CN110989666A - 一种用于线路巡检的无人机系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出的一种用于线路巡检的无人机系统及其控制方法，包括：监控平台和无人机本体，所述监控平台和无人机本体无线连接，监控平台向无人机本体下达巡检任务，并接收无人机本体获取的巡检信息。本发明能够实现输电线路巡检智能化，电力服务人员可通过远程控制无人机对巡检区域内输电线路的运行情况实时监控和缺陷预判。
Description
技术领域
本发明涉及智能巡检技术领域，更具体的说是涉及一种用于线路巡检的无人机系统及其控制方法。
背景技术
输电线路是电网的主要承载设备，对于输电线路的安全，电力服务人员只是通过定期巡检来掌握，效率低且不能实时掌控。
无人机巡线在输电线路巡检中发挥着越来越重要的作用，可大大减轻电力服务人员的工作负荷，减少可能发生的人员危险的机率，降低电力设备的维护成本，提高电网的安全性和可靠性。
但是，现有的无人机在巡线过程中，仅能起到代替人工巡线的作用，无法对巡线区域进行缺陷预判，其智能化水平仍待提升。
发明内容
针对以上问题，本发明的目的在于提供一种用于线路巡检的无人机系统及其控制方法，能够实现输电线路巡检智能化，电力服务人员可通过远程控制无人机对巡检区域内输电线路的运行情况实时监控和缺陷预判。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种用于线路巡检的无人机系统，包括：监控平台和无人机本体，所述监控平台和无人机本体无线连接，监控平台向无人机本体下达巡检任务，并接收无人机本体获取的巡检信息；所述无人机本体包括：
通信单元，用于接收监控平台下达的巡检任务；
交互单元，用于接收并识别监控平台的语音信息，并将语音信息对应的巡检信息上传至监控平台；
导航单元，用于根据所述巡检任务生成移动路线，并在巡检完成后生成巡检区域的仿真电子地图；
标识单元，用于在所述仿真电子地图中的易发生线路损伤点设置电子标识，并将具体位置信息和标识完成的仿真电子地图发送至监控平台；
驱动单元，用于根据所述移动路线将无人机本体移动至巡检位置；
巡检单元，用于对所述待巡检的输电线路执行监控平台下达的巡检任务。
进一步，所述监控平台包括：处理器和输入输出设备，所述输入输出设备包括输入键盘、输入鼠标、输入无线通信设备、输出液晶显示屏和输出扬声器。
进一步，所述无人机本体还包括：
调整单元，用于当无人机本体到达所述巡检位置时，调整所述巡检单元的高度，以便执行所述巡检操作。
进一步，所述导航单元包括：
摄像头，用于拍摄预设方位的线路图像和采集线路的具体位置；
处理模块，用于根据所述摄像头采集的信息确定所述无人机本体的当前位置和输电线路的位置，并生成巡检区域的仿真电子地图；同时，根据所述巡检任务确定目标位置，并根据所述当前位置和所述目标位置生成预设数量条可用路线，将路程最短的所述可用路线设置为所述移动路线。
进一步，所述标识单元包括：
比对模块，用于读取监控平台内存储的巡检区域仿真电子地图，与生成的巡检区域的仿真电子地图进行逐帧比对，当发现线路外观差异点时，启动判定模块；判定模块，用于将线路外观差异点的图像差异度单元化，获取所述线路外观差异点的单位化图像差异度计算，将所述线路外观差异点的单位化图像差异度与预设的单位化图像差异度阈值进行比较，如果大于，将该线路外观差异点预判为易发生线路损伤点，并在巡检区域的仿真电子地图的对应位置加注电子标识。
进一步，所述交互单元包括语音识别模块；所述语音识别模块用于将监控平台发送的语音信息转换为控制指令，并将所述控制指令发送至巡检单元，巡检单元完成控制指令后将获取的巡检信息发回交互单元。
相应的，本发明还公开了一种用于线路巡检的无人机控制方法，包括：
接收监控平台下达的巡检任务；
根据所述巡检任务生成移动路线；
根据所述移动路线将无人机本体移动至巡检位置；
在巡检完成后生成巡检区域的仿真电子地图；
在所述仿真电子地图中的易发生线路损伤点设置电子标识，并将具体位置信息和标识完成的仿真电子地图发送至监控平台。
进一步，还包括：
当无人机本体到达所述巡检位置时，调整所述巡检单元的高度，以便执行所述巡检操作。
进一步，所述根据所述巡检任务生成移动路线包括：
拍摄预设方位的线路图像和采集线路的具体位置；
根据所述摄像头采集的信息确定所述无人机本体的当前位置和输电线路的位置，并生成巡检区域的仿真电子地图；同时，根据所述巡检任务确定目标位置，并根据所述当前位置和所述目标位置生成预设数量条可用路线，将路程最短的所述可用路线设置为所述移动路线。
