CN110543870A - 一种基于无人机的输电线路智能巡检系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及输电线路巡检系统，具体是一种基于无人机的输电线路智能巡检系统。本发明解决了现有输电线路巡检系统缺少合理的网络拓扑结构的问题。一种基于无人机的输电线路智能巡检系统，包括若干个无人机、图像数据接入服务器、视频数据接入服务器、辅助数据接入服务器、第一数据存储服务器、第二数据存储服务器、数据预处理引擎、特征提取引擎、杆塔特征匹配引擎、导线特征匹配引擎、绝缘子特征匹配引擎、鸟巢特征匹配引擎、杆塔故障检测引擎、导线故障检测引擎、绝缘子故障检测引擎、典型目标数据库服务器、典型故障数据库服务器、无线通用串行总线。本发明适用于输电线路巡检。

Description

一种基于无人机的输电线路智能巡检系统

技术领域

本发明涉及输电线路巡检系统，具体是一种基于无人机的输电线路智能巡检系统。

背景技术

输电线路巡检是指对输电线路进行巡视检查，其目的是掌握输电线路的运行状况并及时发现输电线路存在的故障。目前，输电线路巡检主要是依托输电线路巡检系统来实现的。然而实践表明，现有输电线路巡检系统由于缺少合理的网络拓扑结构，普遍存在运行不稳定、可靠性差的问题，由此直接影响输电线路巡检的稳定性、可靠性、实时性。基于此，有必要发明一种全新的输电线路巡检系统，以解决现有输电线路巡检系统缺少合理的网络拓扑结构的问题。

发明内容

本发明为了解决现有输电线路巡检系统缺少合理的网络拓扑结构的问题，提供了一种基于无人机的输电线路智能巡检系统。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种基于无人机的输电线路智能巡检系统，包括若干个无人机、图像数据接入服务器、视频数据接入服务器、辅助数据接入服务器、第一数据存储服务器、第二数据存储服务器、数据预处理引擎、特征提取引擎、杆塔特征匹配引擎、导线特征匹配引擎、绝缘子特征匹配引擎、鸟巢特征匹配引擎、杆塔故障检测引擎、导线故障检测引擎、绝缘子故障检测引擎、典型目标数据库服务器、典型故障数据库服务器、无线通用串行总线；

其中，各个无人机、图像数据接入服务器、视频数据接入服务器、辅助数据接入服务器均与无线通用串行总线连接，且各个无人机、图像数据接入服务器、视频数据接入服务器、辅助数据接入服务器、无线通用串行总线共同构成总线型拓扑结构；第一数据存储服务器、图像数据接入服务器、视频数据接入服务器、辅助数据接入服务器、第二数据存储服务器依次串接构成菊花链拓扑结构；第一数据存储服务器、第二数据存储服务器均与数据预处理引擎连接；数据预处理引擎与特征提取引擎连接；杆塔特征匹配引擎、导线特征匹配引擎、绝缘子特征匹配引擎、鸟巢特征匹配引擎、杆塔故障检测引擎、导线故障检测引擎、绝缘子故障检测引擎均与特征提取引擎连接，且杆塔特征匹配引擎、导线特征匹配引擎、绝缘子特征匹配引擎、鸟巢特征匹配引擎、杆塔故障检测引擎、导线故障检测引擎、绝缘子故障检测引擎、特征提取引擎共同构成星型拓扑结构；杆塔特征匹配引擎、导线特征匹配引擎、绝缘子特征匹配引擎、鸟巢特征匹配引擎均与典型目标数据库服务器连接，且杆塔特征匹配引擎、导线特征匹配引擎、绝缘子特征匹配引擎、鸟巢特征匹配引擎、典型目标数据库服务器共同构成星型拓扑结构；杆塔故障检测引擎、导线故障检测引擎、绝缘子故障检测引擎均与典型故障数据库服务器连接，且杆塔故障检测引擎、导线故障检测引擎、绝缘子故障检测引擎、典型故障数据库服务器共同构成星型拓扑结构。

