CN114397904B - 架空输电线路无人机落线系统、方法及存储介质 - Google Patents
架空输电线路无人机落线系统、方法及存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114397904B CN114397904B CN202210040665.XA CN202210040665A CN114397904B CN 114397904 B CN114397904 B CN 114397904B CN 202210040665 A CN202210040665 A CN 202210040665A CN 114397904 B CN114397904 B CN 114397904B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- unmanned aerial
- aerial vehicle
- transmission line
- laser radar
- controlling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 101
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 12
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 7
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 9,10-anthraquinone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3C(=O)C2=C1 RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009194 climbing Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 206010025482 malaise Diseases 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- 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
- G05D1/08—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw
- G05D1/0808—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw specially adapted for aircraft
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- 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
- G05D1/106—Change initiated in response to external conditions, e.g. avoidance of elevated terrain or of no-fly zones
Abstract
本发明公开了一种架空输电线路无人机落线系统、方法及存储介质,通过控制无人机导航至输电线路上方的目标位置;通过摄像机拍摄无人机周围的环境,得到拍摄视频;通过遥控器根据拍摄视频,在地面控制无人机的姿态;通过激光雷达探测环境中的障碍物信息;通过遥控器获取激光雷达探测的障碍物信息和激光雷达的扫描参数;根据障碍物信息和扫描参数控制无人机进行定位和导航;在无人机到达目标位置后,控制无人机降落在输电线路的导线上;通过紧固结构件在无人机降落在输电线路的导线上时紧固住导线,通过无人机载荷的摄像机、激光雷达和紧固结构件,能够实现无人机在架空输电线路导线上降落,让输电线路精细化带电作业更加安全、快捷、方便。
Description
技术领域
本发明涉及架空输电线路带电作业领域,尤其涉及一种架空输电线路无人机落线系统、方法及存储介质。
背景技术
随着我国经济的高速发展,大容量、长距离的输电线路数量不断增加,常规带电作业方法进行线路检修作业不但满足不了现代线路检修需求,这种方法还会耗费大量时间及浪费大量人力资源,这给线路的安全稳定运行带来诸多困难。由此可见,输电线路的正常运行维护、维修及带电作业都需要先进的技术作为支撑,为了满足输电线路安全运行,直升机电力作业和无人机电力作业技术应运而生。
