CN109189097A - 无人化输电线路检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种无人化输电线路检测方法,属于电力维护技术领域,包括:S100,控制平台确定待检测区域的范围信息;S200,控制平台指示第一无人机组第一无人机组进入待检测区域;S300,控制平台指示第一无人机组第一无人机组采集待检测区域数据并回传,控制平台对待检测区域数据进行处理分析本发明通过无人机替代人力进行供电线路的巡查检测,使得电力抢修故障排查的自动化程度大大提高,有利于排查速度的提高,节省巡查检测的时间和人力,且能够有效利用无人机的速度优势和不受道路等环境影响的特点,极大地节省排查时间和人力;而且由于无人机的飞行不受地形影响,能够轻松地完成对高处和复杂地形的线路的巡查检测。
Description
技术领域
本发明属于电力维护技术领域,更具体地说,是涉及一种无人化输电线路检测方法。
背景技术
供电线路是电力系统输变电的重要环节,供电线路的巡查检测维护时电力系统维护中的重要工作。但是由于大多数的供电线路都处于无人区或人们不经常活动的区域,而且有的供电线路架设环境复杂,因此人力对供电线路的日常巡查检测需要耗费大量人力和时间,且难度较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无人化输电线路检测方法,以解决现有技术中存在的供电线路的巡查检测需要耗费大量人力和时间的技术问题。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:提供一种无人化输电线路检测方法,包括以下步骤:S100,控制平台确定待检测区域的范围信息;S200,控制平台指示第一无人机组第一无人机组进入待检测区域;S300,控制平台指示第一无人机组第一无人机组采集待检测区域数据并回传,控制平台对待检测区域数据进行处理分析。
进一步地,前述的无人化输电线路检测方法中,步骤S300包括:S310,控制平台调取预先存储的待检测区域的线路信息,并获取待检测区域内的n条待检测线路和n条待检测线路之间的m个交叉连接点,n、m均为正整数,对m个交叉连接点依次排序,获得沿待检测线路通过m个交叉连接点的最短路径;S320,控制平台根据最短路径生成飞行指令,并发送给第一无人机组第一无人机组,第一无人机组第一无人机组接收飞行指令按最短路径行进,采集最短路径上的故障区域数据,并回传至控制平台。
进一步地,前述的无人化输电线路检测方法中,步骤S310中确定最短路径的步骤包括:对m个交叉连接点的经过顺序进行排列组合,获得每个组合沿待检测线路行进的距离,再加上由第一无人机组所在的位置点到该组合的第一个交叉连接点的距离,得到每个组合中第一无人机组需行进的距离,取其中最短距离为最短路径。
进一步地,前述的无人化输电线路检测方法中,步骤S300还包括:S330,控制平台对待检测区域数据进行处理分析,若待检测区域数据中无异常数据,则将第一无人机组第一无人机组召回或重复步骤S100~S300;若待检测区域数据中有异常数据,则确定异常数据的位置,并指示维护组前往异常数据的位置,同时将第一无人机组第一无人机组召回或重复步骤S100~S300。
进一步地,前述的无人化输电线路检测方法中,步骤S300中控制平台对待检测区域数据进行处理分析的步骤包括:控制平台调取预存的正常的待检测区域数据与第一无人机组第一无人机组回传的待检测区域数据进行比较,若两组数据的差距超过预设的阈值,则认定为异常数据;若两组数据的差距未超过预设的阈值,则认定为正常数据。
进一步地,前述的无人化输电线路检测方法中,步骤S100包括:控制平台调取预存的输电线路的地理信息数据,将输电线路所在区域划分为若干子区域,并按检测时间频次和第一无人机组的续航时间选定一个或若干子区域为待检测区域。
进一步地,前述的无人化输电线路检测方法中,步骤S200包括:S210,控制平台向若干无人机组发送用于指示无人机组回传无人机组的位置信息的第一指令,每个无人机组接收第一指令后,通过无人机组上搭载的北斗定位模块与北斗定位系统进行信息交互,获取无人机组的位置信息,并回传至控制平台;S220,控制平台接收若干无人机组的位置信息后,进行比较分析,选择距离待检测区域范围最近的无人机组为第一无人机组第一无人机组,并确定第一无人机组第一无人机组向待检测区域飞行的第一飞行路线;S230,控制平台按照第一飞行路线生成第一飞行指令,并发送给第一无人机组第一无人机组,第一无人机组第一无人机组接收第一飞行指令,并按第一飞行指令飞行。
