CN113110580A - 一种输电线路多机协同巡检系统与方法 - Google Patents

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甄春利
王兴
刘广扩
陈雷动
董茂起
李沛然
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Shanghai Rouke Intelligent Technology Co ltd
Shandong Lingyi Intelligent Technology Co ltd
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Shandong Lingyi Intelligent Technology Co ltd
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    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/10—Simultaneous control of position or course in three dimensions
    • G05D1/101—Simultaneous control of position or course in three dimensions specially adapted for aircraft
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G1/00—Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines
    • H02G1/02—Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines for overhead lines or cables

Abstract

本发明涉及一种输电线路多机协同巡检系统与方法，S1，建立杆塔模型；S2，选定巡检线路，并分配检测点到无人机；S3，依次放飞无人机，无人机按S2中的分配的检测点进行巡检；S4，无人机移动机场估算放飞的无人机的返航点，然后提前到达返航点处；S5，无人机依次返航更换电池，换电后控制台判断整条输电线路是巡检完毕；S6，判断没有巡检完成后，无人机继续完成任务；判断巡检完成后，生成线路巡检报告或任务报告。本发明相对于手动操作无人机进行巡检，效率、安全性、准确性得到了提高；相对于现有的自动巡检来说：相对于单机巡检，效率更高、安全性更高；相对多机巡检，在对某一特定输电线路的检测效率高，同时不进行重复跨线作业，安全性更高。

