CN108183423A - 一种用于电力巡视的移动巡视系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电力巡视的移动巡视系统及方法。该系统包括主站管理终端、移动终端、巡视无人机和巡视机器人，所述移动终端包括微处理器、触摸屏、第一无线通信模块、语音输入输出模块、摄像头、USB接口和第一GPS模块，所述微处理器分别与触摸屏、第一无线通信模块、语音输入输出模块、摄像头、USB接口和第一GPS模块电连接，所述移动终端能够与主站管理终端、巡视无人机、巡视机器人无线通信。本发明采用巡视无人机巡视险峻山区、多河流地貌下的电力输电线路，采用巡视机器人巡视电缆管沟内的电力输电线路，通过移动终端与巡视无人机机、巡视机器人建立数据连接和控制，进行数据汇总记录，无需人工记录数据，大大提高了巡视效率。

Description

一种用于电力巡视的移动巡视系统及方法

技术领域

本发明涉及电力巡视技术领域，尤其涉及一种用于电力巡视的移动巡视系统及方法。

背景技术

电力线路是电力系统的重要组成部分。由于其长期暴露在大自然之中，不仅承受正常机械载荷和电力负荷的作用，而且还经受污秽、雷击、强风、洪水、滑坡、沉陷、地震和鸟害等外力侵害，对电力系统的安全和稳定构成威胁。巡检是有效保证电力线路及其设备安全的一项基础工作。

目前，电力公司日常的巡视工作完全依靠人工进行线路的巡视，通过纸质的方式登记巡视到的缺陷和隐患。其存在如下缺陷：

（1）架空线路杆塔过高、线路过长、所处位置多为高山等难以到达的地区等问题，人工无法到达，或者到达指定地点需要耗费很多的时间和人力；

（2）地下电力管网因为环境恶劣，电力电缆埋于地下，巡视人员打开盖板才可以查看电缆线路，工作量极大；

（3）传统的纸质登记的方式容易造成统计结果缺失，统计不及时，不够详细，不够规范化等问题。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供了一种用于电力巡视的移动巡视系统及方法，其采用巡视无人机巡视险峻山区、多河流地貌下的电力输电线路，采用巡视机器人巡视电缆管沟内的电力输电线路，通过移动终端与巡视无人机机、巡视机器人建立数据连接和控制，进行数据汇总记录，无需人工记录数据，大大提高了巡视效率。

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明的一种用于电力巡视的移动巡视系统，包括主站管理终端、移动终端、巡视无人机和巡视机器人，所述移动终端包括微处理器、触摸屏、第一无线通信模块、语音输入输出模块、摄像头、USB接口和第一GPS模块，所述微处理器分别与触摸屏、第一无线通信模块、语音输入输出模块、摄像头、USB接口和第一GPS模块电连接，所述移动终端能够与主站管理终端、巡视无人机、巡视机器人无线通信。

在本技术方案中，巡视无人机不受地形地貌限制，尤其适用于险峻山区、多河流地貌下的巡线工作。机载高清摄像设备可对输电线路产生的故障进行实时在线定位和监控，地面控制人员可根据移动终端接收到的回传实况及时发现排除线路缺陷及重大隐患，杆塔巡查效率得以大大提高，节省了大量人力、物力，提高了巡检人员工作安全系数。无人机和移动终端实现了无缝的数据对接，通过移动终端下发任务，回收数据。

巡视机器人可爬入电缆管沟内部，通过灯光照明，用机载高清摄像设备采集内部环境图像，采集的数据可直接回传到移动终端，并且对异常点生成缺陷单。

移动终端可直接将数据上传到电力巡视的主站管理终端，实现移动终端、巡视无人机、巡视机器人的数据的无缝汇总合并。语音输入输出模块可用于语音录入，摄像头可采集现场图像，第一GPS模块可进行现场定位，触摸屏可手工录入数据、填报缺陷，从而通过移动终端实现现场的填报缺陷、拍照、语音录入缺陷、录像等。可通过移动终端实现巡视无人机的巡视轨迹订制、拍摄点订制、巡视机器人的遥控控制等。可将采集的数据与移动终端中的巡视任务直接关联，实现巡视、采集、录入缺陷隐患一次完成。