进一步，所述在所述仿真电子地图中的易发生线路损伤点设置电子标识，并将具体位置信息和标识完成的仿真电子地图发送至监控平台包括：
读取监控平台内存储的巡检区域仿真电子地图，与生成的巡检区域的仿真电子地图进行逐帧比对，当发现线路外观差异点时，将线路外观差异点的图像差异度单元化，获取所述线路外观差异点的单位化图像差异度计算，将所述线路外观差异点的单位化图像差异度与预设的单位化图像差异度阈值进行比较，如果大于，将该线路外观差异点预判为易发生线路损伤点，并在巡检区域的仿真电子地图的对应位置加注电子标识。
对比现有技术，本发明有益效果在于：
1、实现对输电线路实时在线监控。预判易发生线路损伤点，通过缺陷预判，能够有效节省故障抢修时间。
2、远程控制无人机对输电线路进行巡检。
3、实现人机交互，运电力服务人员可通过语音询问线路巡检信息。可语音对承载业务变动情况进行记录。
4、巡检后生成巡检区域仿真电子地图，建立了巡检区域的电子图库，便于输电线路安全数据的管理和分析。
由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
附图1是本发明的系统结构图。
附图2是本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做出说明。
如图1所示的一种用于线路巡检的无人机系统，包括：监控平台和无人机本体，所述监控平台和无人机本体无线连接，监控平台向无人机本体下达巡检任务，并接收无人机本体获取的巡检信息。
所述监控平台包括：处理器和输入输出设备，所述输入输出设备包括输入键盘、输入鼠标、输入无线通信设备、输出液晶显示屏和输出扬声器。
所述无人机本体包括：
通信单元，用于接收监控平台下达的巡检任务。
交互单元，用于接收并识别监控平台的语音信息，并将语音信息对应的巡检信息上传至监控平台。交互单元包括语音识别模块；所述语音识别模块用于将监控平台发送的语音信息转换为控制指令，并将所述控制指令发送至巡检单元，巡检单元完成控制指令后将获取的巡检信息发回交互单元。
导航单元，用于根据所述巡检任务生成移动路线，并在巡检完成后生成巡检区域的仿真电子地图。导航单元包括：摄像头，用于拍摄预设方位的线路图像和采集线路的具体位置；处理模块，用于根据所述摄像头采集的信息确定所述无人机本体的当前位置和输电线路的位置，并生成巡检区域的仿真电子地图；同时，根据所述巡检任务确定目标位置，并根据所述当前位置和所述目标位置生成预设数量条可用路线，将路程最短的所述可用路线设置为所述移动路线。
标识单元，用于在所述仿真电子地图中的易发生线路损伤点设置电子标识，并将具体位置信息和标识完成的仿真电子地图发送至监控平台。标识单元包括：比对模块，用于读取监控平台内存储的巡检区域仿真电子地图，与生成的巡检区域的仿真电子地图进行逐帧比对，当发现线路外观差异点时，启动判定模块；判定模块，用于将线路外观差异点的图像差异度单元化，获取所述线路外观差异点的单位化图像差异度计算，将所述线路外观差异点的单位化图像差异度与预设的单位化图像差异度阈值进行比较，如果大于，将该线路外观差异点预判为易发生线路损伤点，并在巡检区域的仿真电子地图的对应位置加注电子标识。
驱动单元，用于根据所述移动路线将无人机本体移动至巡检位置。
调整单元，用于当无人机本体到达所述巡检位置时，调整所述巡检单元的高度，以便执行所述巡检操作。
巡检单元，用于对所述待巡检的输电线路执行监控平台下达的巡检任务。
相应的，如图2所示，本发明还公开了一种用于线路巡检的无人机控制方法，包括：
接收监控平台下达的巡检任务。
根据所述巡检任务生成移动路线。具体为：首先，拍摄预设方位的线路图像和采集线路的具体位置；然后，根据所述摄像头采集的信息确定所述无人机本体的当前位置和输电线路的位置，并生成巡检区域的仿真电子地图；同时，根据所述巡检任务确定目标位置，并根据所述当前位置和所述目标位置生成预设数量条可用路线，将路程最短的所述可用路线设置为所述移动路线。
根据所述移动路线将无人机本体移动至巡检位置。
当无人机本体到达所述巡检位置时，调整所述巡检单元的高度，以便执行所述巡检操作。
在巡检完成后生成巡检区域的仿真电子地图；
在所述仿真电子地图中的易发生线路损伤点设置电子标识，并将具体位置信息和标识完成的仿真电子地图发送至监控平台。首先，读取监控平台内存储的巡检区域仿真电子地图，与生成的巡检区域的仿真电子地图进行逐帧比对。当发现线路外观差异点时，将线路外观差异点的图像差异度单元化，获取所述线路外观差异点的单位化图像差异度计算，将所述线路外观差异点的单位化图像差异度与预设的单位化图像差异度阈值进行比较，如果大于，将该线路外观差异点预判为易发生线路损伤点，并在巡检区域的仿真电子地图的对应位置加注电子标识。