采用传统人工带电作业在面对多点检修时,易将大量的时间消耗在将工作人员送达现场和工位的过程中,使用直升机带电作业方法可避免此类问题。另外,由于避免了检修人员上下铁塔的体力消耗,降低了高空坠落风险。而体力充沛的检修人员作业效率高,检修时间的减少,则暴露在强电场的时间大幅缩短,引发事故的可能性也更小,为有效解决批量发现的新缺陷与停电检修计划、劳动力不足及线路长期带病运行的问题。
随着无人机相关技术的不断进步与发展,在输电线路带电作业中的应用研究也逐渐开始。基于无人机是运用自备的程序控制装置和无线电遥控设备操纵控制的不载人无人机,其主要优点主要体现在以下方面:成本低、无人员伤亡、效率高、机动性好等。对于高精度的带电作业,无人机需要降落在线路上才能完成,这就需要一种能使无人机在线路上精准降落的技术。
现有的架空线路高精度带电作业存在作业成本高、安全风险高和缺少技术实现等问题。传统作业方式通常以人工爬塔和有人直升机带电作业进行,成本非常高。人工吊笼安装在多雾山区运输困难,造成作业成本高;直升机作业或人工吊笼作业都需要人与带电线路接触,都存在人员安全风险;目前无人机还无法实现精准的导航落线技术。
发明内容
本发明实施例提供一种架空输电线路无人机落线系统、方法及存储介质,能够实现无人机在架空输电线路导线上降落,让输电线路精细化带电作业更加安全、快捷、方便。
第一方面,本发明实施例提供一种架空输电线路无人机落线系统,所述架空输电线路无人机落线系统包括无人机、摄像机、激光雷达、遥控器、紧固结构件;其中,
所述无人机,用于导航至输电线路上方的目标位置;
所述摄像机,用于拍摄所述无人机周围的环境,得到拍摄视频;
所述遥控器,用于根据所述拍摄视频,在地面控制所述无人机的姿态;
所述激光雷达,用于探测环境中的障碍物信息;
所述遥控器,还用于获取所述激光雷达探测的障碍物信息和所述激光雷达的扫描参数;根据所述障碍物信息和所述扫描参数控制所述无人机进行定位和导航;
所述无人机,还用于在所述无人机到达所述目标位置后,控制所述无人机降落在所述输电线路的导线上;
所述紧固结构件,用于当所述无人机降落在所述输电线路的导线上时紧固住导线。
第二方面,本发明实施例提供一种架空输电线路无人机落线方法,应用于架空输电线路无人机落线系统,所述架空输电线路无人机落线系统包括无人机、摄像机、激光雷达、遥控器、紧固结构件;所述摄像机、激光雷达和紧固结构件装载在所述无人机上,所述无人机和所述遥控器进行通信连接;所述方法包括:
控制所述无人机导航至输电线路上方的目标位置;
通过所述摄像机拍摄所述无人机周围的环境,得到拍摄视频;
通过所述遥控器根据所述拍摄视频,在地面控制所述无人机的姿态;
通过所述激光雷达探测环境中的障碍物信息;
通过所述遥控器获取所述激光雷达探测的障碍物信息和所述激光雷达的扫描参数;根据所述障碍物信息和所述扫描参数控制所述无人机进行定位和导航;
在所述无人机到达所述目标位置后,控制所述无人机降落在所述输电线路的导线上;
通过所述紧固结构件在所述无人机降落在所述输电线路的导线上时紧固住导线。
第三方面,本发明实施例提供一种计算机可读存储介质,其存储用于电子数据交换的计算机程序,其中,所述计算机程序使得计算机执行如上述第二方面所提供的方法。
本申请实施例第四方面提供了一种计算机程序产品,其中,所述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质,所述计算机程序可操作来使计算机执行如本申请实施例第二方面所描述的部分或全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装包。
可以看出,在本发明实施例中,通过控制无人机导航至输电线路上方的目标位置;通过摄像机拍摄所述无人机周围的环境,得到拍摄视频;通过遥控器根据拍摄视频,在地面控制无人机的姿态;通过激光雷达探测环境中的障碍物信息;通过遥控器获取激光雷达探测的障碍物信息和激光雷达的扫描参数;根据障碍物信息和扫描参数控制所述无人机进行定位和导航;在无人机到达目标位置后,控制无人机降落在输电线路的导线上;通过紧固结构件在无人机降落在输电线路的导线上时紧固住导线,通过无人机载荷的摄像机、激光雷达和紧固结构件,让输电线路精细化带电作业更加安全、快捷、方便,填补了无人机在架空输电线路导线上降落的技术空白,降低了输电线路精细化带电作业的成本,提高了安装效率,为进一步促进电网自动化高效作业提供有力支撑。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例,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是本发明实施例提供的一种架空输电线路无人机落线系统的系统示意图;
图2是本发明实施例提供的一种架空输电线路无人机落线系统的场景示意图;
图3是本发明实施例提供的一种架空输电线路无人机落线方法的流程示意图;