作为优选，所述巡视无人机包括无人机主体以及控制无人机主体飞行的第一控制器，所述无人机主体上设有第二GPS模块、第二无线通信模块、第一高清摄像机以及可带动第一高清摄像机转动的转动机构，所述第一控制器分别与第二GPS模块、第二无线通信模块、第一高清摄像机和转动机构电连接。第二GPS模块用于巡视无人机定位，第一高清摄像机用于采集图像。

作为优选，所述巡视机器人包括机器人主体以及控制机器人移动的第二控制器，所述机器人主体上设有照明灯、第三GPS模块、第三无线通信模块、第二高清摄像机、可带动第二高清摄像机旋转的旋转机构、机械手以及设置在机械手上的红外温度探测模块，所述第二控制器分别与照明灯、第三GPS模块、第三无线通信模块、第二高清摄像机、旋转机构、机械手和红外温度探测模块电连接。第三GPS模块用于巡视机器人定位；第二高清摄像机用于采集图像；机械手可进行抓取等操作，排除障碍，抓取电力输电线等；红外温度探测模块可检测电力输电线路的温度等。

作为优选，所述机械手上还设有湿度检测模块，所述湿度检测模块与第二控制器电连接。湿度检测模块可检测环境湿度，当环境湿度超过设定值时，并将其发送到移动终端。

作为优选，所述机械手上还设有气体传感器，所述气体传感器与第二控制器电连接。气体传感器用于检测有毒有害气体和易燃易爆气体，并将其发送到移动终端。

作为优选，所述第一无线通信模块包括WIFI模块和4G模块。

本发明的一种用于电力巡视的移动巡视方法，用于上述的一种用于电力巡视的移动巡视系统，包括以下步骤：

当需要对险峻山区、多河流地貌下的电力输电线路进行巡检时，用户使用移动终端发送巡检指令给巡视无人机，巡视无人机按照指令飞到指定的巡检点，通过第一高清摄像机采集巡检点处的电力输电线路的图像信息，并将其发送到移动终端，用户通过移动终端查看电力输电线路的情况，移动终端还将接收到的数据转发到主站管理终端，主站管理终端存储接收到的图像数据；

当需要对电缆管沟内的电力输电线路进行巡检时，用户使用移动终端发送巡检指令给巡视机器人，巡视机器人按照指令在电缆管沟内移动到指定的巡检点，通过第二高清摄像机采集巡检点的电力输电线路的图像信息，通过红外温度探测模块检测电力输电线路的温度，通过湿度传感器检测环境湿度，通过气体传感器检测环境中易燃易爆气体浓度及有毒有害气体浓度，并将这些数据发送到移动终端，用户通过移动终端查看接收到的数据，移动终端还将接收到的数据转发到主站管理终端，主站管理终端存储接收到的图像数据。

本发明的有益效果是：采用巡视无人机巡视险峻山区、多河流地貌下的电力输电线路，采用巡视机器人巡视电缆管沟内的电力输电线路，通过移动终端与巡视无人机机、巡视机器人建立数据连接和控制，进行数据汇总记录，无需人工记录数据，大大提高了巡视效率。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是移动终端的一种电路原理连接框图；

图3是巡视无人机的一种电路原理连接框图；

图4是巡视机器人的一种电路原理连接框。

图中：1、主站管理终端，2、移动终端，3、巡视无人机，4、巡视机器人，5、微处理器，6、触摸屏，7、第一无线通信模块，8、语音输入输出模块，9、摄像头，10、USB接口，11、第一GPS模块，12、第一控制器，13、第二GPS模块，14、第二无线通信模块，15、第一高清摄像机，16、转动机构，17、第二控制器，18、照明灯，19、第三GPS模块，20、第三无线通信模块，21、第二高清摄像机，22、旋转机构，23、机械手，24、红外温度探测模块，25、湿度检测模块，26、气体传感器。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本实施例的一种用于电力巡视的移动巡视系统，如图1、图2所示，包括主站管理终端1、移动终端2、巡视无人机3和巡视机器人4，移动终端2包括微处理器5、触摸屏6、第一无线通信模块7、语音输入输出模块8、摄像头9、USB接口10和第一GPS模块11，微处理器5分别与触摸屏6、第一无线通信模块7、语音输入输出模块8、摄像头9、USB接口10和第一GPS模块11电连接，移动终端2能够与主站管理终端1、巡视无人机3、巡视机器人4无线通信。

