CN110941286A - 一种电力巡检用无人机调度系统及其应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电力巡检用无人机调度系统及其应用方法，所述电力巡检用无人机调度系统包括无人机平台1和调度终端2，还包括节点工作站3和单线工作站4，所述调度终端2、无人机平台1、节点工作站3和单线工作站4之间通过网络连接，所述无人机平台1包括卫星定位模块5、网络连接模块6、摄像模块7、飞行控制模块8和作业模块9。通过在一片区域中统筹调度无人机进行电力线路的巡检，大大提高了巡检效率，节省了昂贵的人力成本，特别在一些山地和偏远地区，人力无法巡检，通过无人机进行定期巡检，大大提高了电力线路的安全，通过该调度系统在电力线路中设置工作站，大大提高了无人机的利用效率。
Description
技术领域
本发明涉及电力线路巡检技术领域，具体是一种电力巡检用无人机调度系统及其应用方法。
背景技术
随着我国经济的不断发展，人们的生活水平也不断提高，各种家用电器越来越多，人们对电力能源的需求迅速增长，从而推动我国基础电网线路的建设步伐，但是电网线路在使用时需要定期检查维护，以此保证供电安全。
目前电力线路的巡检基本上还是靠人力完成，在道路发达的地区人力巡检还方便一些，但是在山区和偏远地区人力巡检困难或者无法定期巡检，那么就存在一定的安全隐患，虽然目前无人机巡检也有应用，但是应用效率较低，使用成本较高，而且没有统一的调度系统，阻碍了使用无人机进行电力线路巡检的发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电力巡检用无人机调度系统及其应用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种电力巡检用无人机调度系统，包括无人机平台和调度终端，还包括节点工作站和单线工作站，所述调度终端、无人机平台、节点工作站和单线工作站之间通过网络连接，所述无人机平台包括卫星定位模块、网络连接模块、摄像模块、飞行控制模块和作业模块，飞行控制模块用于控制无人机的飞行，卫星定位模块能够实时检测无人机平台所处的位置信息，摄像模块在无人机平台沿电力线路飞行时拍摄电力线路，网络连接模块用于连接网络，作业模块用于处置一些突发险情，所述节点工作站和单线工作站结构组成相同，节点工作站和单线工作站中均设置有分控终端和停机坪，若干所述节点工作站设置在电力线路交叉处，若干所述单线工作站设置在电力线路中的维保站中，在两个任意所述节点工作站之间，根据电力线路的长短设置有若干单线工作站。
所述调度终端负责该区域中所有无人机平台、节点工作站和单线工作站的调度工作，节点工作站负责该节点中进入无人机平台的调配和维保工作，单线工作站负责进入该站点无人机平台的维保工作和该条电力线路的维保工作，调度终端中存储有该区域所有的电力线路位置信息，节点工作站和单线工作站中的分控终端中存储有与该站点直接相连的电力线路的位置信息。
所述无人机平台均匀散布于该区域中的节点工作站和单线工作站中，每个节点工作站和单线工作站接收到上游飞到的无人机平台后，对无人机平台进行维保，然后定时将维保后的无人机平台发往下游的节点工作站或单线工作站，无人机平台在飞行的过程中通过摄像模块拍摄电力线路的现状视频，到达站点后与该工作站中的分控终端连接，将其视频信息传输到分控终端中，然后由工作人员通过视频对电力线路进行检查，工作人员将无人机平台维保后，通过分控终端将该站点到下一站点的电力线路位置信息传输到无人机平台中，待到规定的起飞时间后，该无人机平台根据卫星定位模块检测的位置信息，自动沿电力线路飞往下一站点。
作为本发明的进一步方案：所述作业模块包括灭火装置和截断装置，在该区域的电力线路中如果某处发生着火和漂浮物盘结等紧急情况，调度终端通过网络连接模块控制最近的无人机平台前往处理事故。
作为本发明的进一步方案：所述停机坪上设置有充电接口和数据传输接口，无人机平台停落在停机坪上后通过充电接口充电，通过数据传输接口与分控终端连接并传输数据。
