CN106025921A - 一种无人机航拍巡线器 - Google Patents

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王文龙
吕超
杨乐新
侯炜
赵孝云
赵书华
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Abstract

本发明公开了一种航拍巡线器，包括无人机，无人机上安装有摄像头、红外探测器、无线数据模块、GPS模块、控制器、蓄电池，摄像头、红外探测器的控制端口连接控制器的指令输出端口，控制台设置有与无线数据模块对应的模块，无人机上还设置有数字磁场计，数字磁场计的数据输出端口连接控制器的数据接收端口，控制器的数据输出端口连接无线数据模块的数据接收端口，控制器中设置有磁场寻线程序，控制器根据磁场的强度控制无人机的航向及高度，使无人机沿输电线路自动巡线。本发明的无人机可沿输电线路自动巡线，红外探测器可发现线路受热不均处或者存在潜在破损的线路并通过无线数据模块将该数据连同GPS定位坐标发送至控制台进行储存和分析。

Description

一种无人机航拍巡线器
技术领域
本发明涉及电力系统维护设备技术领域，尤其涉及一种无人机航拍巡线器。
背景技术
输电线路的安全运行不但关系到国民生产生活，而且关系到电力系统的稳定运行。输电线路巡检工作是保证安全、可靠供电的重要的、不可缺少的工作。目前的电力巡查的方式主要由人工巡线和航空巡线构成。人工巡线，执行和监管困难，劳动强度大，安全性较差；而有人直升机电力巡查的运营成本较高，不仅机体的租用成本高，机场的建设成本高昂，而且专业的飞行和维护团队管理和培训不易，在实际使用过程中，始终难以避免“人”的因素，在高危领域的作业过程中，一旦发生事故将带来难以弥补的损失。
近几年，伴随着我国无人驾驶飞机技术的逐渐成熟和国外无人机及其控制设备进入中国，采用无人机巡查电力线路已经具备了技术上的可行性，推进无人机航巡输电线路工作具有了实际的现实意义。无人直升机电力巡线通过较快的速度全面检查线路和电塔的各种设备情况，同时搭载的精密仪器可以探测到深层次的线路故障和隐故障，数据及时返回，问题当日处理，巡线速度快，操作简便，使用成本低廉，为电网的安全和高效运行提供了重要保障。采用无人机巡线可大大增加安全系数，增加巡航检查次数，减少运营管理的成本，提高作业的效率，且操作更简单、性能可靠，具有更加优良的经济效益与社会效益。
电力输电线路具有距离长、环境恶劣的特点，而现有的遥控飞行器只能短距离使用，特别是由于高压输电线路的磁场干扰存在，远程无线遥控信号会受到诸多的干扰，经常出现飞行器失联的情况，及造成了财产损失，飞行器坠毁还有可能导致输电线路短路等事故。
发明内容
本发明针对现有飞行器不能满足输电线路长距离遥控航拍需求的问题，研制一种无人机航拍巡线器，该无人机航拍巡线器可自动沿输电线路航行，不依赖无线控制，方便了无人飞行器在输电线路巡线领域的推广。
本发明解决技术问题的技术方案为：一种航拍巡线器，包括无人机，无人机上安装有摄像头、红外探测器、无线数据模块、GPS模块、控制器、蓄电池，摄像头、红外探测器的控制端口连接控制器的指令输出端口，无线数据模块、摄像头、GPS模块、红外探测器的数据输出端口连接控制器的数据接收端口，控制器的数据输出端口连接无线数据模块的数据接收端口，控制台设置有与无线数据模块对应的模块，无人机上还设置有数字磁场计，数字磁场计的数据输出端口连接控制器的数据接收端口，控制器中设置有磁场寻线程序，控制器根据磁场的强度控制无人机的航向及高度，使无人机沿输电线路自动巡线。
作为优化，所述数字磁场计通过一延长杆安装在无人机机体的底部中心。
作为优化，所述延长杆安装在电动推杆的伸缩杆上。
作为优化，所述无人机上还设置有风速检测装置，风速检测装置的数据输出端口连接控制器的数据接收端口，风速检测装置能够检测风向、风速。
作为优化，所述无人机上还设置有碰撞开关，碰撞开关的推杆上安装一延伸触角，延伸触角沿水方向的截面为圆弧形，碰撞开关均布在无人机的外沿。
本发明的有益效果：
1.本发明通过设置数字磁场计，无人机可沿输电线路自动巡线，红外探测器可发现线路受热不均处或者存在潜在破损的线路并通过无线数据模块将该数据连同GPS定位坐标发送至控制台进行储存和分析。
2.通过设置延长杆将磁场计安装在无人机机体的底部中心，延长了无人机与输电线路之间的距离，在保证数字磁场计工作可靠性的基础上，保障了无人机的飞行安全。
3.通过设置电动推杆，延长了无人机与输电线路之间的距离，无人机工作时电动推杆伸出，无人机降落时，电动推杆收缩，保障了无人机的可靠降落。
4.通过设置风速检测装置，当检测到起风时，控制器根据风向、风速提前调整安全磁场强度范围，从而调整无人机与输电线路之间的距离，保障无人机的飞行安全。
5.通过设置碰撞开关、延伸触角可检测到树枝等障碍物，控制器可根据障碍物方向控制无人机绕行，保障了无人机的自动航行安全。
附图说明
图1为本发明一种实施例的总体结构图。
图2为本发明一种实施例的正视图。
图3为本发明一种实施例的俯视图。
图4为图1H区域的局部放大图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合附图来详细解释本发明的实施方式。
图1至图4为本发明的一种实施例，如图所示，一种航拍巡线器，包括无人机1，无人机1上安装有摄像头、红外探测器、无线数据模块、GPS模块、控制器、蓄电池，摄像头、红外探测器的控制端口连接控制器的指令输出端口，无线数据模块、摄像头、GPS模块、红外探测器的数据输出端口连接控制器的数据接收端口，控制器的数据输出端口连接无线数据模块的数据接收端口，控制台设置有与无线数据模块对应的模块，无人机1上还设置有数字磁场计2，数字磁场计2的数据输出端口连接控制器的数据接收端口，控制器中设置有磁场寻线程序，控制器根据磁场的强度控制无人机1的航向及高度，使无人机1沿输电线路自动巡线。通过设置数字磁场计2，无人机1可沿输电线路自动巡线，设定无人机1与输电线路安全距离的磁场强度范围，控制无人机1的航向及高度使数字磁场计2检测到的磁场强度一直在安全磁场强度范围内；红外探测器可发现线路受热不均处或者存在潜在破损的线路并通过无线数据模块将该数据连同GPS定位坐标发送至控制台进行储存和分析。当遇到突发情况时，可通过无线数据模块对无人机1进行远程遥控。所述数字磁场计2通过一延长杆3安装在无人机1机体的底部中心。通过设置延长杆3将磁场计2安装在无人机1机体的底部中心，延长了无人机1与输电线路之间的距离，在保证数字磁场计2工作可靠性的基础上，保障了无人机1的飞行安全。所述延长杆3安装在电动推杆4的伸缩杆上。通过设置电动推杆4，延长了无人机1与输电线路之间的距离，无人机1工作时电动推杆4伸出，无人机1降落时，电动推杆4收缩，保障了无人机1的可靠降落。所述无人机1上还设置有风速检测装置，风速检测装置的数据输出端口连接控制器的数据接收端口，风速检测装置能够检测风向、风速。通过设置风速检测装置，当检测到起风时，控制器根据风向、风速提前调整安全磁场强度范围，从而调整无人机1与输电线路之间的距离，保障无人机1的飞行安全。所述无人机1上还设置有碰撞开关5，碰撞开关5的推杆上安装一延伸触角51，延伸触角51沿水方向的截面为圆弧形，碰撞开关5均布在无人机1的外沿。通过设置碰撞开关5、延伸触角51可检测到树枝等障碍物，控制器可根据障碍物方向控制无人机1绕行，保障了无人机1的自动航行安全。
系统在设计和最优化组合方面具有突出的特点，是集成了高空摄像，遥控、遥测技术、视频影像微波传输和计算机影像信息处理的新型应用技术。本发明可利用机载遥感设备及电子数码产品让地面人员对线路情况一目了然，在降低巡线工作劳动强度、提高巡线工作效率的同时便于数据成像保存。
上述虽然结合附图对发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (5)

