CN112859917A - 一种可智能化设置航线安全点的飞行控制系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开的可智能化设置航线安全点的飞行控制系统，与现有技术相比，包括：设置于无人机本体内的飞行控制器；与所述飞行控制器连接的航点数据采集模块；设置于所述航点数据采集模块以及所述飞行控制器之间的航点信息分析处理模块；与所述航点信息分析处理模块连接的信号转换模块；与所述飞行控制器连接的巡检航线规划模块；设置于所述巡检航线规划模块以及所述飞行控制器之间的航点逻辑划分模块。本发明涉及的技术方案，相较于现有技术而言，其能够根据作业环境以及航点规划，智能设置航线安全点，提高无人机自主巡检过程中的作业安全以及作业效率。
Description
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化设置航线安全点的飞行控制系统。
背景技术
无人机是无人驾驶飞机的简称，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置的不载人飞机。从某种角度来看，无人机可以在无人驾驶的条件下完成复杂空中飞行任务和各种负载任务，同时与成像设备等部件结合能够拓展应用场景，基于无人机的此类特性，现如今，无人机被广泛应用于各个领域，其中，利用无人机进行电力巡检便是其中一个领域。
早期，我国电力巡检“孤军作战”，以人力巡检方式为主，此类巡检方式不仅效率低下，对巡检人员的安全构成严重威胁。经过设备、技术的发展，出现了载人直升机电力巡检的方式，2004年，南方电网公司首次启用直升机巡线，开创南方电网公司直升机电力作业的新局面。此后，得益于无人机技术的进步和应用的拓展，为了弥补人力巡检、载人直升机巡检的局限性，无人机电力巡检应运而生。经过多年发展，电力巡检方式从人力巡检“孤军作战”转变为人力巡检、载人直升机巡检和无人机巡检“协同发展”的新局面。
目前，无人机在自主飞行主要是根据设定的航线路径进行飞行，在电力巡检行业的实际应用中，自主飞行中主要目的是进行拍照，采集输电线路或者杆塔上出现的故障信息，由于电力杆塔设置周边的环境复杂，而且每座杆塔周边环境也存在差异，一条航线并不适应所有的杆塔，导致无人机从一个航点飞行至另一个航点之间可能存在诸多障碍，就需要给无人机设定一些规避障碍且无需拍照或者采集杆塔其他数据的航点，以提高巡检的安全性，而此类航点称为安全点。
因此，如何提供一种可智能化设置航线安全点的飞行控制系统，其能够根据作业环境以及航点规划，智能设置航线安全点，提高无人机自主巡检过程中的作业安全以及作业效率，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化设置航线安全点的飞行控制系统，其能够根据作业环境以及航点规划，智能设置航线安全点，提高无人机自主巡检过程中的作业安全以及作业效率。
本申请提供的技术方案如下：
本申请提供一种可智能化设置航线安全点的飞行控制系统，包括：设置于无人机本体内的飞行控制器；与所述飞行控制器连接的航点数据采集模块；设置于所述航点数据采集模块以及所述飞行控制器之间的航点信息分析处理模块；与所述航点信息分析处理模块连接的信号转换模块；与所述飞行控制器连接的巡检航线规划模块；设置于所述巡检航线规划模块以及所述飞行控制器之间的航点逻辑划分模块。
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：与所述飞行控制器连接的航点位置信息分析单元以及航点周向图像信息分析单元；与所述航点位置信息分析单元以及航点周向图像信息分析单元并联设置，用于确定航点与地面距离以及航点与杆塔巡检点距离的航点距离信息分析单元。
进一步地，在本发明一种优选方式中，所述航点逻辑划分模块包括：与所述飞行控制器连接，用于规划安全点的的安全航点逻辑设定单元；与所述安全航点逻辑设定单元并联设置的巡检航点逻辑设定单元。
进一步地，在本发明一种优选方式中，所述可智能化设置航线安全点的飞行控制系统还包括：设置于所述航点逻辑划分模块以及所述巡检航线规划模块之间的安全航点优化模块。
进一步地，在本发明一种优选方式中，所述安全航点优化模块包括：与所述安全航点逻辑设定单元连接的安全航点数量优化单元；与所述安全航点数量优化单元并联设置的安全航线路径优化单元。
