CN110103800B - 适于输电线路的无人机智能巡检作业车和巡检方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适于输电线路的无人机智能巡检作业车，包括改装车体、车载空调、无人机管理系统、无人机自主精细化巡塔地面站、计算机管控系统、网络系统、环境检测装置、电源系统。本发明提及的智能巡检作业车具备自动协调多架无人机自主精准降落、巡检任务接受管理、自主精细化巡检、多机多任务调度以及数据上传等功能。计算机管控系统能够自动将任务加载至无人机，自主安排多架无人机执行任务；无人机巡检完毕后，通过无线传输功能自动将数据上传至计算机管控系统。作业全程几乎无需人工干预，提高巡检效率和质量，规范无人机作业流程。

Description

适于输电线路的无人机智能巡检作业车和巡检方法

技术领域

本发明涉及输电线路运维技术领域，具体而言涉及一种适于输电线路的无人机智能巡检作业车和巡检方法。

背景技术

目前，输电线路巡检工作普遍采用人工巡检的方式，但随着输电线路设备增加与运维人员不断减少的矛盾日益突出，暴露出运维人员老龄化、结构性缺员以及巡检效率低等问题。

多旋翼无人机具备价格低、远程遥控、可垂直起降、机动性能好、环境适应能力强等优点，越来越多的输电线路开始采用多旋翼无人机进行巡检。然而，现阶段无人机输电线路巡检主要为人工手动操控无人机进行作业，飞手在地面上手动操控无人机，使无人机飞行到杆塔附近，然后操控无人机近距离拍摄采集杆塔各部位的照片影像，采集过程混乱，容易造成漏拍、错拍的现象，同条线路拍摄采集的照片数量多，重复劳动大，容易将各级杆塔拍摄照片混淆。因此，输电线路无人机手动巡检的效率和质量完全依赖于飞手的技术和责任心。

此外，由于飞手没有专门无人机巡检车辆，每次出发前需整理和准备飞行工作工具，检查电池数量及电量，有时出发匆忙很容易就遗漏重要物件。在野外巡检作业有时遇到突发状况，例如飞机电池电量不足，无人机故障等也会因为携带装备不足而被迫终止巡检任务，使得无人机巡检效率和质量没有办法得到保证。

发明内容

本发明目的在于提供一种适于输电线路的无人机智能巡检作业车和巡检方法，智能巡检作业车具备自动协调多架无人机自主精准降落、巡检任务接受管理、自主精细化巡检、多机多任务调度以及数据上传等功能。中央管控系统远程下发任务至智能巡检作业车，计算机管控系统将任务加载至无人机，自主安排多架无人机执行任务；无人机巡检完毕后，通过无线传输功能自动将数据上传至计算机管控系统。本发明能够有效解决现有无人机巡检智能化程度低、完全依靠人工手动操作、对飞手专业水平要求高等问题，作业全程几乎无需人工干预，提高巡检效率和质量，规范无人机作业流程。

为达成上述目的，结合图1、图2，本发明提出一种适于输电线路的无人机智能巡检作业车，所述无人机智能巡检作业车包括改装车体，以及安装在改装车体上的车载空调、无人机管理系统、无人机自主精细化巡塔地面站、计算机管控系统、网络系统、环境检测装置、电源系统。

所述改装车体内通过隔板分隔成驾驶区、操作区，操作区顶部设置有天窗、内部设置有座椅和操作平台。

所述操作平台固定在隔板临近操作区的侧面上。

所述无人机管理系统通过网络系统与计算机管控系统电连接，用于存储无人机和无人机电池、以及根据计算机管控系统发送的控制指令管理无人机和无人机电池。

所述环境检测装置安装在改装车体外侧，通过网络系统与计算机管控系统电连接，用于探测无人机智能巡检作业车所处位置的环境参数，并将探测结果反馈至计算机管控系统，所述环境参数包括气象参数和环境图像。

所述计算机管控系统设置在操作平台下方的机柜内，计算机管控系统通过网络系统与中央管控系统之间建立有通信链路，用于接收中央管控系统下发的巡检任务、结合所处位置的环境参数、携带的无人机的状态对巡检任务进行解析、以及将巡检结果反馈回中央管控系统。

