CN112859897A - 一种可智能航线采集的飞行控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开的可智能航线采集的飞行控制系统，与现有技术相比，包括：设置于所述无人机内的中央集成控制器；与所述中央集成控制器连接的航点信息采集模块；与所述航点信息采集模块连接的航点综合管理模块；设置于所述航点综合管理模块以及所述航点信息采集模块之间的航点信息分析处理模块；与所述航点综合管理模块连接的航点逻辑信息管理模块；与所述中央集成控制器连接的杆塔巡检点综合管理模块；与所述杆塔巡检点综合管理模块并联设置的航线规划管理模块。相较于现有技术而言，其能够智能采集巡检航点，自动管理杆塔巡检点信息以及航点信息，规划合理的飞行巡检航线，提高无人机电力巡检的工作效率。

Description

一种可智能航线采集的飞行控制系统

技术领域

本申请涉及无人机电力巡检技术领域，更具体地说，尤其涉及一种可智能航线采集的飞行控制系统。

背景技术

随着我国经济的快速发展，社会对电力能源提出了巨大需求。我国目前已形成华北、东北、华东、华中、西北和南方电业共6个跨省区电网，为满足社会需求，国家电网正在进行超高压大容量电力线路扩建，线路将穿越各种复杂地形，如何解决电力线路检测的精度和效率，是困扰电力行业的重大难题。无人机是一种先进的无人驾驶自行无人机，具有携带方便、操作简单、反应迅速、载荷丰富、任务用途广泛、起飞降落对环境的要求低、可自主飞行等优势，将无人机应用到电力巡线方面可大大提高电力维护和检修的速度和效率，使许多工作能在完全带电的环境下迅速完成，确保了用电安全；采用无人机进行常规输电线路巡查，可降低劳动强度，与有人直升机巡线相比，可提高巡线作业人员的安全性，并且降低了成本；且无人机巡线速度快、应急瞬速，能及时发现缺陷，及时提供信息，避免了线路事故停电，挽回了高额的停电费用损失。

目前，电力无人机巡检逐渐代替人工巡检，但是电力无人机巡检现如今一般采用的都是人工手动操作无人机飞行，对每个杆塔部位进行信息采集，其过程繁琐，工作效率低下，耗时耗力，而且，对于无人机试飞采集的航点信息以及巡检点信息管理混乱，不能智能区分不同位置的航点信息，一般需要操作人员手动进行航点命名或者排序管理，影响巡检的工作效率。

因此，如何提供一种可智能航线采集的飞行控制系统，其能够智能采集巡检航点，自动管理杆塔巡检点信息以及航点信息，规划合理的飞行巡检航线，提高无人机电力巡检的工作效率，已经成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提供一种可智能航线采集的飞行控制系统，其能够智能采集巡检航点，自动管理杆塔巡检点信息以及航点信息，规划合理的飞行巡检航线，提高无人机电力巡检的工作效率。

本申请提供的技术方案如下：

本申请提供一种可智能航线采集的飞行控制系统，包括：设置于所述无人机内的中央集成控制器；与所述中央集成控制器连接的航点信息采集模块；与所述航点信息采集模块连接的航点综合管理模块；设置于所述航点综合管理模块以及所述航点信息采集模块之间的航点信息分析处理模块；与所述航点综合管理模块连接的航点逻辑信息管理模块；与所述中央集成控制器连接的杆塔巡检点综合管理模块；与所述杆塔巡检点综合管理模块并联设置的航线规划管理模块。

进一步地，在本发明一种优选方式中，所述航点信息采集模块包括：与所述航点信息分析处理模块连接的航点经纬度信息采集单元以及机头角度信息采集单元；与所述航点经纬度信息采集单元并联设置的航点位置信息采集单元、航点获取时间信息采集单元以及航点周向环境信息采集单元。

进一步地，在本发明一种优选方式中，所述航点信息分析处理模块包括：与所述航点位置信息采集单元连接的航点位置信息分析处理单元；与所述航点周向环境信息采集单元连接的航点周向环境信息分析处理单元；与所述航点获取时间信息采集单元连接的航点获取时间信息分析处理单元。

