CN112013907A - 一种电力无人机巡检路径规划方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无人机巡检技术领域，且公开了一种电力无人机巡检路径规划方法，包括以下步骤：1)现场勘查，对需要巡检的路线进行现场勘查，同时记录巡检起飞点、降落点和路径点；2)确定巡检路线，并对巡检路线进行合理性分析；3)无人机巡检，无人机起飞后，遥控无人机沿步骤2)中确定的巡检路线飞行；4)记录步骤1)中起始点位置坐标，然后沿坐标依次采集路径点。该电力无人机巡检路径规划方法，通过在无人机巡检前，对需要巡检的路线进行现场勘查，并对勘查的路线转化为高程数字地图，同时提取出其中存在的障碍物，并判断巡检路线的合理性，从而达到安全性高的目的，避免了无人机飞行过程中出现过多无效飞行，提高巡检时的效率。
Description
技术领域
本发明涉及无人机巡检技术领域，具体为一种电力无人机巡检路径规划方法。
背景技术
输电线路分布范围广，环境一般较为恶劣，不可避免会受到损坏，若不能及时发现并处理问题，会给输电线路稳定运行带来极大隐患，无人机巡检可以降低巡查成本，最大限度地减少线路故障造成的损失，保障输电线路正常运行。
无人机输电线路巡检中的路径规划对线路安全运行以及突发线路故障问题的应急处理有着重要的作用，例如中国专利CN 111256702 B中公开了一种电力杆塔巡检用无人机自主巡检方法，它通过搭载高精度定位装置的多旋翼无人机采集飞行路径，辅以灵活的路径规划算法以及安全可靠的自主巡检飞行逻辑处理规则，提高了无人机巡检的自动化、自主化和智能化程度，提升了工作效率，真正地将无人机巡检无人化，真正地解决了电力公司无人机巡检业务需要人员专业技能强，人员缺员率高的问题，但是它还存在着安全性低的缺陷，在无人机巡检前，巡检路线可能存在不合理性，同时巡检路线上可能存在障碍物，不仅影响了巡检效率，使得无人机出现过多无效飞行，故而提出以上一种电力无人机巡检路径规划方法以解决上述问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种电力无人机巡检路径规划方法，具备安全性高等优点，解决了在无人机巡检前，巡检路线可能存在不合理性，同时巡检路线上可能存在障碍物，不仅影响了巡检效率，使得无人机出现过多无效飞行的问题。
(二)技术方案
为实现上述便于安全性高的目的，本发明提供如下技术方案：
一种电力无人机巡检路径规划方法，包括以下步骤：
1)现场勘查，对需要巡检的路线进行现场勘查，同时记录巡检起飞点、降落点和路径点；
2)确定巡检路线，并对巡检路线进行合理性分析；
3)无人机巡检，无人机起飞后，遥控无人机沿步骤2)中确定的巡检路线飞行；
4)记录步骤1)中起始点位置坐标，然后沿坐标依次采集路径点；
5)无人机沿巡检路线飞行过程中，全程拍照并录像；
6)无人机内的故障处理单元对可能存在的路线故障进行判断；
7)未发现路线故障时，无人机处理系统将所拍照片和录像删除；
8)无人机发现路线故障，无人机处理系统将故障点标识并上传；
9)遥控无人机降落在步骤1)中的降落点，并对无人机进行回收。
优选的，所述步骤1)中现场勘查包括对巡检路线中可能存在的危险进行标识并记录，且对是否有障碍物进行判断。
优选的，所述步骤2)中由巡检路线获取对应地面区域的高程数字地图，检查各航点的飞行高度是否满足安全高度，不满足时调整无人机的飞行高度。
优选的，所述无人机包括有无人机处理系统、录像拍照系统、电力路线处理单元、存储系统、动力系统和无线遥控系统。
优选的，所述无人机与外部操作设备信号连接，且外部操作设备为便携式计算机。
优选的，所述步骤2)中巡检路线包括重点巡检点，重点巡检点包括直线塔、转角塔、耐张塔、分歧塔、换位塔、终端塔和电力线缆。
优选的，所述步骤5)中无人机在飞行路径规划数据进行飞行过程中，调整无人机摄像头的拍摄角度，以采集图像数据。