进一步地，在本发明一种优选方式中，所述可智能化设置航线安全点的飞行控制系统还包括：与所述飞行控制器连接的服务器无线通信模块；与所述服务器无线通信模块并联设置，用于确定所述无人机本体地理位置的GPS定位模块。
进一步地，在本发明一种优选方式中，所述可智能化设置航线安全点的飞行控制系统还包括：设置于所述飞行控制器以及所述服务器无线通信模块之间的数据存储模块。
进一步地，在本发明一种优选方式中，所述可智能化设置航线安全点的飞行控制系统还包括：与所述飞行控制器连接，用于为所述无人机本体巡检飞行提供动力的驱动模块；以及与所述服务器无线通信模块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，所述可智能化设置航线安全点的飞行控制系统还包括：与所述飞行控制器连接的红外图像检测模块；设置于所述飞行控制器以及所述红外图像检测模块之间的报警模块。
进一步地，在本发明一种优选方式中，所述报警模块包括：与所述红外图像检测模块连接的杆塔巡检点温度异常报警单元；与所述杆塔巡检点温度异常报警单元并联设置的无人机运行状态异常报警单元。
本发明提供的一种可智能化设置航线安全点的飞行控制系统，与现有技术相比，包括：设置于无人机本体内的飞行控制器；与所述飞行控制器连接的航点数据采集模块；设置于所述航点数据采集模块以及所述飞行控制器之间的航点信息分析处理模块；与所述航点信息分析处理模块连接的信号转换模块；与所述飞行控制器连接的巡检航线规划模块；设置于所述巡检航线规划模块以及所述飞行控制器之间的航点逻辑划分模块。其中，利用所述航点数据采集模块以及所述航点信息分析处理模块，获取巡检过程中航点信息，再通过分析结果，利用所述航点逻辑划分模块，智能区分以及依据逻辑设定巡检航点以及安全航点。本发明涉及的技术方案，相较于现有技术而言，其能够根据作业环境以及航点规划，智能设置航线安全点，提高无人机自主巡检过程中的作业安全以及作业效率。
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化设置航线安全点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分析处理模块的结构示意框图；
图3为本发明实施例涉及的航点逻辑划分模块的结构示意框图；
图4为本发明实施例涉及的安全航点优化模块的结构示意框图；
图5为本发明实施例涉及的报警模块的结构示意框图。
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5所示，本申请实施例提供的可智能化设置航线安全点的飞行控制系统，包括：设置于无人机本体1内的飞行控制器2；与所述飞行控制器2连接的航点数据采集模块3；设置于所述航点数据采集模块3以及所述飞行控制器2之间的航点信息分析处理模块4；与所述航点信息分析处理模块4连接的信号转换模块5；与所述飞行控制器2连接的巡检航线规划模块6；设置于所述巡检航线规划模块6以及所述飞行控制器2之间的航点逻辑划分模块7。
本发明提供一种可智能化设置航线安全点的飞行控制系统，具体包括：设置于无人机本体1内的飞行控制器2；与所述飞行控制器2连接的航点数据采集模块3；设置于所述航点数据采集模块3以及所述飞行控制器2之间的航点信息分析处理模块4；与所述航点信息分析处理模块4连接的信号转换模块5；与所述飞行控制器2连接的巡检航线规划模块6；设置于所述巡检航线规划模块6以及所述飞行控制器2之间的航点逻辑划分模块7。其中，利用所述航点数据采集模块3以及所述航点信息分析处理模块4，获取巡检过程中航点信息，再通过分析结果，利用所述航点逻辑划分模块7，智能区分以及依据逻辑设定巡检航点以及安全航点。本发明涉及的技术方案，相较于现有技术而言，其能够根据作业环境以及航点规划，智能设置航线安全点，提高无人机自主巡检过程中的作业安全以及作业效率。
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：与所述飞行控制器2连接的航点位置信息分析单元401以及航点周向图像信息分析单元402；与所述航点位置信息分析单元401以及航点周向图像信息分析单元402并联设置，用于确定所述航点与地面距离以及所述航点与杆塔巡检点距离的航点距离信息分析单元403。
具体地，在本发明的实施例中，所述可智能化设置航线安全点的飞行控制系统还包括：与所述航点周向图像信息分析单元402连接的旋转图像采集机构16；与所述航点距离信息分析单元403连接多面测距传感机构17。
