CN106652079B - 一种红外无人机自主电网巡检系统 - Google Patents

一种红外无人机自主电网巡检系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种红外无人机自主电网巡检系统，包括无人机和停机坪，无人机包括嵌入式核心控制板、电源模块、红外成像模块和无线传输模块，电源模块为嵌入式核心控制板、红外成像模块和无线传输模块进行供电；嵌入式核心控制板分别与红外成像模块和无线传输模块相连，红外成像模块用于将红外辐射变化转变成有矢量像素的热感图像，然后由嵌入式核心控制板对热感图像进行热特征分析对设备缺陷类型进行合理判断；无线传输模块用于将判断结果发送给远端的控制中心；停机坪置于电杆顶端，无人机在巡检过程中电源模块电量低于所设置的阈值时，无人机就近停靠在所述停机坪上自主充电。本发明能实现较长时间、较高效率的无人机电网线路巡检。

Description

一种红外无人机自主电网巡检系统
技术领域
本发明涉及电网巡检技术领域，特别是涉及一种红外无人机自主电网巡检系统。
背景技术
随着我国电网建设的快速发展，我国用电负载在迅速增长。红外测温技术可以及时发现设备外部过热故障以及内部绝缘故障，应用这项技术可以及时发现电力设备外部连接点的发热隐患，目前已经在电力系统中得到了广泛应用。而要想减少运行成本，解决人工作业中存在的不足，无人机系统红外影像设备的巡检方案。与人工巡检相比，无人机不受地形因素、地理环境、气候条件影响，在巡检人员难以到达的区域无人机依然可以正常工作，安全性好，机动性高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种红外无人机自主电网巡检系统，能实现较长时间、较高效率的无人机电网线路巡检。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种红外无人机自主电网巡检系统，包括无人机和停机坪，所述无人机包括嵌入式核心控制板、电源模块、红外成像模块和无线传输模块，所述电源模块为嵌入式核心控制板、红外成像模块和无线传输模块进行供电；所述嵌入式核心控制板分别与红外成像模块和无线传输模块相连，所述红外成像模块用于将红外辐射变化转变成有矢量像素的热感图像，然后由所述嵌入式核心控制板对热感图像进行热特征分析对设备缺陷类型进行合理判断；所述无线传输模块用于将判断结果发送给远端的控制中心；所述停机坪置于电杆顶端，所述无人机在巡检过程中电源模块电量低于所设置的阈值时，所述无人机就近停靠在所述停机坪上自主充电。
所述嵌入式核心控制板还利用图像质心对动态目标展开跟踪，得到多幅图像的动态轨迹，经过计算得到趋于稳定的目标图像，检测出线路的故障点。
所述嵌入式核心控制板还与GPS模块相连，所述GPS模块用于获取无人机的位置信息。
所述嵌入式核心控制板还与电量检测模块相连，所述电量检测模块用于对电源模块的所剩电量进行检测。
所述无人机停机坪为PVC材料碗型设备，所述碗型设备底部有用于保证无人机安全着落的孔洞，所述碗型设备的上沿设有充电模块、无线通信模块和连接顶盖的电机，当无人机进入停机坪进行充电时，无线通信模块接收到关闭信号，启动电机关闭碗型设备的顶盖；当无人机充满电时，无线通信模块接收到开启信号，启动电机开启碗型设备的顶盖。
有益效果
由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明有良好的自主性，当无人机在巡检过程中电源模块电量低于所设置的阈值时，就近停靠在停机坪上自主充电，可以很好地完成整个电路的巡检任务。此发明可以对较长线路进行巡检，同时还能使用红外热成像设备对线路上出现的故障隐患进行分析和研究，增强了巡检线路的效率。可以有效减少供电损耗，对于经济效益及社会效益的提高具有非常重要的意义。
附图说明
图1是本发明的组成机构示意图；
图2是本发明的无人机的模块组成结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明的实施方式涉及一种红外无人机自主电网巡检系统，如图1和图2所示，包括无人机1和停机坪2，所述无人机1包括嵌入式核心控制板、电源模块、红外成像模块和无线传输模块，所述电源模块为嵌入式核心控制板、红外成像模块和无线传输模块进行供电；所述嵌入式核心控制板分别与红外成像模块和无线传输模块相连，所述红外成像模块用于将红外辐射变化转变成有矢量像素的热感图像，然后由所述嵌入式核心控制板对热感图像进行热特征分析对设备缺陷类型进行合理判断；所述无线传输模块用于将判断结果发送给远端的控制中心；所述停机坪2置于电杆6顶端，所述无人机1在巡检过程中电源模块电量低于所设置的阈值时，所述无人机1就近停靠在所述停机坪上自主充电。
所述停机坪2为PVC材料碗型设备，碗型设备底部有孔洞，保证无人机的安全着落，且防止雨天的积水，停机坪碗型设备上沿有充电模块4、无线通信模块5和连接顶盖的电机3，当无人机进入停机坪接入充电模块4充电时，无线通信模块5接收到关闭信号，启动电机3关闭碗型设备的顶盖；当无人机充满电时，无线通信模块5接收到开启信号，启动电机3开启碗型设备的顶盖。
所述嵌入式中控板包括ARM最小系统板、显示屏和DSP数据处理模块。数据处理模块用来实时处理获得的大量数据。该嵌入式中控板还与GPS模块相连，所述GPS模块用于获取无人机的位置信息，如此当无人机发生故障后便于位置查找和维修。
所述红外成像模块可以将其辐射变化转变成有矢量像素的热感图像，然后对其进行热特征分析，即可对设备缺陷类型进行合理判断。无人机在飞行过程中，搭载红外设备采集图像会产生一些干扰因素，在这些干扰因素的影响下，应该利用图像质心对动态目标展开跟踪，可以得到多幅图像的动态轨迹，经过计算可以得到趋于稳定的目标图像，检测出线路的故障点。
无人机飞行过程中电源模块电量不足时，计算到临近的电杆的距离，就近停靠停机坪进行自主充电，靠近停机坪时，电杆停机坪默认盖子打开，无人机进入后通过电机控制关闭顶盖，防止淋雨及其他恶劣环境，待无人机安全充完电后，顶盖打开，充电结束后继续进行巡检，达到很好的自主性。其中，电源模块电量由与所述嵌入式核心控制板连接的电量检测模块进行检测。
本发明可以对较长线路进行巡检，同时还能使用红外热成像设备对线路上出现的故障隐患进行分析和研究，增强了巡检线路的效率。当无人机在巡检过程中电源模块电量低于所设置的阈值时，就近停靠在停机坪上自主充电，可以很好地完成整个电路的巡检任务。