1.一种航拍巡线器，包括无人机(1)，无人机(1)上安装有摄像头、红外探测器、无线数据模块、GPS模块、控制器、蓄电池，摄像头、红外探测器的控制端口连接控制器的指令输出端口，无线数据模块、摄像头、GPS模块、红外探测器的数据输出端口连接控制器的数据接收端口，控制器的数据输出端口连接无线数据模块的数据接收端口，控制台设置有与无线数据模块对应的模块，其特征在于：无人机(1)上还设置有数字磁场计(2)，数字磁场计(2)的数据输出端口连接控制器的数据接收端口，控制器中设置有磁场寻线程序，控制器根据磁场的强度控制无人机(1)的航向及高度，使无人机(1)沿输电线路自动巡线。
2.根据权利要求1所述的一种航拍巡线器，其特征是，所述数字磁场计(2)通过一延长杆(3)安装在无人机(1)机体的底部中心。
3.根据权利要求2所述的一种航拍巡线器，其特征是，所述延长杆(3)安装在电动推杆(4)的伸缩杆上。
4.根据权利要求1所述的一种航拍巡线器，其特征是，所述无人机(1)上还设置有风速检测装置，风速检测装置的数据输出端口连接控制器的数据接收端口，风速检测装置能够检测风向、风速。
5.根据权利要求1所述的一种航拍巡线器，其特征是，所述无人机(1)上还设置有碰撞开关(5)，碰撞开关(5)的推杆上安装一延伸触角(51)，延伸触角(51)沿水方向的截面为圆弧形，碰撞开关(5)均布在无人机(1)的外沿。
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