其中，所述航点位置信息分析单元401，用于确定航点相对于杆塔或者地面的相对位置关系；所述航点周向图像信息分析单元402，通过处理分析航点周向图像，判断所述航点周向环境的安全系数；所述航点距离信息分析单元403，通过所述多面测距传感机构，确定所述航点与地面距离以及所述航点与杆塔巡检点距离。
具体地，在本发明的实施例中，所述航点逻辑划分模块7包括：与所述飞行控制器2连接，用于规划安全点的的安全航点逻辑设定单元701；与所述安全航点逻辑设定单元701并联设置的巡检航点逻辑设定单元702。
其中，依据所述航点位置信息分析单元401、所述航点周向图像信息分析单元402以及所述航点距离信息分析单元403的分析处理结果，所述安全航点逻辑设定单元701，对无需进行巡检数据采集的航点进行安全航点的逻辑设定，所述巡检航点逻辑设定单元702，对需进行巡检数据采集的航点进行巡检航点的逻辑设定。
具体地，在本发明的实施例中，所述可智能化设置航线安全点的飞行控制系统还包括：设置于所述航点逻辑划分模块7以及所述巡检航线规划模块6之间的安全航点优化模块8。
具体地，在本发明的实施例中，所述安全航点优化模块8包括：与所述安全航点逻辑设定单元701连接的安全航点数量优化单元801；与所述安全航点数量优化单元801并联设置的安全航线路径优化单元802。
其中，所述安全航点数量优化单元801，依据所述安全航点的周向环境分析，对所述安全航点进行数量优化，删减没必要存在的所述安全航点；所述安全航线路径优化单元802，对个个所述安全航点架构成的安全航线进行路径、路程优化。
具体地，在本发明的实施例中，所述可智能化设置航线安全点的飞行控制系统还包括：与所述飞行控制器2连接的服务器无线通信模块14；与所述服务器无线通信模块14并联设置，用于确定所述无人机本体1地理位置的GPS定位模块11。
其中，所述服务器无线通信模块14，使所述无人机本体1与所述云端服务器15实现双向数据交换；所述GPS定位模块11，用于确定所述无人机本体1的相对位置。
具体地，在本发明的实施例中，所述可智能化设置航线安全点的飞行控制系统还包括：设置于所述飞行控制器2以及所述服务器无线通信模块14之间的数据存储模块13。
其中，所述数据存储模块13，用于储存巡检航线以及在巡检航线过程中采集的数据信息。
具体地，在本发明的实施例中，所述可智能化设置航线安全点的飞行控制系统还包括：与所述飞行控制器2连接，用于为所述无人机本体1巡检飞行提供动力的驱动模块12；以及与所述服务器无线通信模块14通信连接的云端服务器15。
具体地，在本发明的实施例中，所述可智能化设置航线安全点的飞行控制系统还包括：与所述飞行控制器2连接的红外图像检测模块10；设置于所述飞行控制器2以及所述红外图像检测模块10之间的报警模块9。
具体地，在本发明的实施例中，所述报警模块9包括：与所述红外图像检测模块10连接的杆塔巡检点温度异常报警单元901；与所述杆塔巡检点温度异常报警单元901并联设置的无人机运行状态异常报警单元902。
其中，所述杆塔巡检点温度异常报警单元901，通过所述红外图像检测模块10，用于对所述巡检航点进行温度异常报警检测；所述无人机运行状态异常报警单元902，对无人机动力状态、飞行巡检状态进行异常报警检测。
更为具体地阐述，目前，无人机在自主飞行主要是根据设定的航线路径进行飞行，在电力巡检行业的实际应用中，自主飞行中主要目的是进行拍照，采集输电线路或者杆塔上出现的故障信息，由于电力杆塔设置周边的环境复杂，而且每座杆塔周边环境也存在差异，一条航线并不适应所有的杆塔，导致无人机从一个航点飞行至另一个航点之间可能存在诸多障碍，就需要给无人机设定一些规避障碍且无需拍照或者采集杆塔其他数据的航点，以提高巡检的安全性，而此类航点称为安全点。
本发明涉及的可智能化设置航线安全点的飞行控制系统，利用所述航点数据采集模块3以及所述航点信息分析处理模块4，获取巡检过程中航点信息，再通过分析结果，利用所述航点逻辑划分模块7，智能区分以及依据逻辑设定巡检航点以及安全航点，提高无人机巡检的安全性。
由上所述，本发明实施例涉及的可智能化设置航线安全点的飞行控制系统，利用所述航点数据采集模块3，获取所述航点的数据信息，结合所述航点位置信息分析单元401、所述航点周向图像信息分析单元402以及所述航点距离信息分析单元403，对所述航点的数据信息进行分析处理；再利用所述安全航点逻辑设定单元701，对所述安全航点进行逻辑设定，利用所述巡检航点逻辑设定单元702，对所述巡检航点进行逻辑设定，通过所述安全航点数量优化单元801以及所述安全航线路径优化单元802，智能划分所述巡检航点以及所述安全航点；再利用所述巡检航线规划模块6，结合所述巡检航点以及所述安全航点，规划巡检航线。本发明涉及的技术方案，相较于现有技术而言，其能够根据作业环境以及航点规划，智能设置航线安全点，提高无人机自主巡检过程中的作业安全以及作业效率。