进一步地,前述的无人化输电线路检测方法中,步骤S200还包括:S240,控制平台接收第一无人机组第一无人机组在飞行过程中向控制平台发送的第一无人机组的位置信息,并将位置信息与待检测区域范围和第一飞行路线对比,判断第一无人机组是否到达故障区域以及是否偏航,如果偏航,则进行校准,如果到达故障区域,则进入步骤S300。
进一步地,前述的无人化输电线路检测方法中,步骤S300中待检测区域数据包括:具有第一无人机组第一无人机组的位置信息的照片数据、视频数据、热成像数据或电磁感应数据中的一种或多种。
进一步地,前述的无人化输电线路检测方法中,第一无人机组与控制平台之间的信息交互通过中继站进行传递。
本发明提供的无人化输电线路检测方法的有益效果在于:与现有技术相比,本发明通过无人机替代人力进行供电线路的巡查检测,使得电力抢修故障排查的自动化程度大大提高,有利于排查速度的提高,节省巡查检测的时间和人力,且能够有效利用无人机的速度优势和不受道路等环境影响的特点,极大地节省排查时间和人力;而且由于无人机的飞行不受地形影响,能够轻松地完成对高处和复杂地形的线路的巡查检测,有利于降低巡查检测难度;同时,无人机直接受到控制平台的自动控制,避免人力控制的影响,既有利于节省人力,又能够提高飞行稳定性,提高巡查检测效率,缩短巡查检测时间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的基于北斗定位系统的故障监察系统的连接示意图。
其中,图中各附图标记:
10-中央控制模块;11-数据处理模块;12-数据存储模块;
20-第一无人机组;
21-第一控制模块;22-数据采集模块;23-第一定位模块;
24-第一摄像模块;25-第一热感应模块;26-第一电磁感应模块;
30-第一通讯模块;
40-维护组终端;41-第二控制模块;42-显示模块;43-第二定位模块;
50-第二通讯模块;
60-故障检测终端;
61-第三控制模块;62-故障检测模块;63-第三定位模块;
64-第二摄像模块;65-第二热感应模块;66-第二电磁感应模块;
67-电压测量模块;68-电流测量模块;69-电阻率测量模块;
70-第三通讯模块;
80-机库;81-库门控制模块;
90-第四通讯模块。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
现对本发明提供的一种无人化输电线路检测方法进行说明。所述无人化输电线路检测方法,包括以下步骤:
S100,控制平台确定待检测区域的范围信息;
S200,控制平台指示第一无人机组20进入待检测区域;
S300,控制平台指示第一无人机组20采集待检测区域数据并回传,控制平台对待检测区域数据进行处理分析。
第一无人机组20可以是一架无人机,也可以是由若干架第一无人机组成的无人机集群。
本发明提供的无人化输电线路检测方法,与现有技术相比,通过无人机替代人力进行供电线路的巡查检测,使得电力抢修故障排查的自动化程度大大提高,有利于排查速度的提高,节省巡查检测的时间和人力,且能够有效利用无人机的速度优势和不受道路等环境影响的特点,极大地节省排查时间和人力;而且由于无人机的飞行不受地形影响,能够轻松地完成对高处和复杂地形的线路的巡查检测,有利于降低巡查检测难度;同时,无人机直接受到控制平台的自动控制,避免人力控制的影响,既有利于节省人力,又能够提高飞行稳定性,提高巡查检测效率,缩短巡查检测时间。
进一步地,作为本发明提供的无人化输电线路检测方法的一种具体实施方式,步骤S100包括:控制平台调取预存的输电线路的地理信息数据,将输电线路所在区域划分为若干子区域,并按检测时间频次和第一无人机组的续航时间选定一个或若干子区域为待检测区域。
步骤S200包括:S210,控制平台向若干无人机组发送用于指示无人机组回传无人机组的位置信息的第一指令,每个无人机组接收第一指令后,通过无人机组上搭载的北斗定位模块与北斗定位系统进行信息交互,获取无人机组的位置信息,并回传至控制平台;
S220,控制平台接收若干无人机组的位置信息后,进行比较分析,选择距离待检测区域范围最近的无人机组为第一无人机组20,并确定第一无人机组20向待检测区域飞行的第一飞行路线;
S230,控制平台按照第一飞行路线生成第一飞行指令,并发送给第一无人机组20,第一无人机组20接收第一飞行指令,并按第一飞行指令飞行。
S240,控制平台接收第一无人机组20在飞行过程中向控制平台发送的第一无人机组的位置信息,并将位置信息与待检测区域范围和第一飞行路线对比,判断第一无人机组是否到达故障区域以及是否偏航,如果偏航,则进行校准,如果到达故障区域,则进入步骤S300。
步骤S300包括:S310,控制平台调取预先存储的待检测区域的线路信息,并获取待检测区域内的n条待检测线路和n条待检测线路之间的m个交叉连接点,n、m均为正整数,对m个交叉连接点依次排序,获得沿待检测线路通过m个交叉连接点的最短路径;