本发明还公开了一种如上所述的电力巡检用无人机调度系统的应用方法，其特征在于，其应用方法包括如下步骤：
S1、在某一具体区域内的电力线路网络中设置统一的调度终端，在若干交叉节点中设置节点工作站，在交叉节点之间的线路中根据距离设置若干单线工作站，然后在每个单线工作站中配置一架无人机平台，在每个节点工作站中根据其下游工作站数目配备相应数量的无人机平台；
S2、根据统一的检测时间要求，每个工作站分别对下游的工作站发出一架无人机平台，无人机平台根据预先输入的电力线路位置信息和卫星定位模块检测的位置信息自动飞往下游工作站；
S3、无人机平台到达站点后，自动停落在停机坪上，并自动与停机坪上的充电接口和数据传输接口连接，在充电的同时将拍摄的视频信息传送到分控终端，并从分控终端中下载飞往下一站的电力线路位置信息，如果无人机平台存在其他故障，由站点的工作人员进行维保；
S4、如此循环运作，每个站点将接收的无人机平台维保后，在规定的时间发往下一站点，能够使得该区域内的电力线路在规定的间隔时间的得到巡检。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过在一片区域中统筹调度无人机进行电力线路的巡检，大大提高了巡检效率，节省了昂贵的人力成本，特别在一些山地和偏远地区，人力无法巡检，通过无人机进行定期巡检，大大提高了电力线路的安全；
2、通过该调度系统在电力线路中设置工作站，大大提高了无人机的利用效率，通过进行组网式循环巡检，保证了每段电力线路都能在规定的期限内刚好得到巡检；
3、通过统一调度，在某一位置发生紧急情况时，便于调集周围的无人机快速前往处理，并在第一时间采集现场情况，方便工作人员准确的指定应对措施。
附图说明
图1为一种电力巡检用无人机调度系统的结构框图。
图2为一种电力巡检用无人机调度系统中无人机平台的结构框图。
图3为一种电力巡检用无人机调度系统中节点工作站和单线工作站的结构框图。
图4为一种电力巡检用无人机调度系统的应用示意图。
图中：1、无人机平台；2、调度终端；3、节点工作站；4、单线工作站；5、卫星定位模块；6、网络连接模块；7、摄像模块；8、飞行控制模块；9、作业模块；10、灭火装置；11、截断装置；12、分控终端；13、停机坪；14、充电接口；15、数据传输接口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，一种电力巡检用无人机调度系统，包括无人机平台1和调度终端2，还包括节点工作站3和单线工作站4，所述调度终端2、无人机平台1、节点工作站3和单线工作站4之间通过网络连接，从而方便控制指令的下达和数据的传输，所述无人机平台1包括卫星定位模块5、网络连接模块6、摄像模块7、飞行控制模块8和作业模块9，飞行控制模块8用于控制无人机的飞行，根据预定的信息控制无人机的飞行轨迹，卫星定位模块5能够实时检测无人机平台1所处的位置信息，使得无人机能够准确的按照预定轨迹飞行，避免偏离电力线路，摄像模块7在无人机平台1沿电力线路飞行时拍摄电力线路，网络连接模块6用于连接网络，作业模块9用于处置一些突发险情，所述作业模块9包括灭火装置10和截断装置11，在该区域的电力线路中如果某处发生着火和漂浮物盘结等紧急情况，调度终端2通过网络连接模块6控制最近的无人机平台1前往处理事故。
所述节点工作站3和单线工作站4结构组成相同，节点工作站3和单线工作站4中均设置有分控终端12和停机坪13，若干所述节点工作站3设置在电力线路交叉处，若干所述单线工作站4设置在电力线路中的维保站中，在两个任意所述节点工作站3之间，根据电力线路的长短设置有若干单线工作站4，每两个工作站之间的距离要小于无人机平台1的航程，确保无人机平台1充电后能直接飞达下一工作站，节点工作站3和单线工作站能够设置现有的电力线路维护站中，如果原有的维护站间距较小，能够间隔设置工作站，如果原有的维护站间隔较大，则需要在两个维护站之间重新设立工作站。