所述无人机自主精细化巡塔地面站通过网络系统与计算机管控系统电连接，用于控制对应的无人机执行计算机管控系统下发的解析后的巡检任务、以及接收无人机采集的巡检数据，将接收到的巡检数据上传至计算机管控系统，所述巡检任务包括无人机的飞行行为、巡检作业行为。

所述车载空调通过网络系统与计算机管控系统电连接，根据计算机管控系统的控制指令以调节改装车体的温度。

所述电源系统用于提供无人机智能巡检作业车内所有设备工作所需电能，所述电源系统放置在电源舱内，所述电源舱设置在改装车体尾部。

结合图4，基于前述适于输电线路的无人机智能巡检作业车，本发明还提及一种适于输电线路的无人机智能巡检作业车的巡检方法，所述巡检方法包括：

S1：接收中央管控系统下发的巡检任务，对巡检任务进行解析，解析后的巡检任务包括巡检地点、执行巡检任务的无人机编号、使用的无人机电池编号、每个无人机的飞行路线和巡检作业行为。

S2：驱使无人机智能巡检作业车行驶至巡检地点。

S3：调取无人机存储舱中对应的无人机放置在起降平台上。

S4：将解析后的巡检任务下发无人机自主精细化巡塔地面站，无人机自主精细化巡塔地面站操纵无人机从天窗按照设定的飞行路线飞至对应的巡检杆塔以执行巡检作业，并在巡检作业执行完毕后，操纵无人机按照设定的降落路线从天窗返回起降平台。

S5：从完成巡检任务的无人机上下载作业结果，将下载的作业结果反馈至中央管控系统。

S6：为完成巡检任务的无人机更换满充电池，对更换下来的待充电电池进行充电，将更换电池的无人机存储至无人机存储舱。

本发明所提及的无人机智能巡检作业车主要由改装车体，以及安装在改装车体上的电源系统、网络系统、计算机管控系统、无人机自主精细化巡检地面站、环境检测装置、无人机管理系统等组成。在硬件设备上安装有相关控制软件，通过计算机管控系统对各硬件实现协调控制，以实现无人机智能巡检。

一、计算机管控系统

计算机管控系统可对无人机任务进行分配，协调多架无人机同时作业，并收集各架无人机的巡检数据、上传至中央管控系统。此外，计算机管控系统还可监控作业车的周边环境以及车上各设备的运行状态，为巡检人员提供可视化操作界面，并对其它硬件设备进行协调控制。

二、电源系统

电源系统是为整个输电线路无人机智能巡检作业车的车上设备提供动力的模块，是整个巡检系统得以运行的基础。

三、网络系统

网络系统是智能巡检作业车内各个设备数据互通的必要模块。车体内各个独立模块在网络系统连接下实现数据交互。此外，网络系统还可通过例如4G卡的无线通讯模块实现将整套系统与云端中央管控系统的连接，从而实现从终端到中心的网络组建。

四、无人机管理系统

无人机管理系统用于实现无人机和无人机电池的存储、以及日常管理，如电池的充电、使用次数统计等，便于计算机管控系统合理调度无人机和无人机电池，确保无人机电池的使用寿命。

无人机存储舱用于无人机的日常存储，采用自动金属锁扣的方式实现无人机的固定，并由计算机管控系统控制，根据作业流程完成无人机的自动锁紧或释放动作，避免运输过程中无人机磕碰、损坏的风险。

无人机管理系统对无人机电池的管理通过无人机电池管理装置来实现，无人机电池管理装置用于对无人机低电量电池进行充电，提高无人机作业续航能力。无人机电池管理装置从用户操作习惯、充电安全性、电池寿命管理等方面对无人机电池进行综合考虑，对待充电电池区以及满充电池区分别设置温控系统，从车载底置空调划分出第一风道引至满充电池区，通过程控开关实现第一风道状态切换，冬天第一风道开启，对满充电池区里电池加热及保温，使满充电池区的温度保持在恒温状态下；夏天第一风道关闭，避免冷风造成电池存放区域出现冷凝水。待充电电池区设置与车辆外部相连的第二风道，通过百叶窗和通过排风扇联动方式，实现箱体内部与外部环境的冷热交换，避免电池或充电器温度过高。此外，满充电池区与待充电电池区从物理位置明显区分，满充电池区综合管理电池使用寿命，均衡电池使用次数，避免了几块固定电池的频繁使用，且空间布局方便拿取。