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)
1.一种可智能化设置航线安全点的飞行控制系统，其特征在于，包括：
设置于无人机本体内的飞行控制器；
与所述飞行控制器连接的航点数据采集模块；
设置于所述航点数据采集模块以及所述飞行控制器之间的航点信息分析处理模块；与所述航点信息分析处理模块连接的信号转换模块；
与所述飞行控制器连接的巡检航线规划模块；
设置于所述巡检航线规划模块以及所述飞行控制器之间的航点逻辑划分模块。
2.根据权利要求1所述的可智能化设置航线安全点的飞行控制系统，其特征在于，所述航点信息分析处理模块包括：与所述飞行控制器连接的航点位置信息分析单元以及航点周向图像信息分析单元；与所述航点位置信息分析单元以及航点周向图像信息分析单元并联设置，用于确定航点与地面距离以及航点与杆塔巡检点距离的航点距离信息分析单元。
3.根据权利要求1所述的可智能化设置航线安全点的飞行控制系统，其特征在于，所述航点逻辑划分模块包括：与所述飞行控制器连接，用于规划安全点的的安全航点逻辑设定单元；与所述安全航点逻辑设定单元并联设置的巡检航点逻辑设定单元。
4.根据权利要求3所述的可智能化设置航线安全点的飞行控制系统，其特征在于，所述可智能化设置航线安全点的飞行控制系统还包括：设置于所述航点逻辑划分模块以及所述巡检航线规划模块之间的安全航点优化模块。
5.根据权利要求4所述的可智能化设置航线安全点的飞行控制系统，其特征在于，所述安全航点优化模块包括：与所述安全航点逻辑设定单元连接的安全航点数量优化单元；与所述安全航点数量优化单元并联设置的安全航线路径优化单元。
6.根据权利要求1所述的可智能化设置航线安全点的飞行控制系统，其特征在于，所述可智能化设置航线安全点的飞行控制系统还包括：与所述飞行控制器连接的服务器无线通信模块；与所述服务器无线通信模块并联设置，用于确定所述无人机本体地理位置的GPS定位模块。
7.根据权利要求6所述的可智能化设置航线安全点的飞行控制系统，其特征在于，所述可智能化设置航线安全点的飞行控制系统还包括：设置于所述飞行控制器以及所述服务器无线通信模块之间的数据存储模块。
8.根据权利要求7所述的可智能化设置航线安全点的飞行控制系统，其特征在于，所述可智能化设置航线安全点的飞行控制系统还包括：与所述飞行控制器连接，用于为所述无人机本体巡检飞行提供动力的驱动模块；以及与所述服务器无线通信模块通信连接的云端服务器。
9.根据权利要求1所述的可智能化设置航线安全点的飞行控制系统，其特征在于，所述可智能化设置航线安全点的飞行控制系统还包括：与所述飞行控制器连接的红外图像检测模块；设置于所述飞行控制器以及所述红外图像检测模块之间的报警模块。
10.根据权利要求9所述的可智能化设置航线安全点的飞行控制系统，其特征在于，所述报警模块包括：与所述红外图像检测模块连接的杆塔巡检点温度异常报警单元；与所述杆塔巡检点温度异常报警单元并联设置的无人机运行状态异常报警单元。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN113778138A (zh) * | 2021-09-22 | 2021-12-10 | 青海三新农电有限责任公司 | 一种无人机飞行航线的确定方法 |
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| CN117593916A (zh) * | 2023-10-25 | 2024-02-23 | 数字鲸鱼(山东)能源科技有限公司 | 一种高安全性的无人机航线记录与应用方法 |
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2021
- 2021-01-18 CN CN202110061342.4A patent/CN112859917A/zh active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20210528 |