CN112428908A - 一种输电线路无人机移动式智能巡检车 - Google Patents

一种输电线路无人机移动式智能巡检车 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种输电线路无人机移动式智能巡检车，包括车体，车体内设有双人操控台，双人操控台上设有电器控制面板，电器控制面板一侧设有无人机控制手柄，无人机控制手柄上方安装有21寸显示器，21寸显示器上方设有32寸显示器。本发明与现有技术相比的优点在于：整体结构简单实用，制作成本低廉，零部件选用和连接方式合理，有效提高输电线路巡检效率，自动化、智能化程度高，大大降低了人员工作负荷，实用性强，便于推广。

Description

一种输电线路无人机移动式智能巡检车
技术领域
本发明涉及输电线路巡检，具体是指一种输电线路无人机移动式智能巡检车。
背景技术
工作人员用眼睛或用望远镜以及其他工具和仪器对输电线路的各部件进行观察、检查和测量。目的是为掌握线路的运行状况、及时发现设备缺陷和威胁线路安全的问题。由于架空线路分布很广，又长期处于露天之下运行，所以经常会受到周围环境和大自然变化的影响，由于配电线路设备种类较输电线路多而复杂，巡视时除对输电线路进行巡视检查外，还应对特殊设备进行巡视。
因此，设计出一种输电线路无人机移动式智能巡检车势在必行。
发明内容
本发明要解决的技术问题是现有的巡检设备因其结构设计上的不足，导致实际使用中存在巡检效率低、成本高昂、人力物力投入巨大的问题，不适用于目前输电线路巡检需要。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种输电线路无人机移动式智能巡检车，包括车体，车体内设有双人操控台，双人操控台上设有电器控制面板，电器控制面板一侧设有无人机控制手柄，无人机控制手柄上方安装有21寸显示器，21寸显示器上方设有32寸显示器；
车体顶部加装有一块不锈钢平台，不锈钢平台一端加装有电动天窗；
双人操控台一侧设有无人机举升机构，无人机举升机构包括一个放置无人机的可举升柜台，柜台设置有液压支臂及相关组件以实现柜台顶部搭载的无人机从车体内垂直举升至车顶外部，无人机举升机构采用钢圈减震器对底部和侧面进行减震，减少车辆振动对无人机的影响；
双人操控台下方设有电池充电箱托盘，电池充电箱托盘为多格柜式结构，可放置多台设备，电池充电箱托盘下部放置有地置空调主机，地置空调主机上部设有标准机柜，标准机柜内安装有车载UPS电源系统，车载UPS电源系统包括外接插座、绕线盘、UPS不间断电源和对应接线，UPS不间断电源通过电源线连接安装在车体后部的发电机，发电机通过对应支架安装在底盘上；车体内壁上开设有多个空调出风口，空调出风口通过管道与地置空调主机出风接口相连；
车体底面铺设有PVC防静电地板皮，车体后部设有备胎架用于放置相适配的备胎。
本发明与现有技术相比的优点在于：具备以下功能：(1)长轴加高顶越野款车型，驾乘舒适，满足丘陵、戈壁等环境下的路况；
(2)车载空间充裕，既满足日常电力巡检也可担当应急移动指挥任务；
(3)“一车四机”移动部署，作业灵活机动，作业范围大，不受区域限制；
(4)车载地置发电机及UPS蓄电系统可不间断供电，保障移动作业续航能力；
(5)车载4G/5G通信模块实现远程数据交互，远程通信以及作业监控；
(6)车载模块化自动机场系统，实现无人机安全存储、无人机电池充电以及无人机自动飞行、精细化作业、自动降落与回收等；
(7)车载气象侦测系统以及RTK高精度定位系统，为野外复杂环境下的作业提供保障；
(8)车载客户操作系统，可以实时接受/分发任务，现场航线规划，飞行数据机巡检作业数据处理等。
整体结构简单实用，制作成本低廉，零部件选用和连接方式合理，有效提高输电线路巡检效率，自动化、智能化程度高，大大降低了人员工作负荷，实用性强，便于推广。
作为改进，车体内上部一侧安装有左侧吊柜，另一侧安装有右侧吊柜，用于放置物品。
作为改进，双人操控台一侧设有两个单人操控座椅。
作为改进，车体一侧设置有单开门便于人员出入。