进一步地，在本发明一种优选方式中，所述航点逻辑信息管理模块包括：与所述航点信息分析处理模块连接的航点逻辑信息记录单元；与所述航点逻辑信息记录单元并联设置的航点逻辑信息综合判定单元。

进一步地，在本发明一种优选方式中，所述航点综合管理模块包括：与所述中央集成控制器连接的航点命名管理单元；与所述航点命名管理单元并联设置的航点排序管理单元以及航点逻辑分类单元；以及与所述航点逻辑分类单元连接的航点优化管理单元。

进一步地，在本发明一种优选方式中，所述杆塔巡检点综合管理模块包括：与所述中央集成控制器连接的杆塔巡检点自动命名单元以及杆塔巡检点图像采集单元。

进一步地，在本发明一种优选方式中，所述可智能航线采集的飞行控制系统还包括：与所述中央集成控制器连接的远程通讯模块；以及设置于所述远程通讯模块以及所述中央集成控制器之间的数据存储模块。

进一步地，在本发明一种优选方式中，所述可智能航线采集的飞行控制系统还包括：与所述远程通讯模块通信连接的移动控制终端；与所述移动控制终端通信连接的云端服务器。

进一步地，在本发明一种优选方式中，所述移动控制终端包括：设置于所述移动控制终端内的移动终端控制器；与所述移动终端控制器连接的无线通信模块以及终端数据库；与所述无线通信模块并联设置的巡检指令管理模块以及巡检模式管理模块。

进一步地，在本发明一种优选方式中，所述巡检模式管理模块包括：与所述移动终端控制器连接的手动操作巡检单元以及自动飞行巡检单元。

本发明提供的一种可智能航线采集的飞行控制系统，与现有技术相比，包括：设置于所述无人机内的中央集成控制器；与所述中央集成控制器连接的航点信息采集模块；与所述航点信息采集模块连接的航点综合管理模块；设置于所述航点综合管理模块以及所述航点信息采集模块之间的航点信息分析处理模块；与所述航点综合管理模块连接的航点逻辑信息管理模块；与所述中央集成控制器连接的杆塔巡检点综合管理模块；与所述杆塔巡检点综合管理模块并联设置的航线规划管理模块。其中，利用所述航点信息采集模块以及所述航点信息分析处理模块，智能采集并分析处理航点信息，结合所述航点逻辑信息管理模块，对航点逻辑信息进行记录以及综合判定；其次，利用所述航点综合管理模块以及所述杆塔巡检点综合管理模块，对巡检点信息以及航点信息进行统筹管理，结合所述航线规划管理模块，实现智能航线采集与规划，提高无人机电力巡检的工作效率。本发明涉及的技术方案，相较于现有技术而言，其能够智能采集巡检航点，自动管理杆塔巡检点信息以及航点信息，规划合理的飞行巡检航线，提高无人机电力巡检的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的可智能航线采集的飞行控制系统的结构示意框图；

图2为本发明实施例涉及的航点信息采集模块的结构示意框图；

图3为本发明实施例涉及的航点信息分析处理模块的结构示意框图；

图4为本发明实施例涉及的航点综合管理模块的结构示意框图；

图5为本发明实施例涉及的航点逻辑信息管理的结构示意框图；

图6为本发明实施例涉及的杆塔巡检点综合管理模块的结构示意框图；

图7为本发明实施例涉及的航线规划管理模块的结构示意框图；

图8为本发明实施例涉及的航线核算验证模块的结构示意框图；

图9为本发明实施例涉及的移动控制终端的结构示意框图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“第一”、“第二”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

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。在本申请的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

请如图1至图9所示，本申请实施例提供的可智能航线采集的飞行控制系统，包括：设置于所述无人机1内的中央集成控制器2；与所述中央集成控制器2连接的航点信息采集模块3；与所述航点信息采集模块3连接的航点综合管理模块5；设置于所述航点综合管理模块5以及所述航点信息采集模块3之间的航点信息分析处理模块4；与所述航点综合管理模块5连接的航点逻辑信息管理模块6；与所述中央集成控制器2连接的杆塔巡检点综合管理模块7；与所述杆塔巡检点综合管理模块7并联设置的航线规划管理模块8。