步骤S310中控制平台对待检测区域数据进行处理分析的步骤包括:控制平台调取预存的正常的待检测区域数据与第一无人机组20回传的待检测区域数据进行比较,若两组数据的差距超过预设的阈值,则认定为异常数据;若两组数据的差距未超过预设的阈值,则认定为正常数据。
步骤S310中确定最短路径的步骤包括:对m个交叉连接点的经过顺序进行排列组合,获得每个组合沿待检测线路行进的距离,再加上由第一无人机组20所在的位置点到该组合的第一个交叉连接点的距离,得到每个组合中第一无人机组20需行进的距离,取其中最短距离为最短路径。
S320,控制平台根据最短路径生成飞行指令,并发送给第一无人机组20,第一无人机组20接收飞行指令按最短路径行进,采集最短路径上的故障区域数据,并回传至控制平台。
S330,控制平台对待检测区域数据进行处理分析,若待检测区域数据中无异常数据,则将第一无人机组20召回或重复步骤S100~S300;若待检测区域数据中有异常数据,则确定异常数据的位置,并指示维护组前往异常数据的位置,同时将第一无人机组20召回或重复步骤S100~S300。
步骤S300中待检测区域数据包括:具有第一无人机组20的位置信息的照片数据、视频数据、热成像数据或电磁感应数据中的一种或多种,以便于能够更为全面准确地获取故障区域数据。照片数据和视频数据可以由第一无人机组搭载的摄像头获取;热成像数据可以由第一无人机组搭载的热感应探头或红外线感应探头获取;有些变压器等设备损坏后可能产生漏磁现象,因此电磁感应数据可以由第一无人机组搭载的电磁感应线圈或其他电磁感应模块获取。第一无人机组与控制平台之间的信息交互通过中继站进行传递,以避免信号缺失或失真,影响控制平台的分析结果及无人机组的排查效果。
为配合上述的无人化输电线路检测方法,取得更好地检测效果,本发明提供了一种基于北斗定位系统的故障监察系统。请参阅图1,基于北斗定位系统的故障监察系统,包括中央控制模块10、设有第一定位模块23和用于采集故障区域数据的数据采集模块22的第一无人机组20、用于连接中央控制模块10和第一无人机组20的第一通讯模块30、用于供维护组获取中央控制模块10发出的信息的维护组终端40、用于连接中央控制模块10和维护组终端40的第二通讯模块50、位于输电线路节点并用于检测线路故障的故障检测终端60以及用于连接中央控制模块10和故障检测终端60的第三通讯模块70。维护组是指维护的人员和维护设备,维护设备可以是维护车辆或其他维护维修设备。维护组可以是一组,也可以是若干组。中央控制模块10可以是控制平台。第一无人机组20可以是一架无人机,也可以是由若干架第一无人机组成的无人机集群。
在进行抢修排查时,先通过故障检测终端60确定故障范围,再派出第一无人机组20进行故障具体位置的排查,同时派出维护组前往故障范围,当第一无人机组20找到故障具体位置后,维护组直接前往维修即可。
进一步地,请参阅图1,作为本发明提供的基于北斗定位系统的故障监察系统的一种具体实施方式,中央控制模块10包括数据处理模块11和数据存储模块12,第三通讯模块70、第二通讯模块50、第一通讯模块30、数据存储模块12均和数据处理模块11电连接。数据存储模块12主要用于存储其他模块的回传数据以及关于线路本身的数据,以便于数据处理模块11调取计算。
第一无人机组20还设有第一控制模块21,第一通讯模块30、数据采集模块22和第一定位模块23分别与第一控制模块21电连接。数据采集模块22包括第一摄像模块24、第一热感应模块25或第一电磁感应模块26中的一种或多种。
维护组终端40包括第二控制模块41、显示模块42和第二定位模块43,第二通讯模块50、第二定位模块43和显示模块42分别与第二控制模块41电连接。
故障检测终端60包括第三控制模块61、用于检测线路故障的故障检测模块62和第三定位模块63,第三通讯模块70、故障检测模块62、第三定位模块63分别和第三控制模块61电连接。故障检测模块62包括第二摄像模块64、第二热感应模块65、第二电磁感应模块66、电压测量模块67、电流测量模块68或电阻率测量模块69中的一种或多种。
进一步地,请参阅图1,作为本发明提供的基于北斗定位系统的故障监察系统的一种具体实施方式,基于北斗定位系统的故障监察系统还包括用于第一无人机组20停放的机库80以及用于连接中央控制模块10和机库80的第四通讯模块90,机库80包括保护第一无人机组20的防护罩、设置在防护罩上的库门和用于控制库门开闭的库门控制模块81,库门控制模块81与第四通讯模块90电连接。机库80主要用于停放第一无人机组20,并对无人机进行防护和维护。