五、无人机自主精细化巡检地面站

无人机自主精细化巡检地面站是直接控制无人机执行巡检任务的模块，地面站布置在车内并配有显示屏，实现对无人机实时飞行状态进行监控；车头布置地面站差分定位模块，利用实时动态差分法完成输电线路无人机自主精细化巡检；车顶布置地面站天线，以实现作业车与无人机的通讯。地面站可接收计算机管控系统分配的无人机巡检任务，并根据任务信息控制无人机进行巡检作业，实现无人机自主精细化巡检。此外，该模块还支持自动下载无人机巡检数据、并上传至计算机管控系统的功能。

起降平台与计算机管控系统相连，根据无人机作业任务状态实现起降平台的自主起降。此外，起降平台还搭载Mark标记点以及位置对中传感器，实现无人机精准降落与回收。

六、环境检测装置

环境检测装置包括车体差分定位模块、微气象站以及拍摄装置等设备，能够对天气状态及车体周围环境进行检测，并实时反馈至计算机管控系统，为操作人员判断作业任务是否开展提供依据。车体差分定位模块提供车辆当前位置的厘米级高精度定位，配合无人机自主精细化巡检地面站，实现了输电线路无人机自主精细化巡检。

本发明所提及的无人机智能巡检作业车的巡检方法为：作业车前往现场，计算机管控平台根据当前停车位置给出附近可巡杆塔，巡检人员接受巡检任务，并将对应的无人机从无人机存储舱中取出、放置在起降平台上，操控主控屏完成无人机作业任务分配。任务下达后，车顶天窗自动打开，起降平台升起，自主精细化巡检地面站接受计算机管控系统调度指令实现无人机任务接受、任务执行、多机协同作业以及精准回收等流程。单次任务作业完成后，在主控屏上控制起降平台下降并关闭车顶天窗，并在无人机电池管理装置中完成电池更换与充电操作，并前往下一个巡检任务点。

以上本发明的技术方案，与现有相比，其显著的有益效果在于，本发明所提及的无人机智能巡检作业车能够远程接收中央管控系统下发的巡检任务，结合自身实际情况和巡检地点的环境参数对巡检任务进行自主解析，自主控制车载无人机执行对应的巡检任务，再将作业结果反馈回中央管控系统。本发明能够提高输电线路巡检效率及质量，规范无人机作业流程。同时，本发明核心工作均由系统自动控制完成，避免由于人工操作技术和责任心导致的巡检出现漏寻、误巡的情况发生，提高了巡检结果的真实性和准确性。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的发明主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：

图1是本发明的适于输电线路的无人机智能巡检作业车的侧面剖视示意图。

图2是本发明的适于输电线路的无人机智能巡检作业车的后视剖视示意图。

图3是本发明的适于输电线路的无人机智能巡检作业车的设备连接示意图。

图4是本发明的适于输电线路的无人机智能巡检作业车的巡检方法流程图。

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

结合图1、图2，本发明提及一种适于输电线路的无人机智能巡检作业车，所述无人机智能巡检作业车包括改装车体1，以及安装在改装车体1上的车载空调14、无人机管理系统、无人机自主精细化巡塔地面站、计算机管控系统、网络系统、环境检测装置、电源系统。

所述电源系统用于提供无人机智能巡检作业车内所有设备工作所需电能，所述电源系统放置在电源舱4内，所述电源舱4设置在改装车体1尾部。

所述改装车体1内通过隔板分隔成驾驶区、操作区，操作区顶部设置有天窗6、内部设置有座椅9和操作平台。

所述操作平台固定在隔板临近操作区的侧面上。

所述环境检测装置安装在改装车体1的外侧，通过网络系统与计算机管控系统电连接，用于探测无人机智能巡检作业车所处位置的环境参数，并将探测结果反馈至计算机管控系统，所述环境参数包括气象参数和环境图像。