优选的，所述步骤6)中路线故障包括破损、异物覆盖、位置变动、锈蚀和存在裂缝。
优选的，所述步骤6)中无人机内的故障处理单元提取关键特征点信息，并对关键特征点信息进行分析，关键特征点信息包括线路基础设备、杆塔、导地线、绝缘子、金具、接地装置、通道环境、附属设施和故障信息。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种电力无人机巡检路径规划方法，具备以下有益效果：
1、该电力无人机巡检路径规划方法，通过在无人机巡检前，对需要巡检的路线进行现场勘查，同时记录巡检起飞点、降落点和路径点，并对巡检路线中可能存在的危险进行标识并记录，且对是否有障碍物进行判断，然后通过巡检路线获取对应地面区域的高程数字地图，检查各航点的飞行高度是否满足安全高度，不满足时调整无人机的飞行高度，然后确定巡检路线，并对巡检路线进行合理性分析，提高飞行巡检时的安全性，该方法通过在无人机巡检前，对需要巡检的路线进行现场勘查，并对勘查的路线转化为高程数字地图，同时提取出其中存在的障碍物，并判断巡检路线的合理性，从而达到安全性高的目的，避免了无人机飞行过程中出现过多无效飞行，提高巡检时的效率。
2、该电力无人机巡检路径规划方法，通过在巡检的过程中，遥控无人机沿确定的巡检路线飞行，记录无人机起始点位置坐标，然后沿坐标依次采集路径点，同时无人机沿巡检路线飞行过程中，全程拍照并录像，然后由无人机内的故障处理单元对可能存在的路线故障进行判断，未发现路线故障时，无人机处理系统将所拍照片和录像删除，无人机发现路线故障时，无人机处理系统将故障点标识并上传，最后遥控无人机降落在降落点，并对无人机进行回收，从而完成整个巡检过程，方便对故障点进行标识，且提高了无人机内存储系统的利用率，方便使用。
附图说明
图1为本发明提出的一种电力无人机巡检路径规划方法的流程图；
图2为本发明提出的一种电力无人机巡检路径规划方法的巡检流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，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1-2，一种电力无人机巡检路径规划方法，包括以下步骤：
1)现场勘查，对需要巡检的路线进行现场勘查，同时记录巡检起飞点、降落点和路径点，现场勘查包括对巡检路线中可能存在的危险进行标识并记录，且对是否有障碍物进行判断；
2)确定巡检路线，并对巡检路线进行合理性分析，由巡检路线获取对应地面区域的高程数字地图，检查各航点的飞行高度是否满足安全高度，不满足时调整无人机的飞行高度，巡检路线包括重点巡检点，重点巡检点包括直线塔、转角塔、耐张塔、分歧塔、换位塔、终端塔和电力线缆；
3)无人机巡检，无人机起飞后，遥控无人机沿步骤2)中确定的巡检路线飞行，无人机包括有无人机处理系统、录像拍照系统、电力路线处理单元、存储系统、动力系统和无线遥控系统，无人机与外部操作设备信号连接，且外部操作设备为便携式计算机；
4)记录步骤1)中起始点位置坐标，然后沿坐标依次采集路径点；
5)无人机沿巡检路线飞行过程中，全程拍照并录像，无人机在飞行路径规划数据进行飞行过程中，调整无人机摄像头的拍摄角度，以采集图像数据；
6)无人机内的故障处理单元对可能存在的路线故障进行判断，路线故障包括破损、异物覆盖、位置变动、锈蚀和存在裂缝，无人机内的故障处理单元提取关键特征点信息，并对关键特征点信息进行分析，关键特征点信息包括线路基础设备、杆塔、导地线、绝缘子、金具、接地装置、通道环境、附属设施和故障信息；
7)未发现路线故障时，无人机处理系统将所拍照片和录像删除；
8)无人机发现路线故障，无人机处理系统将故障点标识并上传；
9)遥控无人机降落在步骤1)中的降落点，并对无人机进行回收。