如图3所示，巡视无人机3包括无人机主体以及控制无人机主体飞行的第一控制器12，无人机主体上设有第二GPS模块13、第二无线通信模块14、第一高清摄像机15以及可带动第一高清摄像机15转动的转动机构16，第一控制器12分别与第二GPS模块13、第二无线通信模块14、第一高清摄像机15和转动机构16电连接。第二GPS模块用于巡视无人机定位，第一高清摄像机用于采集图像。

如图4所示，巡视机器人4包括机器人主体以及控制机器人移动的第二控制器17，机器人主体上设有照明灯18、第三GPS模块19、第三无线通信模块20、第二高清摄像机21、可带动第二高清摄像机21旋转的旋转机构22、机械手23以及设置在机械手23上的红外温度探测模块24，第二控制器17分别与照明灯18、第三GPS模块19、第三无线通信模块20、第二高清摄像机21、旋转机构22、机械手23和红外温度探测模块24电连接。第三GPS模块用于巡视机器人定位；第二高清摄像机用于采集图像；机械手可进行抓取等操作，排除障碍，抓取电力输电线等；红外温度探测模块可检测电力输电线路的温度等。

机械手23上还设有湿度检测模块25，湿度检测模块25与第二控制器17电连接。湿度检测模块可检测环境湿度，当环境湿度超过设定值时，并将其发送到移动终端。

机械手23上还设有气体传感器26，气体传感器16与第二控制器17电连接。气体传感器用于检测有毒有害气体和易燃易爆气体，并将其发送到移动终端。

第一无线通信模块包括WIFI模块和4G模块。巡视无人机不受地形地貌限制，尤其适用于险峻山区、多河流地貌下的巡线工作。机载高清摄像设备可对输电线路产生的故障进行实时在线定位和监控，地面控制人员可根据移动终端接收到的回传实况及时发现排除线路缺陷及重大隐患，杆塔巡查效率得以大大提高，节省了大量人力、物力，提高了巡检人员工作安全系数。无人机和移动终端实现了无缝的数据对接，通过移动终端下发任务，回收数据。

巡视机器人可爬入电缆管沟内部，通过灯光照明，用机载高清摄像设备将内部环境回传到移动终端，并可配合红外温度探测模块使用，可对电缆本体的异常发热进行侦查，采集的数据可直接回传到移动终端，并且对异常点生成缺陷单。

移动终端可直接将数据上传到电力巡视的主站管理终端，实现移动终端、巡视无人机、巡视机器人的数据的无缝汇总合并。语音输入输出模块可用于语音录入，摄像头可采集现场图像，第一GPS模块可进行现场定位，触摸屏可手工录入数据、填报缺陷，从而通过移动终端实现现场的填报缺陷、拍照、语音录入缺陷、录像等。可通过移动终端实现巡视无人机的巡视轨迹订制、拍摄点订制、巡视机器人的遥控控制等。可将采集的数据与移动终端中的巡视任务直接关联，实现巡视、采集、录入缺陷隐患一次完成。

本实施例的一种用于电力巡视的移动巡视方法，用于上述的一种用于电力巡视的移动巡视系统，包括以下步骤：

当需要对险峻山区、多河流地貌下的电力输电线路进行巡检时，用户使用移动终端发送巡检指令给巡视无人机，巡视无人机按照指令飞到指定的巡检点，通过第一高清摄像机采集巡检点处的电力输电线路的图像信息，并将其发送到移动终端，用户通过移动终端查看电力输电线路的情况，移动终端还将接收到的数据转发到主站管理终端，主站管理终端存储接收到的图像数据；