进一步地,请参阅图1,作为本发明提供的基于北斗定位系统的故障监察系统的一种具体实施方式,第一通讯模块30、第二通讯模块50、第三通讯模块70和第四通讯模块90均包括中继站,以增强信号强度。第一定位模块23、第二控制模块41和第三控制模块61均为北斗定位系统的定位终端。由于北斗定位系统的定位终端具有精度高、性能稳定的特点,因此尤其适宜快速移动的无人机等的定位使用。
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 (10)
1.一种无人化输电线路检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
S100,控制平台确定待检测区域的范围信息;
S200,所述控制平台指示第一无人机组进入所述待检测区域;
S300,所述控制平台指示所述第一无人机组采集待检测区域数据并回传,所述控制平台对待检测区域数据进行处理分析。
2.如权利要求1所述的无人化输电线路检测方法,其特征在于,所述步骤S300包括:
S310,所述控制平台调取预先存储的待检测区域的线路信息,并获取所述待检测区域内的n条待检测线路和所述n条待检测线路之间的m个交叉连接点,n、m均为正整数,对m个交叉连接点依次排序,获得沿所述待检测线路通过m个交叉连接点的最短路径;
S320,所述控制平台根据所述最短路径生成飞行指令,并发送给第一无人机组,所述第一无人机组接收所述飞行指令按所述最短路径行进,采集所述最短路径上的故障区域数据,并回传至所述控制平台。
3.如权利要求2所述的无人化输电线路检测方法,其特征在于,所述步骤S310中确定所述最短路径的步骤包括:
对m个交叉连接点的经过顺序进行排列组合,获得每个组合沿所述待检测线路行进的距离,再加上由所述第一无人机组所在的位置点到该组合的第一个交叉连接点的距离,得到每个组合中第一无人机组需行进的距离,取其中最短距离为所述最短路径。
4.如权利要求2所述的无人化输电线路检测方法,其特征在于,所述步骤S300还包括:
S330,所述控制平台对待检测区域数据进行处理分析,若所述待检测区域数据中无异常数据,则将所述第一无人机组召回或重复所述步骤S100~S300;若所述待检测区域数据中有异常数据,则确定所述异常数据的位置,并指示维护组前往所述异常数据的位置,同时将所述第一无人机组召回或重复所述步骤S100~S300。
5.如权利要求1或4所述的无人化输电线路检测方法,其特征在于,所述步骤S300中所述控制平台对待检测区域数据进行处理分析的步骤包括:
所述控制平台调取预存的正常的待检测区域数据与所述第一无人机组回传的待检测区域数据进行比较,若两组数据的差距超过预设的阈值,则认定为异常数据;若两组数据的差距未超过预设的阈值,则认定为正常数据。
6.如权利要求1所述的无人化输电线路检测方法,其特征在于,所述步骤S100包括:
所述控制平台调取预存的输电线路的地理信息数据,将输电线路所在区域划分为若干子区域,并按检测时间频次和第一无人机组的续航时间选定一个或若干所述子区域为待检测区域。
7.如权利要求1所述的无人化输电线路检测方法,其特征在于,所述步骤S200包括:
S210,所述控制平台向若干无人机组发送用于指示所述无人机组回传所述无人机组的位置信息的第一指令,每个所述无人机组接收所述第一指令后,通过所述无人机组上搭载的北斗定位模块与北斗定位系统进行信息交互,获取所述无人机组的位置信息,并回传至所述控制平台;
S220,所述控制平台接收若干所述无人机组的位置信息后,进行比较分析,选择距离所述待检测区域范围最近的无人机组为所述第一无人机组,并确定所述第一无人机组向所述待检测区域飞行的第一飞行路线;
S230,所述控制平台按照所述第一飞行路线生成第一飞行指令,并发送给所述第一无人机组,所述第一无人机组接收所述第一飞行指令,并按所述第一飞行指令飞行。
8.如权利要求1所述的无人化输电线路检测方法,其特征在于,所述步骤S200还包括:
S240,所述控制平台接收所述第一无人机组在飞行过程中向所述控制平台发送的所述第一无人机组的位置信息,并将所述位置信息与待检测区域范围和所述第一飞行路线对比,判断所述第一无人机组是否到达故障区域以及是否偏航,如果偏航,则进行校准,如果到达故障区域,则进入步骤S300。
9.如权利要求1所述的无人化输电线路检测方法,其特征在于,所述步骤S300中待检测区域数据包括:具有所述第一无人机组的位置信息的照片数据、视频数据、热成像数据或电磁感应数据中的一种或多种。
10.如权利要求1所述的无人化输电线路检测方法,其特征在于:所述第一无人机组与所述控制平台之间的信息交互通过中继站进行传递。
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