作为改进，一种输电线路无人机移动式智能巡检车设有无人机远程控制系统，无人机远程控制系统含MSDK、HDMI一分多视频编码器、交换机、工控机主机、气象系统及通信系统，通过导线与32寸显示器、21寸显示器相连，实现相关数据的直观展示。
附图说明
图1是一种输电线路无人机移动式智能巡检车的内部结构示意图。
图2是一种输电线路无人机移动式智能巡检车的顶部结构示意图。
图3是一种输电线路无人机移动式智能巡检车的侧面结构示意图。
图4是一种输电线路无人机移动式智能巡检车的左右侧吊柜位置示意图。
如图所示：1、电动天窗，2、左侧吊柜，3、32寸显示器，4、不锈钢平台，5、空调出风口，6、21寸显示器，7、无人机控制手柄，8、电器控制面板，9、车载UPS电源系统，10、标准机柜，11、地置空调主机，12、电池充电箱托盘，13、发电机，14、无人机举升机构，15、PVC防静电地板皮，16、双人操控台，17、单开门，18、单人操控座椅，19、备胎架，20、右侧吊柜。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
本发明在具体实施时，一种输电线路无人机移动式智能巡检车，包括车体，所述车体内设有双人操控台16，双人操控台16上设有电器控制面板8，电器控制面板8一侧设有无人机控制手柄7，无人机控制手柄7上方安装有21寸显示器6，21寸显示器6上方设有32寸显示器3；
所述车体顶部加装有一块不锈钢平台4，不锈钢平台4一端加装有电动天窗1；
所述双人操控台16一侧设有无人机举升机构14，无人机举升机构14包括一个放置无人机的可举升柜台，柜台设置有液压支臂及相关组件以实现柜台顶部搭载的无人机从车体内垂直举升至车顶外部，所述无人机举升机构14采用钢圈减震器对底部和侧面进行减震，减少车辆振动对无人机的影响；
所述双人操控台16下方设有电池充电箱托盘12，电池充电箱托盘12为多格柜式结构，可放置多台设备，电池充电箱托盘12下部放置有地置空调主机11，地置空调主机11上部设有标准机柜10，标准机柜10内安装有车载UPS电源系统9，所述车载UPS电源系统9包括外接插座、绕线盘、UPS不间断电源和对应接线，UPS不间断电源通过电源线连接安装在车体后部的发电机13，发电机13通过对应支架安装在底盘上；所述车体内壁上开设有多个空调出风口5，空调出风口5通过管道与地置空调主机11出风接口相连；
所述车体底面铺设有PVC防静电地板皮15，车体后部设有备胎架19用于放置相适配的备胎。
所述车体内上部一侧安装有左侧吊柜2，另一侧安装有右侧吊柜20，用于放置物品。
所述双人操控台16一侧设有两个单人操控座椅18。
所述车体一侧设置有单开门17便于人员出入。
所述一种输电线路无人机移动式智能巡检车设有无人机远程控制系统，无人机远程控制系统含MSDK、HDMI一分多视频编码器、交换机、工控机主机、气象系统及通信系统，通过导线与32寸显示器3、21寸显示器21相连，实现相关数据的直观展示。
本发明的工作原理：通过使用本装置，运行人员可通过MMC-SPACE远程平台控制无人机实时起降，利用搭载的可见光和红外镜头对输电线路及变电站进行自主巡视。
对车体底盘进行打造，在不改变原车辆性质以及顺利通过车管部门年度审核的原则下，通过专业的改装和集成形成具备一定前沿技术和优势的电力无人机移动式智能巡检车。
实施例一：
本实施例作为设备成品，具体设备参数如下：
(1)车辆平台：品牌：南京依维柯；车型：长轴加高顶越野款；级别：民用越野车；燃油：柴油；变速箱：手动档；底盘外形尺寸(不含加装设备)：(长×宽×高)6580×2020×3040；轴距：3310mm；车门数：4个；改装后乘员数：3人。
(2)车载自动起降系统：升降平台：1.1m×1.1m；舱门开启速度：10s；作业间隔：3min。
(3)车载控制系统：车载无人机链路通信模块：控制距离5km；车载控制台：(主机+4显示器)；CPU：i5或更高；显卡：独立显卡G1060I或更高；内存：8G或更高。