Description

一种输电线路多机协同巡检系统与方法
技术领域
本发明涉及电力巡检技术领域，特别涉及一种输电线路多机协同巡检系统与方法。
背景技术
随着科技的高速发展，相关数据和图像资料表明，在观察输电线路设备运行情况时，无人机技术可以起到相当关键的作用，大大减轻了电力员工的作业负担。通过无人机，可以清楚判断重要部件是否受到损坏，保证输电线路的安全，保障居民的用电。除正常巡检和特殊巡检外，还可将无人机应用在电网灾后故障巡检。当灾害导致道路受阻、人员无法巡检时，无人机可以发挥替代作用，开展输电线路巡查，准确定位杆塔、线路故障，且视角更广，能避免“盲点”。无人机巡检提高了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情况下迅速完成，比人工巡检效率高出数十倍。无人机自动机场的出现，让无人机的应用更加灵活。
目前，市面上存在的无人机的输电线路巡检方式为：1、手动操作无人机巡检；2、自动无人机巡检，有单机和多机组合巡检两种模式。
上述两种方式存在如下问题：
1、手动巡检效率低，准确率也不高；
2、对于自动巡检，单机巡检时，无人机的可飞行时间比较短，效率低；多机巡检方式多为每架无人机检测1个杆塔或检测不同输电线路，对于单个输电线线路的巡检效率并不高，且无人机要经常跨过高压线对高压线两侧部位进行检测。
为此，本发明设计了一种基于无人机移动机场的输电线路多机协同巡检系统与方法，多架无人机同时巡检某条输电线路，提高巡检效率，同时多架飞机分布在输电线路两侧，避免无人机反复跨越高压线路。
发明内容
本发明为了弥补现有技术中的不足，提供了一种输电线路多机协同巡检系统与方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种输电线路多机协同巡检系统，包括无人机、无人机移动机场和控制台，其特征在于：
所述无人机设有若干个；所述无人机移动机场上设有充电装置，无人机移动机场上搭载有控制台；所述控制台中搭载有塔杆模型建立软件，控制台上设有显示设备，显示设备上可同时显示执行任务的无人机的飞行状态及捕捉到的巡检图像信息。
基于上述的输电线路多机协同巡检系统的具体运行方法为：
S1，建立杆塔模型；
S2，选定巡检线路，并分配检测点到无人机；
S3，依次放飞无人机，无人机按S2中的分配的检测点进行巡检；
S4，无人机移动机场估算放飞的无人机的返航点，然后提前到达返航点处；
S5，无人机依次返航更换电池，换电后控制台判断整条输电线路是巡检完毕；
S6，判断没有巡检完成后，无人机继续完成任务；判断巡检完成后，生成线路巡检报告或任务报告。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述S1具体为，控制台建立杆塔模型后，确定杆塔需要检测的点，对于一个杆塔，检测的点对称分布。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述S2中，控制台将同一塔杆上的不同点分配给不同的无人机，使这些无人机可以在相同的时间内完成分配点的检测。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述S4具体为，控制台根据无人机续航时间和单个杆塔的检测时间以及杆塔间的飞行时间预估可最远检测到的杆塔，然后无人机系统机场根据行驶到杆塔附近的停靠点，等待无人机回来换电；其中在无人机开始巡检点与计算得到的无人机移动机场停靠点距离超出无人机有效通信距离时，控制台更改无人机移动机场的停靠点为最远有效通信点；并且，控制台根据无人机续航巡检最远停靠点和有效通信距离，实时提示无人机移动机场有效的停靠点，指引无人机移动机场最终停靠在无人机续航巡检最远停靠点。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述无人机移动机场与无人机同步行驶或选择控制台给出的停靠点停靠。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述S5中，无人机系统机场对换下来的电池进行充电。
本发明的有益效果是：
本发明可以将杆塔检测点按照作业时间平均分配给多架无人机，分配参考杆塔的对称性，避免无人机频繁跨线飞行；控制台可看到无人机的实时位置及实时检测图像及判定结果；控制台可以计算下一个停靠点，控制台可以将协同作业的无人机的返回的信息整理成报告。
本发明的技术方案相对于手动操作无人机进行巡检，效率、安全性、准确性都得到了提高；
相对于现有的自动巡检来说：相对于单机巡检，效率更高、安全性更高；相对多机巡检，在对某一特定输电线路的检测效率高，同时不进行重复跨线作业，安全性更高。
附图说明
图1为本发明的输电线路多机协同巡检方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中”、“上”、“下”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”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，也可以是电性连接。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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
图1为本发明的一种具体实施例，该实施例为一种基于无人机移动机场的输电线路多机协同巡检系统与方法。本实施例的系统组成部分包括无人机、无人机移动机场和控制台。
本实施例的具体工作方法为：
1）建立杆塔模型，确定杆塔需要检测的点，对于1个杆塔，这些点应该是对称的。
2）控制台将同一杆塔上的不同点分配给不同的无人机，保证这些无人机可以在相同的时间内完成分配点的检测。
3）控制台同时启动多架飞机对同一输电线路进行巡检
4）控制台有显示设备，可同时显示执行任务的无人机的飞行状态及捕捉到的巡检图像、信息等。
5）控制台根据无人机续航时间和单个杆塔的检测时间以及杆塔间的飞行时间预估可最远检测到的杆塔，无人机移动机场行驶到杆塔附近的停靠点，等待无人机回来换电。
在无人机开始巡检点与计算得到的无人机移动机场停靠点距离超出无人机有效通信距离时，控制台更改无人机移动机场的停靠点为最远有效通信点。
控制台根据无人机续航巡检最远停靠点和有效通信距离，实时提示无人机移动机场有效的停靠点，指引无人机移动机场最终停靠在无人机续航巡检最远停靠点。
6）无人机移动机场可与无人机同步行驶，或选择控制台给出的停靠点停靠。
7）无人机飞抵无人机移动机场后换电，换电后继续执行巡检任务，无人机移动机场对换下来的电池进行充电；
8）巡检过程中或巡检结束后，控制台将执行巡检任务的无人机传回的信息进行汇总，生成测试报告。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种输电线路多机协同巡检系统，包括无人机、无人机移动机场和控制台，其特征在于：
所述无人机设有若干个；所述无人机移动机场上设有充电装置，无人机移动机场上搭载有控制台；所述控制台中搭载有塔杆模型建立软件，控制台上设有显示设备，显示设备上可同时显示执行任务的无人机的飞行状态及捕捉到的巡检图像信息。
2.一种基于权利要求1所述的输电线路多机协同巡检方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，建立杆塔模型；
S2，选定巡检线路，并分配检测点到无人机；
S3，依次放飞无人机，无人机按S2中的分配的检测点进行巡检；
S4，无人机移动机场估算放飞的无人机的返航点，然后提前到达返航点处；
S5，无人机依次返航更换电池，换电后控制台判断整条输电线路是巡检完毕；
S6，判断没有巡检完成后，无人机继续完成任务；判断巡检完成后，生成线路巡检报告或任务报告。
3.根据权利要求2所述的输电线路多机协同巡检方法，其特征在于：
所述S1具体为，控制台建立杆塔模型后，确定杆塔需要检测的点，对于一个杆塔，检测的点对称分布。
4.根据权利要求2所述的输电线路多机协同巡检方法，其特征在于：
所述S2中，控制台将同一塔杆上的不同点分配给不同的无人机，使这些无人机可以在相同的时间内完成分配点的检测。
5.根据权利要求2所述的输电线路多机协同巡检方法，其特征在于：
所述S4具体为，控制台根据无人机续航时间和单个杆塔的检测时间以及杆塔间的飞行时间预估可最远检测到的杆塔，然后无人机系统机场根据行驶到杆塔附近的停靠点，等待无人机回来换电；
其中在无人机开始巡检点与计算得到的无人机移动机场停靠点距离超出无人机有效通信距离时，控制台更改无人机移动机场的停靠点为最远有效通信点；
并且，控制台根据无人机续航巡检最远停靠点和有效通信距离，实时提示无人机移动机场有效的停靠点，指引无人机移动机场最终停靠在无人机续航巡检最远停靠点。
6.根据权利要求5所述的输电线路多机协同巡检方法，其特征在于：
所述无人机移动机场与无人机同步行驶或选择控制台给出的停靠点停靠。
7.根据权利要求2所述的输电线路多机协同巡检方法，其特征在于：
所述S5中，无人机系统机场对换下来的电池进行充电。
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