所述环境检测装置包括安装在改装车体1的驾驶区外侧的车体差分定位模块7、微气象站10、拍摄装置，微气象站10用于检测无人机智能巡检作业车所处位置的气象参数，拍摄装置用于拍摄无人机智能巡检作业车所处位置的环境图像，车体差分定位模块7用于对无人机智能巡检作业车进行定位。

所述车体差分定位模块7、微气象站10、拍摄装置通过网络系统与计算机管控系统电连接，将各自的检测结果/拍摄图像反馈至计算机管控系统。

优选的，所述环境检测装置还包括以车外视频监控屏16，用于实时显示环境检测装置的检测结果/拍摄图像，为巡检人员执行巡检作业提供可视化操作界面。

所述计算机管控系统设置在操作平台下方的机柜13内，计算机管控系统通过网络系统与中央管控系统之间建立有通信链路，用于接收中央管控系统下发的巡检任务、结合所处位置的环境参数、携带的无人机3的状态对巡检任务进行解析、以及将巡检结果反馈回中央管控系统。

优选的，所述计算机管控系统包括输入设备、主控屏15、主机。

所述输入设备设置在操作平台上，用于输入外部控制指令；所述主控屏15固定在隔板临近操作区的侧面上，用于显示主控操作界面；所述主机和网络系统安装在机柜13内，机柜13设置在操作平台下方。

计算机管控系统结合所处位置的环境参数、携带的无人机3的状态对中央管控系统下发的巡检任务进行解析，解析后的巡检任务包括巡检地点、执行巡检任务的无人机3编号、使用的无人机电池编号、每个无人机3的飞行路线和巡检作业行为。

由于户外环境多变，巡检作业的环境参数各不相同，即使针对同一巡检任务，也可能解析出完全不同的结果。例如，气象因素对无人机3的飞行状态和巡检作业的执行难度的影响较大，因此，计算机管控系统在解析巡检任务时，需要充分考虑巡检地点的气象因素。又例如，巡检地点的地理环境，如山体、湖边、障碍物较多的地点等等，同样会加大巡检难度，计算机管控系统和巡检人员在解析巡检任务时，需要结合前述环境参数进行无人机3作业任务的解析，以在确保巡检效果的前提下，尽可能地维持无人机3的安全使用。这部分解析工作可以由巡检人员自主分析完成，也可以在计算机管控系统中创建基于机器学习的相关解析模型，由解析模型完成解析工作。通过学习历史巡检数据，实现解析模型的创建。

所述车载空调14通过网络系统与计算机管控系统电连接，根据计算机管控系统的控制指令以调节改装车体1的温度。

所述无人机管理系统通过网络系统与计算机管控系统电连接，用于存储无人机3和无人机电池、以及根据计算机管控系统发送的控制指令管理无人机3和无人机电池。

在一些例子中，所述无人机管理系统包括无人机存储舱2、无人机电池舱、无人机3、无人机电池管理装置8。

所述无人机存储舱2设置在天窗6下方，包括若干层用于存储无人机3的无人机3置物平台，每个无人机3均设置有独立的无人机3编号。无人机存储舱2用于无人机3的日常存储，优选的，采用自动金属锁扣的方式实现无人机3的固定，金属锁扣的锁紧状态由计算机管控系统控制，根据作业流程完成无人机3的自动锁紧或释放动作，避免运输过程中无人机3磕碰、损坏的风险。

所述无人机电池舱设置在无人机存储舱2远离临近驾驶区的一侧，用于存储无人机电池，每个无人机电池均设置有独立的电池编号。从空间布局角度来说，这样的设计方便对电池进行日常管理和使用。

所述无人机电池管理装置8通过网络系统与计算机管控系统电连接，根据计算机管控系统的控制指令以调节无人机电池舱的环境温度、检测每个无人机电池的剩余电量、对低电量无人机电池进行充电、统计每个无人机电池的使用次数，将统计结果反馈给计算机管控系统。