具体工作过程如下：各个无人机实时采集输电线路的图像数据、视频数据、辅助数据，并将采集到的数据实时发送至无线通用串行总线。图像数据接入服务器通过访问无线通用串行总线实时获取图像数据，并将获取到的图像数据实时发送至第一数据存储服务器。视频数据接入服务器通过访问无线通用串行总线实时获取视频数据，并将获取到的视频数据实时发送至第一数据存储服务器。辅助数据接入服务器通过访问无线通用串行总线实时获取辅助数据，并将获取到的辅助数据实时发送至第一数据存储服务器。第一数据存储服务器一方面将接收到的数据进行实时存储，另一方面将接收到的数据实时发送至数据预处理引擎。数据预处理引擎将接收到的数据进行实时预处理后发送至特征提取引擎。特征提取引擎对接收到的数据进行实时特征提取，并将特征提取结果实时发送至杆塔特征匹配引擎、导线特征匹配引擎、绝缘子特征匹配引擎、鸟巢特征匹配引擎、杆塔故障检测引擎、导线故障检测引擎、绝缘子故障检测引擎。杆塔特征匹配引擎通过访问典型目标数据库服务器实时获取杆塔特征数据，并将获取到的杆塔特征数据与接收到的特征提取结果进行特征匹配，由此进行杆塔的识别和运行状况监测。导线特征匹配引擎通过访问典型目标数据库服务器实时获取导线特征数据，并将获取到的导线特征数据与接收到的特征提取结果进行特征匹配，由此进行导线的识别和运行状况监测。绝缘子特征匹配引擎通过访问典型目标数据库服务器实时获取绝缘子特征数据，并将获取到的绝缘子特征数据与接收到的特征提取结果进行特征匹配，由此进行绝缘子的识别和运行状况监测。鸟巢特征匹配引擎通过访问典型目标数据库服务器实时获取鸟巢特征数据，并将获取到的鸟巢特征数据与接收到的特征提取结果进行特征匹配，由此进行鸟巢的识别。杆塔故障检测引擎通过访问典型故障数据库服务器实时获取杆塔典型故障数据，并将获取到的杆塔典型故障数据与接收到的特征提取结果进行特征匹配，由此进行杆塔的故障检测。导线故障检测引擎通过访问典型故障数据库服务器实时获取导线典型故障数据，并将获取到的导线典型故障数据与接收到的特征提取结果进行特征匹配，由此进行导线的故障检测。绝缘子故障检测引擎通过访问典型故障数据库服务器实时获取绝缘子典型故障数据，并将获取到的绝缘子典型故障数据与接收到的特征提取结果进行特征匹配，由此进行绝缘子的故障检测。在此过程中，如果第一数据存储服务器发生故障，则图像数据接入服务器将获取到的图像数据实时发送至第二数据存储服务器，视频数据接入服务器将获取到的视频数据实时发送至第二数据存储服务器，辅助数据接入服务器将获取到的辅助数据实时发送至第二数据存储服务器，第二数据存储服务器一方面将接收到的数据进行实时存储，另一方面将接收到的数据实时发送至数据预处理引擎。

基于上述过程，与现有输电线路巡检系统相比，本发明所述的一种基于无人机的输电线路智能巡检系统综合采用了总线型拓扑结构、菊花链拓扑结构、星型拓扑结构，其一方面通过利用总线型拓扑结构结构简单、所需要的传输介质少、无中心节点、任何节点的故障都不会造成全网瘫痪、可靠性高、易于扩充的优点，另一方面通过利用菊花链拓扑结构可以利用有限的信号传输线连接多个节点、不存在总线竞争和阻塞的优点，第三方面通过利用星型拓扑结构结构简单、控制简单、故障诊断和隔离容易、方便服务、扩展性好的优点，具备了合理的网络拓扑结构，因此其运行更稳定、可靠性更好，从而有效保证了输电线路巡检的稳定性、可靠性、实时性。

本发明有效解决了现有输电线路巡检系统缺少合理的网络拓扑结构的问题，适用于输电线路巡检。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

一种基于无人机的输电线路智能巡检系统，包括若干个无人机、图像数据接入服务器、视频数据接入服务器、辅助数据接入服务器、第一数据存储服务器、第二数据存储服务器、数据预处理引擎、特征提取引擎、杆塔特征匹配引擎、导线特征匹配引擎、绝缘子特征匹配引擎、鸟巢特征匹配引擎、杆塔故障检测引擎、导线故障检测引擎、绝缘子故障检测引擎、典型目标数据库服务器、典型故障数据库服务器、无线通用串行总线；