所述调度终端2负责该区域中所有无人机平台1、节点工作站3和单线工作站4的调度工作，节点工作站3负责该节点中进入无人机平台1的调配和维保工作，单线工作站4负责进入该站点无人机平台1的维保工作和该条电力线路的维保工作，调度终端2中存储有该区域所有的电力线路位置信息，节点工作站3和单线工作站4中的分控终端12中存储有与该站点直接相连的电力线路的位置信息，每个站点在发出无人机平台1之前应将其巡检的电力线路信息预先传输到无人机平台1中，然后无人机平台1根据该信息自动飞行。
所述无人机平台1均匀散布于该区域中的节点工作站3和单线工作站4中，每个节点工作站3和单线工作站4接收到上游飞到的无人机平台1后，需要对无人机平台1进行维保，然后定时将维保后的无人机平台1发往下游的节点工作站3或单线工作站4，无人机平台1在飞行的过程中通过摄像模块7拍摄电力线路的现状视频，到达站点后与该工作站中的分控终端12连接，将其视频信息传输到分控终端12中，然后由工作人员通过视频对电力线路进行检查，工作人员将无人机平台1维保后，通过分控终端12将该站点到下一站点的电力线路位置信息传输到无人机平台1中，待到规定的起飞时间后，该无人机平台1根据卫星定位模块5检测的位置信息，自动沿电力线路飞往下一站点。
所述停机坪13上设置有充电接口14和数据传输接口15，无人机平台1停落在停机坪13上后通过充电接口14充电，通过数据传输接口15与分控终端12连接并传输数据，不需要工作人员另行操作，减轻了工作人员的事项。
本发明在使用过程中：首先在某一具体区域内的电力线路网络中设置统一的调度终端2，在若干交叉节点中设置节点工作站3，在交叉节点之间的线路中根据距离设置若干单线工作站4，然后在每个单线工作站4中配置一架无人机平台1，在每个节点工作站3中根据其下游工作站数目配备相应数量的无人机平台1，然后根据统一的检测时间要求，每个工作站分别对下游的工作站发出一架无人机平台1，无人机平台1根据预先输入的电力线路位置信息和卫星定位模块5检测的位置信息自动飞往下游工作站，最后无人机平台1到达站点后，自动停落在停机坪13上，并自动与停机坪13上的充电接口14和数据传输接口15连接，在充电的同时将拍摄的视频信息传送到分控终端12，并从分控终端12中下载飞往下一站的电力线路位置信息，如果无人机平台1存在其他故障，由站点的工作人员进行维保；
如此循环运作，每个站点将接收的无人机平台1维保后，在规定的时间发往下一站点，能够使得该区域内的电力线路在规定的间隔时间的得到巡检。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (4)
1.一种电力巡检用无人机调度系统，包括无人机平台(1)和调度终端(2)，其特征在于，还包括节点工作站(3)和单线工作站(4)，所述调度终端(2)、无人机平台(1)、节点工作站(3)和单线工作站(4)之间通过网络连接；
所述无人机平台(1)包括卫星定位模块(5)、网络连接模块(6)、摄像模块(7)、飞行控制模块(8)和作业模块(9)，飞行控制模块(8)用于控制无人机的飞行，卫星定位模块(5)能够实时检测无人机平台(1)所处的位置信息，摄像模块(7)在无人机平台(1)沿电力线路飞行时拍摄电力线路，网络连接模块(6)用于连接网络，作业模块(9)用于处置一些突发险情；
所述节点工作站(3)和单线工作站(4)结构组成相同，节点工作站(3)和单线工作站(4)中均设置有分控终端(12)和停机坪(13)，若干所述节点工作站(3)设置在电力线路交叉处，若干所述单线工作站(4)设置在电力线路中的维保站中，在两个任意所述节点工作站(3)之间，根据电力线路的长短设置有若干单线工作站(4)；
所述调度终端(2)负责该区域中所有无人机平台(1)、节点工作站(3)和单线工作站(4)的调度工作，节点工作站(3)负责该节点中进入无人机平台(1)的调配和维保工作，单线工作站(4)负责进入该站点无人机平台(1)的维保工作和该条电力线路的维保工作，调度终端(2)中存储有该区域所有的电力线路位置信息，节点工作站(3)和单线工作站(4)中的分控终端(12)中存储有与该站点直接相连的电力线路的位置信息；