在另一些例子中，所述无人机电池舱包括相互独立的用于存放满充电池的满充电池区和用于存放待充电电池的待充电电池区、设置在满充电池区的第一温控系统、设置在待充电电池区的第二温控系统、连接在满充电池区和车载空调14之间的第一风道、连接在待充电电池区和改装车体1外的第二风道、设置在第一风道内的电磁阀、程控开关、设置在第二风道临近改装车体1外侧一端的百叶窗和排风扇。

满充电池区与待充电电池区的物理位置作明显区分，以便于日常电池管理。

所述无人机电池管理装置8包括充电装置、电量检测装置、使用次数统计单元、程控开关控制电路、排风扇控制电路。

所述程控开关与电磁阀电连接，与程控开关控制电路电连接，用于根据程控开关控制电路的控制指令切换电磁阀的工作状态，以切换第一风道的开合状态。例如，从车载底置空调划分出单独的第一风道引至满充电池区，程控开关实现第一风道状态切换，冬天第一风道开启，对满充电池区里电池加热及保温，使满充电池区的温度保持在恒温状态下；夏天第一风道关闭，避免冷风造成电池存放区域出现冷凝水。

所述排风扇与排风扇控制电路电连接，用于根据排风扇控制电路的控制指令切换工作状态。第二风道的作用是使待充电电池区与车辆外部相连，通过百叶窗和排风扇联动方式，实现待充电电池区内部与外部环境的冷热交换，避免电池或充电器温度过高。

所述电量检测装置用于检测每个无人机电池的剩余电量。

所述充电装置用于对待充电电池区的低电量电池进行充电。

所述使用次数统计单元用于统计每个无人机电池的使用次数，将统计结果反馈至计算机管控系统。通过综合管理满充电池区的电池使用寿命，均衡电池使用次数，避免了几块固定电池的频繁使用。

所述无人机自主精细化巡塔地面站通过网络系统与计算机管控系统电连接，用于控制对应的无人机3执行计算机管控系统下发的解析后的巡检任务、以及接收无人机3采集的巡检数据，将接收到的巡检数据上传至计算机管控系统，所述巡检任务包括无人机3的飞行行为、巡检作业行为。

所述无人机自主精细化巡塔地面站包括无人机自主精细化巡塔地面站天线、地面站差分定位模块、若干个无人机操控装置、无人机视角监控屏12、地面站管理装置、起降平台5。

所述无人机自主精细化巡塔地面站天线安装在改装车体1顶部外侧，用于建立无人机3和地面站管理装置的通讯链路。

所述地面站差分定位模块安装在改装车体1顶部外侧，用于获取无人机3的实时动态位置。

所述起降平台5安装在电源舱4上表面，位于天窗6正下方，起降平台5与计算机管控系统电连接，用于根据计算机管控系统的控制指令进行升降。由于电源舱4较重，可以提供起降平台5稳定的支撑力，有利于实现无人机3的稳定起飞和稳定降落。

所述无人机视角监控屏12固定在隔板临近操作区的侧面上，用于显示执行巡检任务的无人机3视角图像。

所述无人机操控装置固定在隔板临近操作区的侧面上，与执行巡检任务的无人机3一一对应，用于对执行巡检任务的无人机3进行手动操控。

所述地面站管理装置通过网络系统与计算机管控系统电连接，用于接收计算机管控系统下发的解析后的巡检任务，根据任务信息控制无人机3执行巡检作业，以及接收无人机3采集的巡检数据，将接收到的巡检数据上传至计算机管控系统。

优选的，所述无人机操控装置包括地面站平板18、无人机遥控器17。无人机操控装置的数量和执行作业的无人机3数量相当，地面站平台用于显示单个无人机3的飞行参数和巡检参数，无人机遥控装置用于巡检人员手动操控对应的无人机3。

针对图1中的四架无人机3，所述无人机视角监控屏12包括HDMI四分屏。即，无人机视角监控屏12的分屏数量和智能巡检作业车上执行作业的无人机3数量相当，效果最佳，便于巡检人员统一察看巡检过程。