本发明提供一种可智能航线采集的飞行控制系统，具体包括：设置于所述无人机1内的中央集成控制器2；与所述中央集成控制器2连接的航点信息采集模块3；与所述航点信息采集模块3连接的航点综合管理模块5；设置于所述航点综合管理模块5以及所述航点信息采集模块3之间的航点信息分析处理模块4；与所述航点综合管理模块5连接的航点逻辑信息管理模块6；与所述中央集成控制器2连接的杆塔巡检点综合管理模块7；与所述杆塔巡检点综合管理模块7并联设置的航线规划管理模块8。其中，利用所述航点信息采集模块3以及所述航点信息分析处理模块4，智能采集并分析处理航点信息，结合所述航点逻辑信息管理模块6，对航点逻辑信息进行记录以及综合判定；其次，利用所述航点综合管理模块5以及所述杆塔巡检点综合管理模块7，对巡检点信息以及航点信息进行统筹管理，结合所述航线规划管理模块8，实现智能航线采集与规划，提高无人机1电力巡检的工作效率。本发明涉及的技术方案，相较于现有技术而言，其能够智能采集巡检航点，自动管理杆塔巡检点信息以及航点信息，规划合理的飞行巡检航线，提高无人机1电力巡检的工作效率。

具体地，在本发明的实施例中，所述航线规划管理模块8包括：与所述中央集成控制器2连接的航线三维成像生成单元801。

具体地，在本发明的实施例中，所述航点信息采集模块3包括：与所述航点信息分析处理模块4连接的航点经纬度信息采集单元301以及机头角度信息采集单元303；与所述航点经纬度信息采集单元301并联设置的航点位置信息采集单元302、航点获取时间信息采集单元304以及航点周向环境信息采集单元305。

其中，所述航点经纬度信息采集单元301，用于采集航点经纬度信息；所述机头角度信息采集单元303，用于采集无人机1云台俯仰角度信息以及杆塔巡检点机头角度信息；所述航点位置信息采集单元302，用于采集航点离杆塔巡检点的直线距离位置信息以及航点离地面的直线距离信息；所述航点周向环境信息采集单元305，用于采集各个航点以及各个航点之间的周向环境信息；所述航点获取时间信息采集单元304，用于采集航点获取的先后时间信息。

具体地，在本发明的实施例中，所述航点信息分析处理模块4包括：与所述航点位置信息采集单元302连接的航点位置信息分析处理单元401；与所述航点周向环境信息采集单元305连接的航点周向环境信息分析处理单元402；与所述航点获取时间信息采集单元304连接的航点获取时间信息分析处理单元403。

其中，所述航点位置信息分析处理单元401，通过分析所述航点离杆塔巡检点的直线距离位置信息以及航点离地面的直线距离信息，确定所述航点的相对位置信息；所述航点周向环境信息分析处理单元402，通过分析所述各个航点以及各个航点之间的周向环境信息，确定各航点的周向环境复杂情况，利于对航点进行优化，对航线进行合理规划；所述航点获取时间信息分析处理单元403，通过分析所述航点获取时间的先后时间信息，依据航点获取时间的先后逻辑，可对航点进行时间逻辑排序，利于航线的合理规划。

具体地，在本发明的实施例中，所述航点逻辑信息管理模块6包括：与所述航点信息分析处理模块4连接的航点逻辑信息记录单元601；与所述航点逻辑信息记录单元601并联设置的航点逻辑信息综合判定单元602。

其中，根据所述航点位置信息分析处理单元401以及所述航点周向环境信息分析处理单元402对航点信息的分析处理结果，所述航点逻辑信息管理模块6对航点逻辑进行综合判定并记录航点逻辑信息。