当需要对电缆管沟内的电力输电线路进行巡检时，用户使用移动终端发送巡检指令给巡视机器人，巡视机器人按照指令在电缆管沟内移动到指定的巡检点，通过第二高清摄像机采集巡检点的电力输电线路的图像信息，通过红外温度探测模块检测电力输电线路的温度，通过湿度传感器检测环境湿度，通过气体传感器检测环境中易燃易爆气体浓度及有毒有害气体浓度，并将这些数据发送到移动终端，用户通过移动终端查看接收到的数据，移动终端还将接收到的数据转发到主站管理终端，主站管理终端存储接收到的图像数据。

Claims (7)

1.一种用于电力巡视的移动巡视系统，其特征在于，包括主站管理终端（1）、移动终端（2）、巡视无人机（3）和巡视机器人（4），所述移动终端（2）包括微处理器（5）、触摸屏（6）、第一无线通信模块（7）、语音输入输出模块（8）、摄像头（9）、USB接口（10）和第一GPS模块（11），所述微处理器（5）分别与触摸屏（6）、第一无线通信模块（7）、语音输入输出模块（8）、摄像头（9）、USB接口（10）和第一GPS模块（11）电连接，所述移动终端（2）能够与主站管理终端（1）、巡视无人机（3）、巡视机器人（4）无线通信。

2.根据权利要求1所述的一种用于电力巡视的移动巡视系统，其特征在于，所述巡视无人机（3）包括无人机主体以及控制无人机主体飞行的第一控制器（12），所述无人机主体上设有第二GPS模块（13）、第二无线通信模块（14）、第一高清摄像机（15）以及可带动第一高清摄像机（15）转动的转动机构（16），所述第一控制器（12）分别与第二GPS模块（13）、第二无线通信模块（14）、第一高清摄像机（15）和转动机构（16）电连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于电力巡视的移动巡视系统，其特征在于，所述巡视机器人（4）包括机器人主体以及控制机器人移动的第二控制器（17），所述机器人主体上设有照明灯（18）、第三GPS模块（19）、第三无线通信模块（20）、第二高清摄像机（21）、可带动第二高清摄像机（21）旋转的旋转机构（22）、机械手（23）以及设置在机械手（23）上的红外温度探测模块（24），所述第二控制器（17）分别与照明灯（18）、第三GPS模块（19）、第三无线通信模块（20）、第二高清摄像机（21）、旋转机构（22）、机械手（23）和红外温度探测模块（24）电连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于电力巡视的移动巡视系统，其特征在于，所述机械手（23）上还设有湿度检测模块（25），所述湿度检测模块（25）与第二控制器（17）电连接。

5.据权利要求3所述的一种用于电力巡视的移动巡视系统，其特征在于，所述机械手（23）上还设有气体传感器（26），所述气体传感器（26）与第二控制器（17）电连接。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种用于电力巡视的移动巡视系统，其特征在于，所述第一无线通信模块（7）包括WIFI模块和4G模块。

7.一种用于电力巡视的移动巡视方法，用于权利要求1所述的一种用于电力巡视的移动巡视系统，其特征在于，包括以下步骤：

当需要对险峻山区、多河流地貌下的电力输电线路进行巡检时，用户使用移动终端发送巡检指令给巡视无人机，巡视无人机按照指令飞到指定的巡检点，通过第一高清摄像机采集巡检点处的电力输电线路的图像信息，并将其发送到移动终端，用户通过移动终端查看电力输电线路的情况，移动终端还将接收到的数据转发到主站管理终端，主站管理终端存储接收到的图像数据；

当需要对电缆管沟内的电力输电线路进行巡检时，用户使用移动终端发送巡检指令给巡视机器人，巡视机器人按照指令在电缆管沟内移动到指定的巡检点，通过第二高清摄像机采集巡检点的电力输电线路的图像信息，通过红外温度探测模块检测电力输电线路的温度，通过湿度传感器检测环境湿度，通过气体传感器检测环境中易燃易爆气体浓度及有毒有害气体浓度，并将这些数据发送到移动终端，用户通过移动终端查看接收到的数据，移动终端还将接收到的数据转发到主站管理终端，主站管理终端存储接收到的图像数据。