结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
Claims (10)
1.一种用于线路巡检的无人机系统，其特征在于，包括：监控平台和无人机本体，所述监控平台和无人机本体无线连接，监控平台向无人机本体下达巡检任务，并接收无人机本体获取的巡检信息；所述无人机本体包括：
通信单元，用于接收监控平台下达的巡检任务；
交互单元，用于接收并识别监控平台的语音信息，并将语音信息对应的巡检信息上传至监控平台；
导航单元，用于根据所述巡检任务生成移动路线，并在巡检完成后生成巡检区域的仿真电子地图；
标识单元，用于在所述仿真电子地图中的易发生线路损伤点设置电子标识，并将具体位置信息和标识完成的仿真电子地图发送至监控平台；
驱动单元，用于根据所述移动路线将无人机本体移动至巡检位置；
巡检单元，用于对所述待巡检的输电线路执行监控平台下达的巡检任务。
2.根据权利要求1所述的用于线路巡检的无人机系统，其特征在于，所述监控平台包括：处理器和输入输出设备，所述输入输出设备包括输入键盘、输入鼠标、输入无线通信设备、输出液晶显示屏和输出扬声器。
3.根据权利要求1所述的用于线路巡检的无人机系统，其特征在于，所述无人机本体还包括：
调整单元，用于当无人机本体到达所述巡检位置时，调整所述巡检单元的高度，以便执行所述巡检操作。
4.根据权利要求1所述的用于线路巡检的无人机系统，其特征在于，
所述导航单元包括：
摄像头，用于拍摄预设方位的线路图像和采集线路的具体位置；
处理模块，用于根据所述摄像头采集的信息确定所述无人机本体的当前位置和输电线路的位置，并生成巡检区域的仿真电子地图；同时，根据所述巡检任务确定目标位置，并根据所述当前位置和所述目标位置生成预设数量条可用路线，将路程最短的所述可用路线设置为所述移动路线。
5.根据权利要求1所述的用于线路巡检的无人机系统，其特征在于，所述标识单元包括：
比对模块，用于读取监控平台内存储的巡检区域仿真电子地图，与生成的巡检区域的仿真电子地图进行逐帧比对，当发现线路外观差异点时，启动判定模块；
判定模块，用于将线路外观差异点的图像差异度单元化，获取所述线路外观差异点的单位化图像差异度计算，将所述线路外观差异点的单位化图像差异度与预设的单位化图像差异度阈值进行比较，如果大于，将该线路外观差异点预判为易发生线路损伤点，并在巡检区域的仿真电子地图的对应位置加注电子标识。
6.根据权利要求1所述的用于线路巡检的无人机系统，其特征在于，所述交互单元包括语音识别模块；所述语音识别模块用于将监控平台发送的语音信息转换为控制指令，并将所述控制指令发送至巡检单元，巡检单元完成控制指令后将获取的巡检信息发回交互单元。
7.一种用于线路巡检的无人机控制方法，其特征在于，包括：
接收监控平台下达的巡检任务；
根据所述巡检任务生成移动路线；
根据所述移动路线将无人机本体移动至巡检位置；
在巡检完成后生成巡检区域的仿真电子地图；
在所述仿真电子地图中的易发生线路损伤点设置电子标识，并将具体位置信息和标识完成的仿真电子地图发送至监控平台。
8.根据权利要求7所述的用于线路巡检的无人机控制方法，其特征在于，还包括：
当无人机本体到达所述巡检位置时，调整所述巡检单元的高度，以便执行所述巡检操作。
9.根据权利要求7所述的用于线路巡检的无人机控制方法，其特征在于，所述根据所述巡检任务生成移动路线包括：
拍摄预设方位的线路图像和采集线路的具体位置；
根据所述摄像头采集的信息确定所述无人机本体的当前位置和输电线路的位置，并生成巡检区域的仿真电子地图；同时，根据所述巡检任务确定目标位置，并根据所述当前位置和所述目标位置生成预设数量条可用路线，将路程最短的所述可用路线设置为所述移动路线。
10.根据权利要求7所述的用于线路巡检的无人机控制方法，其特征在于，所述在所述仿真电子地图中的易发生线路损伤点设置电子标识，并将具体位置信息和标识完成的仿真电子地图发送至监控平台包括：
读取监控平台内存储的巡检区域仿真电子地图，与生成的巡检区域的仿真电子地图进行逐帧比对，当发现线路外观差异点时，将线路外观差异点的图像差异度单元化，获取所述线路外观差异点的单位化图像差异度计算，将所述线路外观差异点的单位化图像差异度与预设的单位化图像差异度阈值进行比较，如果大于，将该线路外观差异点预判为易发生线路损伤点，并在巡检区域的仿真电子地图的对应位置加注电子标识。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200410 |