所述无人机自主精细化巡塔地面站还包括与天窗6连接的天窗6控制机构。

所述天窗6控制机构与计算机管控系统电连接，用于根据计算机管控系统的控制指令控制天窗6的开合状态。

当有新的巡检任务需要执行时，巡检人员通过计算机管控系统打开天窗6，升起起降平台5，使无人机3从起降平台5飞至巡检杆塔处进行巡检，当无人机3巡检任务执行完毕时，降落至起降平台5上，起降平台5降下，天窗6关闭，巡检任务对无人机3执行回收作业。

如图3输电线路无人机智能巡检作业车设备连接图所示本发明所提及的无人机智能巡检作业车主要由改装车体1，以及安装在改装车体1上的电源系统、网络系统、计算机管控系统、无人机3自主精细化巡检地面站、环境检测装置、无人机管理系统等组成。在硬件设备上安装有相关控制软件，通过计算机管控系统对各硬件实现协调控制，以实现无人机3智能巡检。

本发明所提及的无人机智能巡检作业车主要由改装车体1，以及安装在改装车体1上的电源系统、网络系统、计算机管控系统、无人机3自主精细化巡检地面站、环境检测装置、无人机管理系统等组成。在硬件设备上安装有相关控制软件，通过计算机管控系统对各硬件实现协调控制，以实现无人机3智能巡检。电源系统为车体内全部用电设备进行供电。车内设备通过网线连接至网络系统，以实现作业车内设备之间的数据传输。同时，车载网络系统也可通过4G网络实现单个作业车与中央管控系统的通讯。

结合图1、图2，在该实施例中，车内尾部设有无人机电池舱4，电源系统放置在电源舱4内。电源舱4上方设有起降平台5，车顶设有天窗6，天窗6可进行开合，以便于无人机3起飞与降落。无人机3放置在无人机存储舱2内(本实例的无人机收纳舱2可收纳四架无人机3)。车舱内前部隔断处，从上到下装有地面站平板18、无人机遥控器17、无人机视角监控屏12、操作主控屏15、车外环境监控屏16、机柜13、车载空调14。计算机管控系统、网络系统放置在车载机柜13内。操作人员可通过操作主控屏15完成对无人机作业的指令发送与全局监控，地面站平板18与作业无人机3一一对应，每台地面站平板18可监控对应无人机的飞行状态与实时画面，当有应急情况发生，巡检人员能够以第一视角接管无人机，并将画面集成为四合一画面，显示在无人机视角监控屏12上，方便监控。

此外，车顶布置有无人机自主精细化巡检地面站天线11，以实现巡检作业车与无人机的通讯。车顶前部设有微气象站10，可测量车体周围环境，辅助操作人员判断当前环境是否适于无人机作业。车顶后部设有车体差分定位模块7，可为车体进行位姿确定。

所述起降平台5通过螺丝锁紧安装在电源舱4上，电源舱4通过地钉固定在车内底板上。机柜13与车载空调14安装在操作台下，通过地钉与车内地板相连，并通过螺栓固定在车体隔断上。

结合图4，本发明还提及一种适于输电线路的无人机智能巡检作业车的巡检方法，所述巡检方法包括：

S1：接收中央管控系统下发的巡检任务，对巡检任务进行解析，解析后的巡检任务包括巡检地点、执行巡检任务的无人机编号、使用的无人机电池编号、每个无人机的飞行路线和巡检作业行为。

S2：驱使无人机智能巡检作业车行驶至巡检地点。

S3：调取无人机存储舱中对应的无人机放置在起降平台上。

S4：将解析后的巡检任务下发无人机自主精细化巡塔地面站，无人机自主精细化巡塔地面站操纵无人机从天窗按照设定的飞行路线飞至对应的巡检杆塔以执行巡检作业，并在巡检作业执行完毕后，操纵无人机按照设定的降落路线从天窗返回起降平台。