所述无人机平台(1)均匀散布于该区域中的节点工作站(3)和单线工作站(4)中，每个节点工作站(3)和单线工作站(4)接收到上游飞到的无人机平台(1)后，对无人机平台(1)进行维保，然后定时将维保后的无人机平台(1)发往下游的节点工作站(3)或单线工作站(4)，无人机平台(1)在飞行的过程中通过摄像模块(7)拍摄电力线路的现状视频，到达站点后与该工作站中的分控终端(12)连接，将其视频信息传输到分控终端(12)中，然后由工作人员通过视频对电力线路进行检查，工作人员将无人机平台(1)维保后，通过分控终端(12)将该站点到下一站点的电力线路位置信息传输到无人机平台(1)中，待到规定的起飞时间后，该无人机平台(1)根据卫星定位模块(5)检测的位置信息，自动沿电力线路飞往下一站点。
2.根据权利要求1所述的一种电力巡检用无人机调度系统，其特征在于，所述作业模块(9)包括灭火装置(10)和截断装置(11)，在该区域的电力线路中如果某处发生着火和漂浮物盘结等紧急情况，调度终端(2)通过网络连接模块(6)控制最近的无人机平台(1)前往处理事故。
3.根据权利要求1所述的一种电力巡检用无人机调度系统，其特征在于，所述停机坪(13)上设置有充电接口(14)和数据传输接口(15)，无人机平台(1)停落在停机坪(13)上后通过充电接口(14)充电，通过数据传输接口(15)与分控终端(12)连接并传输数据。
4.一种如权利要求1-3中任意一项所述的电力巡检用无人机调度系统的应用方法，其特征在于，其应用方法包括如下步骤：
S1、在某一具体区域内的电力线路网络中设置统一的调度终端(2)，在若干交叉节点中设置节点工作站(3)，在交叉节点之间的线路中根据距离设置若干单线工作站(4)，然后在每个单线工作站(4)中配置一架无人机平台(1)，在每个节点工作站(3)中根据其下游工作站数目配备相应数量的无人机平台(1)；
S2、根据统一的检测时间要求，每个工作站分别对下游的工作站发出一架无人机平台(1)，无人机平台(1)根据预先输入的电力线路位置信息和卫星定位模块(5)检测的位置信息自动飞往下游工作站；
S3、无人机平台(1)到达站点后，自动停落在停机坪(13)上，并自动与停机坪(13)上的充电接口(14)和数据传输接口(15)连接，在充电的同时将拍摄的视频信息传送到分控终端(12)，并从分控终端(12)中下载飞往下一站的电力线路位置信息，如果无人机平台(1)存在其他故障，由站点的工作人员进行维保；
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111580557A (zh) * | 2020-05-27 | 2020-08-25 | 福州大学 | 一种无人机工地动态巡逻拍摄系统及其拍摄方法 |
| CN113259629A (zh) * | 2021-05-12 | 2021-08-13 | 生态环境部华南环境科学研究所 | 一种排污口排查工作量分配系统 |
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2019
- 2019-12-09 CN CN201911247373.8A patent/CN110941286A/zh not_active Withdrawn
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|---|---|---|---|---|
| CN111580557A (zh) * | 2020-05-27 | 2020-08-25 | 福州大学 | 一种无人机工地动态巡逻拍摄系统及其拍摄方法 |
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