图4是本发明实施例提供的另一种架空输电线路无人机落线方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,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作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。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
下面对本发明实施例进行详细介绍。
请参阅图1和图2,图1为本申请实施例中提供的一种架空输电线路无人机落线系统的系统示意图,图2为本申请实施例中提供的一种架空输电线路无人机落线系统的场景示意图,其中,架空输电线路无人机落线系统1000包括无人机10、摄像机20、激光雷达30、遥控器40、紧固结构件50;其中,
所述无人机10,用于导航至输电线路上方的目标位置;
所述摄像机20,用于拍摄所述无人机周围的环境,得到拍摄视频;
所述遥控器40,用于根据所述拍摄视频,在地面控制所述无人机的姿态;
所述激光雷达30,用于探测环境中的障碍物信息;
所述遥控器40,还用于获取所述激光雷达探测的障碍物信息和所述激光雷达的扫描参数;根据所述障碍物信息和所述扫描参数控制所述无人机进行定位和导航;
所述无人机10,还用于在所述无人机10到达所述目标位置后,控制所述无人机降落在所述输电线路的导线上;
所述紧固结构件50,用于当所述无人机10降落在所述输电线路的导线上时紧固住导线。
其中,无人机10可以用于挂载带电作业系统,将无人机导航到电线路上方的目标位置,目标位置可以是输电线路正上方的三维坐标位置。
其中,摄像机20随着无人机进行拍摄,将拍摄视频传输至遥控器,工作人员可以在地面端的遥控器上观察无人机的大概方位,便于对无人机10的姿态、方向进行判断,从而辅助降落操作。
其中,激光雷达30,用于在无人机10到达目标位置时辅助无人机10进行毫米级精确定位及导航。具体地,当激光雷达30开启后,开始单平面内180度角扫描,当探测到障碍物时,记录无人机与障碍物的距离L及当时雷达的扫描角度值α。
其中,所述遥控器40,用于在地面控制无人机10的姿态及操作模式。
所述紧固结构件50,用于当无人机10精确降落在线上时紧固住导线。
可选地,无人机10可以为实时动态定位(real time kinematic,RTK)无人机。考虑到使用直升机作业或人工吊笼作业都需要人与带电线路接触,都存在人员安全风险,因此,采用RTK无人机可实现无人机实时定位和导航。
可选地,在所述根据所述拍摄视频,在地面控制所述无人机的姿态方面,所述遥控器具体用于:
根据所述拍摄视频确定所述无人机的姿态和飞行方向;
控制所述无人机的姿态,使所述无人机的机头方向与所述输电线路保持平行。
具体地,利用摄像机20实时观察无人机10的飞行姿态和方向,可确保无人机机头方向与输电线路保持平行。
可选地,所述障碍物信息包括:所述无人机与障碍物之间的距离;所述扫描参数包括所述激光雷达的扫描角度值;在所述根据所述障碍物信息和所述扫描参数控制所述无人机进行定位和导航方面,所述遥控器具体用于:
当所述激光雷达扫描到障碍物,所述无人机与障碍物之间的距离达到预设距离阈值时,若所述扫描角度值到达预设角度值,则确定所述无人机到达所述目标位置;
当所述激光雷达扫描到障碍物,所述无人机与障碍物之间的距离达到预设距离阈值时,若所述扫描角度值未到达预设角度值时,则执行所述根据所述拍摄视频,在地面控制所述无人机的姿态的步骤,直到所述扫描角度值到达预设角度值。
具体实施中,可操控遥控器40,开启无人机的精确定位功能,当激光雷达扫描到障碍物且无人机与障碍物之间的距离达到预设距离阈值时,若扫描角度值α到达预设角度值,预设角度值例如可以为90度,则确定无人机到达所述目标位置,可进一步控制无人机降落;当激光雷达扫描到障碍物且无人机与障碍物之间的距离达到预设距离阈值时,若扫描角度值α不为预设角度值(90度),则通过遥控器进行提示,使工作人员根据拍摄视频,在地面控制无人机的姿态例如,遥控器40可进行播报语音提示,通知工作人员即将执行自动降落指令,无人机10自动执行降落,当降落到线路上不能继续下降时,紧固结构件50自动触发收紧操作,将导线夹紧,从而使无人机精准降落在导线上。可选地,若扫描角度值α大于或小于预设角度值,可自动触发无人机10进行调整,使无人机缓慢向右或向左平移,随着扫描角度值α逼近预设角度值,无人机10也逐渐逼近输电线路的正上方,即目标位置。
可选地,所述遥控器,还用于将所述无人机的操作模式切换为全自动模式;
在所述航至输电线路上方的目标位置方面,所述无人机具体用于:
在所述全自动模式下,控制所述无人机飞到所述目标位置悬停;所述目标位置为所述输电线路的正上方。