S5：从完成巡检任务的无人机上下载作业结果，将下载的作业结果反馈至中央管控系统。

S6：为完成巡检任务的无人机更换满充电池，对更换下来的待充电电池进行充电，将更换电池的无人机存储至无人机存储舱。

作业车开往作业现场，管控平台根据当前停车位置给出附近可巡检的杆塔，操作人员接受巡检任务，并将无人机3从无人机存储舱2中取出、放置在起降平台5，并在操作主控屏15上完成无人机作业任务分配，此时车顶天窗7自动打开，起降平台5自动升起，无人机自主精细化巡塔地面站18接受管控系统调度指令实现无人机任务下发、任务执行、多级协同作业以及精准回收等中间作业流程。单次作业完成后，操作人员在操作主控屏15上控制起降平台5下降并关闭车顶天窗6，并在电池充电与收纳装置8中完成无人机3的电池更换与充电操作，并前往下一个巡检点。

在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定义在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (8)

1.一种适于输电线路的无人机智能巡检作业车，其特征在于，所述无人机智能巡检作业车包括改装车体，以及安装在改装车体上的车载空调、无人机管理系统、无人机自主精细化巡塔地面站、计算机管控系统、网络系统、环境检测装置、电源系统；

所述改装车体内通过隔板分隔成驾驶区、操作区，操作区顶部设置有天窗、内部设置有座椅和操作平台；

所述操作平台固定在隔板临近操作区的侧面上；

所述无人机管理系统通过网络系统与计算机管控系统电连接，用于存储无人机和无人机电池、以及根据计算机管控系统发送的控制指令管理无人机和无人机电池；

所述环境检测装置安装在改装车体外侧，通过网络系统与计算机管控系统电连接，用于探测无人机智能巡检作业车所处位置的环境参数，并将探测结果反馈至计算机管控系统，所述环境参数包括气象参数和环境图像；

所述计算机管控系统设置在操作平台下方的机柜内，计算机管控系统通过网络系统与中央管控系统之间建立有通信链路，用于接收中央管控系统下发的巡检任务、结合所处位置的环境参数、携带的无人机的状态对巡检任务进行解析、以及将巡检结果反馈回中央管控系统；

所述无人机自主精细化巡塔地面站通过网络系统与计算机管控系统电连接，用于控制对应的无人机执行计算机管控系统下发的解析后的巡检任务、以及接收无人机采集的巡检数据，将接收到的巡检数据上传至计算机管控系统，所述巡检任务包括无人机的飞行行为、巡检作业行为；

所述车载空调通过网络系统与计算机管控系统电连接，根据计算机管控系统的控制指令以调节改装车体的温度；

所述电源系统用于提供无人机智能巡检作业车内所有设备工作所需电能，所述电源系统放置在电源舱内，所述电源舱设置在改装车体尾部；

所述无人机管理系统包括无人机存储舱、无人机电池舱、无人机、无人机电池管理装置；

所述无人机存储舱设置在天窗下方，包括若干层用于存储无人机的无人机置物平台，每个无人机均设置有独立的无人机编号；

所述无人机电池舱设置在无人机存储舱远离临近驾驶区的一侧，用于存储无人机电池，每个无人机电池均设置有独立的电池编号；

所述无人机电池管理装置通过网络系统与计算机管控系统电连接，根据计算机管控系统的控制指令以调节无人机电池舱的环境温度、检测每个无人机电池的剩余电量、对低电量无人机电池进行充电、统计每个无人机电池的使用次数，将统计结果反馈给计算机管控系统；

所述无人机电池舱包括相互独立的用于存放满充电池的满充电池区和用于存放待充电电池的待充电电池区、设置在满充电池区的第一温控系统、设置在待充电电池区的第二温控系统、连接在满充电池区和车载空调之间的第一风道、连接在待充电电池区和改装车体外的第二风道、设置在第一风道内的电磁阀、程控开关、设置在第二风道临近改装车体外侧一端的百叶窗和排风扇；

所述无人机电池管理装置包括充电装置、电量检测装置、使用次数统计单元、程控开关控制电路、排风扇控制电路；

所述程控开关与电磁阀电连接，与程控开关控制电路电连接，用于根据程控开关控制电路的控制指令切换电磁阀的工作状态，以切换第一风道的开合状态；

所述排风扇与排风扇控制电路电连接，用于根据排风扇控制电路的控制指令切换工作状态；

所述电量检测装置用于检测每个无人机电池的剩余电量；

所述充电装置用于对待充电电池区的低电量电池进行充电；

所述使用次数统计单元用于统计每个无人机电池的使用次数，将统计结果反馈至计算机管控系统。

2.根据权利要求1所述的适于输电线路的无人机智能巡检作业车，其特征在于，所述计算机管控系统包括输入设备、主控屏、主机；

所述输入设备设置在操作平台上，用于输入外部控制指令；所述主控屏固定在隔板临近操作区的侧面上，用于显示主控操作界面；所述主机和网络系统安装在机柜内，机柜设置在操作平台下方。