其中，各个无人机、图像数据接入服务器、视频数据接入服务器、辅助数据接入服务器均与无线通用串行总线连接，且各个无人机、图像数据接入服务器、视频数据接入服务器、辅助数据接入服务器、无线通用串行总线共同构成总线型拓扑结构；第一数据存储服务器、图像数据接入服务器、视频数据接入服务器、辅助数据接入服务器、第二数据存储服务器依次串接构成菊花链拓扑结构；第一数据存储服务器、第二数据存储服务器均与数据预处理引擎连接；数据预处理引擎与特征提取引擎连接；杆塔特征匹配引擎、导线特征匹配引擎、绝缘子特征匹配引擎、鸟巢特征匹配引擎、杆塔故障检测引擎、导线故障检测引擎、绝缘子故障检测引擎均与特征提取引擎连接，且杆塔特征匹配引擎、导线特征匹配引擎、绝缘子特征匹配引擎、鸟巢特征匹配引擎、杆塔故障检测引擎、导线故障检测引擎、绝缘子故障检测引擎、特征提取引擎共同构成星型拓扑结构；杆塔特征匹配引擎、导线特征匹配引擎、绝缘子特征匹配引擎、鸟巢特征匹配引擎均与典型目标数据库服务器连接，且杆塔特征匹配引擎、导线特征匹配引擎、绝缘子特征匹配引擎、鸟巢特征匹配引擎、典型目标数据库服务器共同构成星型拓扑结构；杆塔故障检测引擎、导线故障检测引擎、绝缘子故障检测引擎均与典型故障数据库服务器连接，且杆塔故障检测引擎、导线故障检测引擎、绝缘子故障检测引擎、典型故障数据库服务器共同构成星型拓扑结构。

具体实施时，所述无人机为多旋翼无人机。

Claims (2)

1.一种基于无人机的输电线路智能巡检系统，其特征在于：包括若干个无人机、图像数据接入服务器、视频数据接入服务器、辅助数据接入服务器、第一数据存储服务器、第二数据存储服务器、数据预处理引擎、特征提取引擎、杆塔特征匹配引擎、导线特征匹配引擎、绝缘子特征匹配引擎、鸟巢特征匹配引擎、杆塔故障检测引擎、导线故障检测引擎、绝缘子故障检测引擎、典型目标数据库服务器、典型故障数据库服务器、无线通用串行总线；

其中，各个无人机、图像数据接入服务器、视频数据接入服务器、辅助数据接入服务器均与无线通用串行总线连接，且各个无人机、图像数据接入服务器、视频数据接入服务器、辅助数据接入服务器、无线通用串行总线共同构成总线型拓扑结构；第一数据存储服务器、图像数据接入服务器、视频数据接入服务器、辅助数据接入服务器、第二数据存储服务器依次串接构成菊花链拓扑结构；第一数据存储服务器、第二数据存储服务器均与数据预处理引擎连接；数据预处理引擎与特征提取引擎连接；杆塔特征匹配引擎、导线特征匹配引擎、绝缘子特征匹配引擎、鸟巢特征匹配引擎、杆塔故障检测引擎、导线故障检测引擎、绝缘子故障检测引擎均与特征提取引擎连接，且杆塔特征匹配引擎、导线特征匹配引擎、绝缘子特征匹配引擎、鸟巢特征匹配引擎、杆塔故障检测引擎、导线故障检测引擎、绝缘子故障检测引擎、特征提取引擎共同构成星型拓扑结构；杆塔特征匹配引擎、导线特征匹配引擎、绝缘子特征匹配引擎、鸟巢特征匹配引擎均与典型目标数据库服务器连接，且杆塔特征匹配引擎、导线特征匹配引擎、绝缘子特征匹配引擎、鸟巢特征匹配引擎、典型目标数据库服务器共同构成星型拓扑结构；杆塔故障检测引擎、导线故障检测引擎、绝缘子故障检测引擎均与典型故障数据库服务器连接，且杆塔故障检测引擎、导线故障检测引擎、绝缘子故障检测引擎、典型故障数据库服务器共同构成星型拓扑结构。

2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的输电线路智能巡检系统，其特征在于：所述无人机为多旋翼无人机。