理系统2，且地面数据实时处理系统2将路线数据发送到自主识别线路与预警避障系统8，通过位置信息准确控制无人机位置和飞行状态，能够智能识别线路以及其他的障碍物，并且能够自主避让，采用国内先进成熟的Z5无人直升机系统来进行平台改装，以适应多种传感器载荷的安装、平衡控制，地面数据实时处理系统2由机上设备的地面控制系统14、多传感器地面控制系统15、数据链路通信传输的地面终端16、数据编解码器17和实时数据分析设备18组成，对数据进行预处理和分析，并且将处理后的数据进行数字存储后发送到地面数据处理中心3进行进一步处理，地面数据处理中心3包括多传感器数据预处理系统19和几何处理系统20，将多种数据进行综合分析以及人工智能处理，得到工区的三维可视化信息，实现输电线路和通道安全隐患和异常的判识、确认，快速定位输电线故障点，实现线路安全状况的及时诊断和隐患排查，地面数据处理中心3还包括无人机运输保障车26，收纳无人机和中继无人机，数据链路系统4包括信号接发设备21和无人机通信中继设备22，信号接发设备21由天线23和数据接发器24组成，无人机通信中继设备22包括中继无人直升机25，无人机平台1是采集获取数据的主要平台，所述无人机平台1通过数据链路系统4将数据传输到地面数据实时处理系统2中，地面数据实时处理系统2进行数据处理后将数据存储到地面数据处理中心3中进行进一步处理；采用国内先进成熟的Ｚ５无人直升机系统来进行平台改装，以适应多种传感器载荷的安装、平衡控制，通过多种高清的传感器技术对输电线路进行数据采集，精确定位并接受地面控制，根据位置信息准确控制无人机位置和飞行状态，能够智能识别线路以及其他的障碍物，并且能够自主避让，将多种数据进行综合分析以及人工智能处理，得到工区的三维可视化信息，实现输电线路和通道安全隐患和异常的判识、确认，快速定位输电线故障点，实现线路安全状况的及时诊断和隐患排查。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.输电线路无人机巡检地面测控运输保障系统，其特征在于：包括无人机平台（1）、地面数据实时处理系统（2）、地面数据处理中心（3）和数据链路系统（4），所述无人机平台（1）是采集获取数据的主要平台，所述无人机平台（1）通过数据链路系统（4）将数据传输到地面数据实时处理系统（2）中，所述地面数据实时处理系统（2）进行数据处理后将数据存储到地面数据处理中心（3）中进行进一步处理；所述无人机平台（1）由无人机飞行平台（5）、多传感器数据获取系统（6）、POS（7）、自主识别线路与预警避障系统（8）和数据链路通信传输的机载终端设备（9）组成，所述无人机飞行平台（5）搭载多传感器数据获取系统（6）、POS（7）、自主识别线路与预警避障系统（8）和数据链路通信传输的机载终端设备（9），所述多传感器数据获取系统（6）包括数字光学相机（10）、激光扫描仪（11）和热红外线成像仪（12），所述多传感器数据获取系统（6）还包括紫外成像仪（13），所述POS（7）精确定位并通过数据链路通信传输的机载终端设备（9）将位置信号发送到地面数据实时处理系统（2），且地面数据实时处理系统（2）将路线数据发送到自主识别线路与预警避障系统（8）；所述地面数据实时处理系统（2）由机上设备的地面控制系统（14）、多传感器地面控制系统（15）、数据链路通信传输的地面终端（16）、数据编解码器（17）和实时数据分析设备（18）组成；所述地面数据处理中心（3）包括多传感器数据预处理系统（19）和几何处理系统（20），所述地面数据处理中心（3）还包括无人机运输保障车（26）；所述数据链路系统（4）包括信号接发设备（21）和无人机通信中继设备（22），所述信号接发设备（21）由天线（23）和数据接发器（24）组成，所述无人机通信中继设备（22）包括中继无人直升机（25）。
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