具体地，在本发明的实施例中，所述航点综合管理模块5包括：与所述中央集成控制器2连接的航点命名管理单元501；与所述航点命名管理单元501并联设置的航点排序管理单元502以及航点逻辑分类单元503；以及与所述航点逻辑分类单元503连接的航点优化管理单元504。

其中，所述航点命名管理单元501，依据杆塔巡检点分类不同，对航点进行智能化命名；所述航点排序管理单元502，利用所述航点获取时间信息分析处理单元403的分析结果，按照时间逻辑，对航点进行智能排序；所述航点逻辑分类单元503，依据所述航点逻辑信息综合判定单元602的判定结果，对航点进行逻辑分类。

具体地，在本发明的实施例中，所述杆塔巡检点综合管理模块7包括：与所述中央集成控制器2连接的杆塔巡检点自动命名单元701以及杆塔巡检点图像采集单元702。

其中，所述杆塔巡检点自动命名单元701，依据航点的命名管理，自动命名与所述航点相对应杆塔巡检点的名称；所述杆塔巡检点图像采集单元702，对杆塔巡检点进行图像信息采集。

具体地，在本发明的实施例中，所述可智能航线采集的飞行控制系统还包括：与所述中央集成控制器2连接的远程通讯模块10；以及设置于所述远程通讯模块10以及所述中央集成控制器2之间的数据存储模块9。

其中，所述远程通讯模块10，与所述移动控制终端13实现双向数据交换。

具体地，在本发明的实施例中，所述可智能航线采集的飞行控制系统还包括：与所述远程通讯模块10通信连接的移动控制终端13；与所述移动控制终端13通信连接的云端服务器19。

具体地，在本发明的实施例中，所述移动控制终端13包括：设置于所述移动控制终端13内的移动终端控制器14；与所述移动终端控制器14连接的无线通信模块18以及终端数据库16；与所述无线通信模块18并联设置的巡检指令管理模块17以及巡检模式管理模块15。

具体地，在本发明的实施例中，所述巡检模式管理模块15包括：与所述移动终端控制器14连接的手动操作巡检单元1501以及自动飞行巡检单元1502。

具体地，在本发明的实施例中，所述巡检指令管理模块17包括：与所述移动终端控制器14连接的巡检指令接收单元1701；与所述巡检指令接收单元1701连接的巡检指令发布单元1702。

具体地，在本发明的实施例中，所述云端服务器19包括：与所述无线通信模块18连接，用于储存飞行巡检数据的云端数据库20。

具体地，在本发明的实施例中，所述可智能航线采集的飞行控制系统还包括：与所述中央集成控制器2连接的巡检飞行执行模块12以及航线核算验证模块11。

具体地，在本发明的实施例中，所述航线核算验证模块11包括：与所述中央集成控制器2连接的起飞航点核算验证单元1101；与所述起飞航点核算验证单元1101并联设置的巡检高度核算验证单元1102。

更为具体地阐述，目前，电力无人机1巡检逐渐代替人工巡检，但是电力无人机1巡检现如今一般采用的都是人工手动操作无人机1飞行，对每个杆塔部位进行信息采集，其过程繁琐，工作效率低下，耗时耗力，而且，对于无人机1试飞采集的航点信息以及巡检点信息管理混乱，不能智能区分不同位置的航点信息，一般需要操作人员手动进行航点命名或者排序管理，影响巡检的工作效率。

本发明涉及的可智能航线采集的飞行控制系统，利用所述航点信息采集模块3以及所述航点信息分析处理模块4，智能采集并分析处理航点信息，结合所述航点逻辑信息管理模块6，对航点逻辑信息进行记录以及综合判定；其次，利用所述航点综合管理模块5以及所述杆塔巡检点综合管理模块7，对巡检点信息以及航点信息进行统筹管理，结合所述航线规划管理模块8，实现智能航线采集与规划，提高无人机1电力巡检的工作效率。