Claims (3)

1.一种红外无人机自主电网巡检系统，包括无人机和停机坪，其特征在于，所述无人机包括嵌入式核心控制板、电源模块、红外成像模块和无线传输模块，所述电源模块为嵌入式核心控制板、红外成像模块和无线传输模块进行供电；所述嵌入式核心控制板分别与红外成像模块和无线传输模块相连，所述红外成像模块用于将红外辐射变化转变成有矢量像素的热感图像，然后由所述嵌入式核心控制板对热感图像进行热特征分析对设备缺陷类型进行合理判断；所述无线传输模块用于将判断结果发送给远端的控制中心；所述停机坪置于电杆顶端，所述无人机在巡检过程中电源模块电量低于所设置的阈值时，所述无人机就近停靠在所述停机坪上自主充电；所述嵌入式核心控制板还利用图像质心对动态目标展开跟踪，得到多幅图像的动态轨迹，经过计算得到趋于稳定的目标图像，检测出线路的故障点；所述无人机停机坪为PVC材料碗型设备，所述碗型设备底部有用于保证无人机安全着落的孔洞，所述碗型设备的上沿设有充电模块、无线通信模块和连接顶盖的电机，当无人机进入停机坪进行充电时，无线通信模块接收到关闭信号，启动电机关闭碗型设备的顶盖；当无人机充满电时，无线通信模块接收到开启信号，启动电机开启碗型设备的顶盖。
2.根据权利要求1所述的红外无人机自主电网巡检系统，其特征在于，所述嵌入式核心控制板还与GPS模块相连，所述GPS模块用于获取无人机的位置信息。
3.根据权利要求1所述的红外无人机自主电网巡检系统，其特征在于，所述嵌入式核心控制板还与电量检测模块相连，所述电量检测模块用于对电源模块的所剩电量进行检测。
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