本发明的有益效果是：通过在无人机巡检前，对需要巡检的路线进行现场勘查，同时记录巡检起飞点、降落点和路径点，并对巡检路线中可能存在的危险进行标识并记录，且对是否有障碍物进行判断，然后通过巡检路线获取对应地面区域的高程数字地图，检查各航点的飞行高度是否满足安全高度，不满足时调整无人机的飞行高度，然后确定巡检路线，并对巡检路线进行合理性分析，提高飞行巡检时的安全性，该方法通过在无人机巡检前，对需要巡检的路线进行现场勘查，并对勘查的路线转化为高程数字地图，同时提取出其中存在的障碍物，并判断巡检路线的合理性，从而达到安全性高的目的，避免了无人机飞行过程中出现过多无效飞行，提高巡检时的效率。
并且，通过在巡检的过程中，遥控无人机沿确定的巡检路线飞行，记录无人机起始点位置坐标，然后沿坐标依次采集路径点，同时无人机沿巡检路线飞行过程中，全程拍照并录像，然后由无人机内的故障处理单元对可能存在的路线故障进行判断，未发现路线故障时，无人机处理系统将所拍照片和录像删除，无人机发现路线故障时，无人机处理系统将故障点标识并上传，最后遥控无人机降落在降落点，并对无人机进行回收，从而完成整个巡检过程，方便对故障点进行标识，且提高了无人机内存储系统的利用率，方便使用。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种电力无人机巡检路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)现场勘查，对需要巡检的路线进行现场勘查，同时记录巡检起飞点、降落点和路径点；
2)确定巡检路线，并对巡检路线进行合理性分析；
3)无人机巡检，无人机起飞后，遥控无人机沿步骤2)中确定的巡检路线飞行；
4)记录步骤1)中起始点位置坐标，然后沿坐标依次采集路径点；
5)无人机沿巡检路线飞行过程中，全程拍照并录像；
6)无人机内的故障处理单元对可能存在的路线故障进行判断；
7)未发现路线故障时，无人机处理系统将所拍照片和录像删除；
8)无人机发现路线故障，无人机处理系统将故障点标识并上传；
9)遥控无人机降落在步骤1)中的降落点，并对无人机进行回收。
2.根据权利要求1所述的一种电力无人机巡检路径规划方法，其特征在于，所述步骤1)中现场勘查包括对巡检路线中可能存在的危险进行标识并记录，且对是否有障碍物进行判断。
3.根据权利要求1所述的一种电力无人机巡检路径规划方法，其特征在于，所述步骤2)中由巡检路线获取对应地面区域的高程数字地图，检查各航点的飞行高度是否满足安全高度，不满足时调整无人机的飞行高度。
4.根据权利要求1所述的一种电力无人机巡检路径规划方法，其特征在于，所述无人机包括有无人机处理系统、录像拍照系统、电力路线处理单元、存储系统、动力系统和无线遥控系统。
5.根据权利要求1所述的一种电力无人机巡检路径规划方法，其特征在于，所述无人机与外部操作设备信号连接，且外部操作设备为便携式计算机。
6.根据权利要求1所述的一种电力无人机巡检路径规划方法，其特征在于，所述步骤2)中巡检路线包括重点巡检点，重点巡检点包括直线塔、转角塔、耐张塔、分歧塔、换位塔、终端塔和电力线缆。
7.根据权利要求1所述的一种电力无人机巡检路径规划方法，其特征在于，所述步骤5)中无人机在飞行路径规划数据进行飞行过程中，调整无人机摄像头的拍摄角度，以采集图像数据。
8.根据权利要求1所述的一种电力无人机巡检路径规划方法，其特征在于，所述步骤6)中路线故障包括破损、异物覆盖、位置变动、锈蚀和存在裂缝。
9.根据权利要求1所述的一种电力无人机巡检路径规划方法，其特征在于，所述步骤6)中无人机内的故障处理单元提取关键特征点信息，并对关键特征点信息进行分析，关键特征点信息包括线路基础设备、杆塔、导地线、绝缘子、金具、接地装置、通道环境、附属设施和故障信息。
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