由上所述，本发明实施例涉及的可智能航线采集的飞行控制系统，利用所述航点信息采集模块3，对所述航点的经纬度信息、位置信息，获取时间信息、周向环境信息以及机头角度信息进行采集，利用所述航点位置信息分析处理单元401，通过分析所述航点离杆塔巡检点的直线距离位置信息以及航点离地面的直线距离信息，确定所述航点的相对位置信息，通过所述航点周向环境信息分析处理单元402，分析所述各个航点以及各个航点之间的周向环境信息，确定各航点的周向环境复杂情况，结合所述航点逻辑信息管理模块6，对航点逻辑信息进行记录以及综合判定；其次，利用所述航点综合管理模块5以及所述杆塔巡检点综合管理模块7，对巡检点信息以及航点信息进行统筹管理，结合所述航线规划管理模块8，实现智能航线采集与规划。本发明涉及的技术方案，相较于现有技术而言，其能够智能采集巡检航点，自动管理杆塔巡检点信息以及航点信息，规划合理的飞行巡检航线，提高无人机1电力巡检的工作效率。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种可智能航线采集的飞行控制系统，其特征在于，包括：

设置于所述无人机内的中央集成控制器；

与所述中央集成控制器连接的航点信息采集模块；

与所述航点信息采集模块连接的航点综合管理模块；

设置于所述航点综合管理模块以及所述航点信息采集模块之间的航点信息分析处理模块；与所述航点综合管理模块连接的航点逻辑信息管理模块；

与所述中央集成控制器连接的杆塔巡检点综合管理模块；

与所述杆塔巡检点综合管理模块并联设置的航线规划管理模块。

2.根据权利要求1所述的可智能航线采集的飞行控制系统，其特征在于，所述航点信息采集模块包括：与所述航点信息分析处理模块连接的航点经纬度信息采集单元以及机头角度信息采集单元；与所述航点经纬度信息采集单元并联设置的航点位置信息采集单元、航点获取时间信息采集单元以及航点周向环境信息采集单元。

3.根据权利要求2所述的可智能航线采集的飞行控制系统，其特征在于，所述航点信息分析处理模块包括：与所述航点位置信息采集单元连接的航点位置信息分析处理单元；与所述航点周向环境信息采集单元连接的航点周向环境信息分析处理单元；与所述航点获取时间信息采集单元连接的航点获取时间信息分析处理单元。

4.根据权利要求3所述的可智能航线采集的飞行控制系统，其特诊在于，所述航点逻辑信息管理模块包括：与所述航点信息分析处理模块连接的航点逻辑信息记录单元；与所述航点逻辑信息记录单元并联设置的航点逻辑信息综合判定单元。

5.根据权利要求1所述的可智能航线采集的飞行控制系统，其特征在于，所述航点综合管理模块包括：与所述中央集成控制器连接的航点命名管理单元；与所述航点命名管理单元并联设置的航点排序管理单元以及航点逻辑分类单元；以及与所述航点逻辑分类单元连接的航点优化管理单元。

6.根据权利要求1所述的可智能航线采集的飞行控制系统，其特征在于，所述杆塔巡检点综合管理模块包括：与所述中央集成控制器连接的杆塔巡检点自动命名单元以及杆塔巡检点图像采集单元。

7.根据权利要求1所述的可智能航线采集的飞行控制系统，其特征在于，所述可智能航线采集的飞行控制系统还包括：与所述中央集成控制器连接的远程通讯模块；以及设置于所述远程通讯模块以及所述中央集成控制器之间的数据存储模块。

8.根据权利要求7所述的可智能航线采集的飞行控制系统，其特征在于，所述可智能航线采集的飞行控制系统还包括：与所述远程通讯模块通信连接的移动控制终端；与所述移动控制终端通信连接的云端服务器。

9.根据权利要求8所述的可智能航线采集的飞行控制系统，其特征在于，所述移动控制终端包括：设置于所述移动控制终端内的移动终端控制器；与所述移动终端控制器连接的无线通信模块以及终端数据库；与所述无线通信模块并联设置的巡检指令管理模块以及巡检模式管理模块。

10.根据权利要求9所述的可智能航线采集的飞行控制系统，其特征在于，所述巡检模式管理模块包括：与所述移动终端控制器连接的手动操作巡检单元以及自动飞行巡检单元。

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