(4)车载电源系统：车载发电机3kw；车载UPS模块：3KVA，100AH；充电接口：外接插座，220V16A专用车载充电接口；无人机电池充电模组：充电管家(IN2CH)，输入电压26.1V输入电流6.9A。
(5)车载网络通讯：数据传输：支持4G/5G；
(6)飞行系统：无人机品牌：大疆经纬M300RTK；数量：最大可配置4台；单机最大起飞重量：6.14kg；单机最大载重：1.34kg；空载续航：50min；单机尺寸：883×886×427mm；载荷：可见光/红外等多镜头选择；工作温度：-20℃至50℃；悬停精度：垂直≯0.1m，水平≯0.1m；抗风：6级；防雨：小雨，IP43；遥控距离：≮7km；最大水平飞行速度：61.2km/h。
实施例二：
本实施例为具体的安装方法：
(1)外观：根据客户需求定制，不改变车辆外观，局部破损进行钣金喷漆处理1
(2)车顶：
车顶钣金改制：车顶切割开孔1150*1150，采用方管进行加强，户外防水；
车顶顶部四周包围(车顶不锈钢行李架)：根据原车顶部设计样式，四周带护栏，顶部铺花纹铝板，内部带方管保证强度；
车顶电动天窗：天窗开口净空1150*1150，两侧带导轨，遥控器控制；
车顶加强：内部采用方管对车顶进行加强；
(3)车身：
备胎移位及备胎支架：后尾门处带备胎支架，支架上安装原车备胎；
便携式铝合金爬梯：铝合金，便携式，带托盘，尾门内侧安装；
(4)内饰：
原车内饰及设备拆除：拆除原车内部的设备、隔断、内饰、地板等，造册登记，并妥善保存，随车交付客户；
后舱顶内饰：尽量采用原车拆卸下来的内饰板和吸塑件，需重新制作内饰的部分制作内饰并进行安装，后部开钣金处切割，切割边缘采用压条封边；
(5)后舱结构：
PVC防滑地板皮：蓝色，防静电，防滑耐腐，易清洗；
显示器安装隔断：钢制骨架，表面皮革包覆，上面安装显示器、遥控手柄、电控面板等设备；
电器设备柜：钢制，表面喷漆，颜色与整车内饰相匹配，内部可集成底置空调，供电系统，通讯系统等，上面带木质台面板；
单人可滑动座椅：带靠背，带头枕，表面皮革包覆，带三点式安全带，带1米长地导轨，可前后滑动，可旋转；
后舱两侧吊柜：左右各1套，带上翻门，木质，吊柜上带氛围灯带；
(6)固定结构：
预埋焊接：车顶、车身和地板上根据设备安装位置焊接预埋；
无人机举升机机构减震平台安装：采用钢圈减震器进行减震，底部和侧面进行减震；
(7)灯具：
长条照明灯：长条形，LED，白色光源，后舱顶部安装，车内照明，自带开关；
侧壁射灯：无人机举升平台两侧，用于举升平台操作使用；
(8)供电系统：
3KW底置汽油发电机：功率3KW，汽油机，配18L油箱，底盘上安装，安装在原备胎处；
220V外接插座-装车身：方形，车身开孔安装，220V16A，配连接线；
30米绕线盘：线束收纳；
UPS不间断电源-3KVA：山特，机架式，带内置电池；
(9)空调系统：
地置空调，品牌：多美达，型号：FreshWell3000；
(10)电气集成及控制：
整车布线：根据整车电气布局进行布线；
车内智能电器集成控制系统：整车内电器集成控制，带总电源开关；
(11)设备安装：
无人机远程控制系统：无人机远程控制系统，含MSDK、HDMI一分多、视频编码器、交换机、工控机主机、气象系统、通信系统、触摸显示屏、显示屏等；
(12)辅料：
装配辅料：含各种安装螺栓、螺栓、密封胶等；
电气辅料：含电源线、电工胶布，扎带等。
实施例三：
本实施例为本装置的具体电力线路/杆塔巡检作业流程，
本黄纸支持四机同时作业，能在20分钟内完成4基220kV电力杆塔的精细化巡检任务。全自动无人机电力精细化巡检解决方案实施环节包括以下：
(一)航线航点任务规划
本系统支持人工示教和离线3D点云两种方式进行任务规划，并形成任务文件加载到GSC系统中，该系统支持999条航点任务。
(二)无人机自动飞行及精细化作业
1.确认移动方舱各项设备运转正常，领取作业任务并抵达作业现场工作人员从无人机存储机构中取下飞机，选取电池安装并将飞机置于起降平台后开启无人机。
2.工作人员打开依次开启车载供电系统、通信系统、气象系统以及GCS软件，读取任务文件并执行，升降平台将升至车顶并放飞无人机开始任务执行。