3.根据权利要求1所述的适于输电线路的无人机智能巡检作业车，其特征在于，所述无人机自主精细化巡塔地面站包括无人机自主精细化巡塔地面站天线、地面站差分定位模块、若干个无人机操控装置、无人机视角监控屏、地面站管理装置、起降平台；

所述无人机自主精细化巡塔地面站天线安装在改装车体顶部外侧，用于建立无人机和地面站管理装置的通讯链路；

所述地面站差分定位模块安装在改装车体顶部外侧，用于获取无人机的实时动态位置；

所述起降平台安装在电源舱上表面，位于天窗正下方，起降平台与计算机管控系统电连接，用于根据计算机管控系统的控制指令进行升降；

所述无人机视角监控屏固定在隔板临近操作区的侧面上，用于显示执行巡检任务的无人机视角图像；

所述无人机操控装置固定在隔板临近操作区的侧面上，与执行巡检任务的无人机一一对应，用于对执行巡检任务的无人机进行手动操控；

所述地面站管理装置通过网络系统与计算机管控系统电连接，用于接收计算机管控系统下发的解析后的巡检任务，根据任务信息控制无人机执行巡检作业，以及接收无人机采集的巡检数据，将接收到的巡检数据上传至计算机管控系统。

4.根据权利要求3所述的适于输电线路的无人机智能巡检作业车，其特征在于，所述无人机操控装置包括地面站平板、无人机遥控装置。

5.根据权利要求3所述的适于输电线路的无人机智能巡检作业车，其特征在于，所述无人机视角监控屏包括HDMI四分屏。

6.根据权利要求3所述的适于输电线路的无人机智能巡检作业车，其特征在于，所述无人机自主精细化巡塔地面站还包括与天窗连接的天窗控制机构；

所述天窗控制机构与计算机管控系统电连接，用于根据计算机管控系统的控制指令控制天窗的开合状态。

7.根据权利要求1所述的适于输电线路的无人机智能巡检作业车，其特征在于，所述环境检测装置包括安装在改装车体驾驶区外侧的车体差分定位模块、微气象站、拍摄装置，微气象站用于检测无人机智能巡检作业车所处位置的气象参数，拍摄装置用于拍摄无人机智能巡检作业车所处位置的环境图像，车体差分定位模块用于对无人机智能巡检作业车进行定位；

所述车体差分定位模块、微气象站、拍摄装置通过网络系统与计算机管控系统电连接。

8.一种适于输电线路的无人机智能巡检作业车的巡检方法，其特征在于，所述无人机智能巡检作业车采用权利要求1-7中任意一项所述的适于输电线路的无人机智能巡检作业车；

所述巡检方法包括：

S1：接收中央管控系统下发的巡检任务，对巡检任务进行解析，解析后的巡检任务包括巡检地点、执行巡检任务的无人机编号、使用的无人机电池编号、每个无人机的飞行路线和巡检作业行为；

S2：驱使无人机智能巡检作业车行驶至巡检地点；

S3：调取无人机存储舱中对应的无人机放置在起降平台上；

S4：将解析后的巡检任务下发无人机自主精细化巡塔地面站，无人机自主精细化巡塔地面站操纵无人机从天窗按照设定的飞行路线飞至对应的巡检杆塔以执行巡检作业，并在巡检作业执行完毕后，操纵无人机按照设定的降落路线从天窗返回起降平台；

S5：从完成巡检任务的无人机上下载作业结果，将下载的作业结果反馈至中央管控系统；

S6：为完成巡检任务的无人机更换满充电池，对更换下来的待充电电池进行充电，将更换电池的无人机存储至无人机存储舱。

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