CN110834728A - 一种智能型输电线路山火预警无人飞行器及其控制系统 - Google Patents

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王位权
于鑫
闫民
张蕾
刘雪梅
刘剑豪
杨振东
吴克强
杨泽
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State Grid Liaoning Electric Power Co Ltd
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State Grid Liaoning Electric Power Co Ltd
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    • B64U2201/20—Remote controls

Abstract

一种智能型输电线路山火预警无人飞行器，包括飞行器机体和旋转桨，旋转桨为设置在飞行器机体顶部、飞行器机体前端设置有摄像模块，飞行器机体上设置有气体检测模块，飞行器机体内部设置有自动控制模块、北斗定位模块和无线传输模块，自动控制模块分别与旋转桨、摄像模块、气体检测模块、北斗定位模块和无线传输模块相连接。本发明通过电力调度辅助系统、算法服务器、飞行器操作系统和无人飞行器之间的相互配合，实现远程监控巡查山火的功能，无人飞行器采集森林空气等信息，自动规划巡查路线，自动寻找易燃点和着火点，并将信息回传给远程终端，智能分析判断山火隐患，提前安排负荷倒换和山火预防，及时做好电力调度供电转移方案，提高工作效率，保证居民厂矿的生产生活供电安全可靠。

Description

一种智能型输电线路山火预警无人飞行器及其控制系统
技术领域
本发明专利涉及电力调度辅助系统与无人飞行器领域，具体涉及一种智能型输电线路山火预警无人飞行器。
背景技术
电力系统输电线路遍布崇山峻岭，部分线路经过森林茂密的平原或山区。虽然杆塔与地面距离很远，最高达几十米，但线路工人按巡检制度走塔巡视，线路走廊也要定期开展伐树及清理工作。近年来，山林火灾对电力系统造成很多次大面积停电事故。原因是输电线路过长，面对树林茂密的山区，巡检人员徒步巡线爬山，工作效率较低，发现山火较为滞后，向电力调度提供山火发生地点不准确，导致电网供电方式改变方案确定较慢，线路受山火冲击短路故障停电，电力调度被动调整供电方式，突发停电严重影响居民厂矿的生产生活。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种智能型输电线路山火预警无人飞行器及其控制系统，其技术方案如下：
一种智能型输电线路山火预警无人飞行器，包括飞行器机体和旋转桨，旋转桨为设置在飞行器机体顶部、飞行器机体前端设置有摄像模块，飞行器机体上设置有气体检测模块，飞行器机体内部设置有自动控制模块、北斗定位模块和无线传输模块，自动控制模块分别与旋转桨、摄像模块、气体检测模块、北斗定位模块和无线传输模块相连接。
旋转桨为四旋翼结构。
旋转桨为八旋翼结构。
一种智能型输电线路山火预警无人飞行器控制系统，包括自动控制系统，自动控制系统包括电力调度辅助系统、算法服务器和设置在飞行器机体内部自动控制模块的飞行器操作系统，飞行器操作系统包括飞行遥控系统和飞行路线规划仪；电力调度辅助系统包括气象信息模块和输电线路山林分布模块；算法服务器包括设置在计算机内部的输电线路巡视线路计算模块和火警等级计模块。
飞行遥控系统与算法服务器数据连接。
电力调度辅助系统与算法服务器数据连接。
电力调度辅助系统将信息进行汇总分析，将总结的数据传输给算法服务器，同时电力调度辅助系统所总结的数据展示给电力调度系统人员，电力调度系统人员确定山火易发区域，初步规划飞行器巡查路线。
算法服务器系统对电力调度辅助系统所传输的数据进行计算，将计算结果传输给飞行器操作系统，向无人飞行器提供飞行路线，同时，算法服务器将接收智能无人飞行器通过无线传输回传的气体信息等数据，实时纠正无人飞行器的巡查路线。
无人飞行器操作系统接收算法服务器所传输的数据，通过飞行路线规划仪进行巡查路线规划，将路线信息传输给飞行遥控系统，控制智能型无人飞行器飞行巡查。
与现有技术相比，本发明的有益效果：通过电力调度辅助系统、算法服务器、飞行器操作系统和无人飞行器之间的相互配合，实现远程监控巡查山火的功能，无人飞行器采集森林空气等信息，自动规划巡查路线，自动寻找易燃点和着火点，并将信息回传给远程终端，智能分析判断山火隐患，提前安排负荷倒换和山火预防，及时做好电力调度供电转移方案，提高工作效率，保证居民厂矿的生产生活供电安全可靠。
附图说明
图1为本发明控制系统框图；
图2为本发明无人飞行器结构示意图；
图中：1、飞行器机体，2、螺旋桨，3、北斗定位模块、4、自动控制模块，5、气体检测模块，6、无线传输模块，7、摄像模块。
具体实施方式
以下结合附图及实施例进一步阐明本发明的具体内容：
实施例1
如图1所示，调度辅助系统向算法服务器提供气象信息：气温、风力、森林火险等级和输电线路山林分布数据，线路所经山林区地理坐标及高度，由算法服务器将气象火险等级地区与输电线路地理坐标数据处理分析后，给出最佳输电线路巡视路线、坐标及高度。使用无人飞行器操作系统路线规划仪和遥控器对无人飞行器发出线路巡视指令，携带火灾预警信息处理器飞行器到达巡视区域利用摄像仪器对该地区情况摄像及回传至算法服务器，同时将气体检测空气粉尘颗粒数据传送至算法服务器。算法服务器依据影像资料和空气粉尘监测数据分析计算后得出该地区火灾隐患程度，电力调度系统人员以算法服务器的结论适时安排运维人员前往现场排除火灾故障。
实施例2
如图2所示，一种智能型输电线路山火预警无人飞行器，包括飞行器机体1、旋转桨2、北斗定位模块3、自动控制系统4、气体检测模块5、无线传输模块6、摄像模块7七部分组成。旋转桨2为四旋翼结构，在减小旋转桨2面积的同时，还可以提升飞行器的载重能力；飞行器机体1通过北斗定位模块3实时定位，通过无线传模块6回传飞行器的具体位置；气体检测模块5可以检测空气的成分，经过处理后，将空气信息传递给飞行器的自动化控制系统4，给飞行器规划路线，寻找火源。调度系统人员可以通过摄像模块7实时了解现场情况。
尽管上面结合附图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述具体实施方式是示意性的，而非限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离发明宗旨的情况下，还可以做出其它形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (9)