3.依次放飞4架飞机，无人机飞行轨迹与降落控制由任务管理软件自主规划，可以实现多架次无人机同时进行巡检作业任务。
4.无人机到达预定航点后，机载AI模块控制无人机自动寻找拍摄目标，进行相关作业。运用卷积神经网络算法技术对拍摄目标物进行深度学习，机载AI能自主决策飞行姿态与云台参数，确保拍摄清晰。同时，工作人员也可通过操纵手柄，手动控制飞机进行主观意愿的作业，切回自动后，将执行断点续飞。15
(三)数据回传和处理
1、无人机在自动飞行和执行精细化作业过程中，将采集到的数据实时回传到车载GCS控制软件，工作人员可进行实时的观看和处理。
2、无人机采集到的数据也可通过4G/5G信号实时回传到巡检作业控制中心(若有)，上级管理部门可同步观看巡检作业情况。
3、其他职能人员也可通过部署在云端的GCS系统访问(可设置不同的访问权限)观看或操作飞行系统。
工作人员可通过预先安装在车载方舱主机的缺陷识别软件同步处理回传的照片，并形成巡检作业报告。
(四)无人机回收及任务结束
无人机在完成预先设定好的航线飞行和航点作业后，自动返航并通过RTK定位及AI视觉识别技术精准降落到起降平台，工作人员取下飞机卸载电池关闭飞机放回存储机构，或更换更换电池执行下一架次任务。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”，“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (5)

1.一种输电线路无人机移动式智能巡检车，包括车体，其特征在于：所述车体内设有双人操控台(16)，双人操控台(16)上设有电器控制面板(8)，电器控制面板(8)一侧设有无人机控制手柄(7)，无人机控制手柄(7)上方安装有21寸显示器(6)，21寸显示器(6)上方设有32寸显示器(3)；
所述车体顶部加装有一块不锈钢平台(4)，不锈钢平台(4)一端加装有电动天窗(1)；
所述双人操控台(16)一侧设有无人机举升机构(14)，无人机举升机构(14)包括一个放置无人机的可举升柜台，柜台设置有液压支臂及相关组件以实现柜台顶部搭载的无人机从车体内垂直举升至车顶外部，所述无人机举升机构(14)采用钢圈减震器对底部和侧面进行减震，减少车辆振动对无人机的影响；
所述双人操控台(16)下方设有电池充电箱托盘(12)，电池充电箱托盘(12)为多格柜式结构，可放置多台设备，电池充电箱托盘(12)下部放置有地置空调主机(11)，地置空调主机(11)上部设有标准机柜(10)，标准机柜(10)内安装有车载UPS电源系统(9)，所述车载UPS电源系统(9)包括外接插座、绕线盘、UPS不间断电源和对应接线，UPS不间断电源通过电源线连接安装在车体后部的发电机(13)，发电机(13)通过对应支架安装在底盘上；所述车体内壁上开设有多个空调出风口(5)，空调出风口(5)通过管道与地置空调主机(11)出风接口相连；
所述车体底面铺设有PVC防静电地板皮(15)，车体后部设有备胎架(19)用于放置相适配的备胎。
2.根据权利要求1所述的一种输电线路无人机移动式智能巡检车，其特征在于：所述车体内上部一侧安装有左侧吊柜(2)，另一侧安装有右侧吊柜(20)，用于放置物品。
3.根据权利要求1所述的一种输电线路无人机移动式智能巡检车，其特征在于：所述双人操控台(16)一侧设有两个单人操控座椅(18)。
4.根据权利要求1所述的一种输电线路无人机移动式智能巡检车，其特征在于：所述车体一侧设置有单开门(17)便于人员出入。
5.根据权利要求1所述的一种输电线路无人机移动式智能巡检车，其特征在于：所述一种输电线路无人机移动式智能巡检车设有无人机远程控制系统，无人机远程控制系统含MSDK、HDMI一分多视频编码器、交换机、工控机主机、气象系统及通信系统，通过导线与32寸显示器(3)、21寸显示器(21)相连，实现相关数据的直观展示。
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