1.一种智能型输电线路山火预警无人飞行器，包括飞行器机体（1）和旋转桨（2），其特征在于旋转桨（2）为设置在飞行器机体（1）顶部、飞行器机体（1）底部设置有摄像模块（7），飞行器机体（1）周围装设有气体检测模块（5），飞行器机体（1）内部设置有自动控制模块（4）、北斗定位模块（3）和无线传输模块（6），自动控制模块（4）分别与旋转桨（2）、摄像模块（7）、气体检测模块（5）、北斗定位模块（3）和无线传输模块（6）相连接。
2.根据权利要求1所述的一种智能型输电线路山火预警无人飞行器，其特征在于旋转桨（2）为四旋翼结构。
3.根据权利要求1所述的一种智能型输电线路山火预警无人飞行器，其特征在于旋转桨（2）为八旋翼结构。
4.一种智能型输电线路山火预警无人飞行器控制系统，包括自动控制系统，其特征在于自动控制系统包括电力调度辅助系统、算法服务器和设置在飞行器机体（1）内部自动控制模块（4）的飞行器操作系统，飞行器操作系统包括飞行遥控系统和飞行路线规划仪；电力调度辅助系统包括气象信息模块和输电线路山林分布模块；算法服务器包括设置在计算机内部的输电线路巡视线路计算模块和火警等级计模块。
5.根据权利要求4所述的一种智能型输电线路山火预警无人飞行器控制系统，其特征在于飞行遥控系统与算法服务器数据连接。
6.根据权利要求4所述的一种智能型输电线路山火预警无人飞行器控制系统，其特征在于电力调度辅助系统与算法服务器数据连接。
7.根据权利要求4所述的一种智能型输电线路山火预警无人飞行器控制系统，其特征在于电力调度辅助系统将信息进行汇总分析，将总结的数据传输给算法服务器，同时电力调度辅助系统所总结的数据展示给电力调度系统人员，电力调度系统人员确定山火易发区域，初步规划飞行器巡查路线。
8.根据权利要求4所述的一种智能型输电线路山火预警无人飞行器控制系统，其特征在于算法服务器系统对电力调度辅助系统所传输的数据进行计算，将计算结果传输给飞行器操作系统，向无人飞行器提供飞行路线，同时，算法服务器将接收智能无人飞行器通过无线传输回传的气体信息等数据，实时纠正无人飞行器的巡查路线。
9.根据权利要求4所述的一种智能型输电线路山火预警无人飞行器控制系统，其特征在于无人飞行器操作系统接收算法服务器所传输的数据，通过飞行路线规划仪进行巡查路线规划，将路线信息传输给飞行遥控系统，控制智能型无人飞行器飞行巡查。
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