其中,还可以通过遥控器控制无人机的操作模式,具体地,工作人员可以将无人机的操作模式切换为全自动模式,在全自动模式下,无人机飞到所述目标位置悬停。
可选地,所述遥控器还用于:
设置所述无人机的目标位置;将所述目标位置发送至所述无人机。
其中,在无人机导航至目标位置之前,工作人员可通过遥控器设置目标位置,即输电线路的正上方,进而,遥控器将目标位置发送至无人机,从而,无人机可以自动导航到所述目标位置悬停。
可以看出,在本发明实施例中,通过控制无人机导航至输电线路上方的目标位置;通过摄像机拍摄所述无人机周围的环境,得到拍摄视频;通过遥控器根据拍摄视频,在地面控制无人机的姿态;通过激光雷达探测环境中的障碍物信息;通过遥控器获取激光雷达探测的障碍物信息和激光雷达的扫描参数;根据障碍物信息和扫描参数控制所述无人机进行定位和导航;在无人机到达目标位置后,控制无人机降落在输电线路的导线上;通过紧固结构件在无人机降落在输电线路的导线上时紧固住导线,通过无人机载荷的摄像机、激光雷达和紧固结构件,让输电线路精细化带电作业更加安全、快捷、方便,填补了无人机在架空输电线路导线上降落的技术空白,降低了输电线路精细化带电作业的成本,提高了安装效率,为进一步促进电网自动化高效作业提供有力支撑。
图3是本发明实施例提供的一种架空输电线路无人机落线方法的流程示意图,该架空输电线路无人机落线方法应用于架空输电线路无人机落线系统,所述架空输电线路无人机落线系统包括无人机、摄像机、激光雷达、遥控器、紧固结构件;所述摄像机、激光雷达和紧固结构件装载在所述无人机上,所述无人机和所述遥控器进行通信连接;所述方法包括:
101、控制所述无人机导航至输电线路上方的目标位置;
102、通过所述摄像机拍摄所述无人机周围的环境,得到拍摄视频;
103、通过所述遥控器根据所述拍摄视频,在地面控制所述无人机的姿态;
104、通过所述激光雷达探测环境中的障碍物信息;
105、通过所述遥控器获取所述激光雷达探测的障碍物信息和所述激光雷达的扫描参数;根据所述障碍物信息和所述扫描参数控制所述无人机进行定位和导航;
106、在所述无人机到达所述目标位置后,控制所述无人机降落在所述输电线路的导线上;
107、通过所述紧固结构件在所述无人机降落在所述输电线路的导线上时紧固住导线。
其中,目标位置可以是输电线路正上方的三维坐标位置。
其中,摄像机随着无人机进行拍摄,将拍摄视频传输至遥控器,工作人员可以在地面端的遥控器上观察无人机的大概方位,便于对无人机的姿态、方向进行判断,从而辅助降落操作。
其中,激光雷达可在无人机到达目标位置时辅助无人机进行毫米级精确定位及导航。具体地,当激光雷达开启后,开始单平面内度角扫描,当探测到障碍物时,记录无人机与障碍物的距离L及当时雷达的扫描角度值α。
其中,可通过遥控器在地面控制无人机的姿态及操作模式,可通过所述紧固结构件当无人机精确降落在线上时紧固住导线。
可选地,所述根据所述拍摄视频,在地面控制所述无人机的姿态,包括:
根据所述拍摄视频确定所述无人机的姿态和飞行方向;
控制所述无人机的姿态,使所述无人机的机头方向与所述输电线路保持平行。
具体地,利用摄像机实时观察无人机的飞行姿态和方向,可确保无人机机头方向与输电线路保持平行。
可选地,所述障碍物信息包括:所述无人机与障碍物之间的距离;所述扫描参数包括所述激光雷达的扫描角度值;所述根据所述障碍物信息和所述扫描参数控制所述无人机进行定位和导航,包括:
当所述激光雷达扫描到障碍物,所述无人机与障碍物之间的距离达到预设距离阈值时,若所述扫描角度值到达预设角度值,则确定所述无人机到达所述目标位置;
当所述激光雷达扫描到障碍物,所述无人机与障碍物之间的距离达到预设距离阈值时,若所述扫描角度值未到达预设角度值时,则执行所述根据所述拍摄视频,在地面控制所述无人机的姿态的步骤,直到所述扫描角度值到达预设角度值。
具体实施中,工作人员可操控遥控器,开启无人机的精确定位功能,当激光雷达扫描到障碍物且无人机与障碍物之间的距离达到预设距离阈值时,若扫描角度值α到达预设角度值,预设角度值例如可以为90度,则确定无人机到达所述目标位置,可进一步控制无人机降落;若激光雷达扫描到障碍物且无人机与障碍物之间的距离达到预设距离阈值时,扫描角度值α不为预设角度值(90度),则通过遥控器进行提示,使工作人员根据拍摄视频,在地面控制无人机的姿态例如,遥控器可进行播报语音提示,通知工作人员即将执行自动降落指令,无人机自动执行降落,当降落到线路上不能继续下降时,紧固结构件50自动触发收紧操作,将导线夹紧,从而使无人机精准降落在导线上。可选地,若扫描角度值α大于或小于预设角度值,可自动触发无人机的飞控调整,使无人机缓慢向右或向左平移,随着扫描角度值α逼近预设角度值,无人机10也逐渐逼近输电线路的正上方,即目标位置。
可选地,所述方法还包括:
通过所述遥控器将所述无人机的操作模式切换为全自动模式;
所述导航至输电线路上方的目标位置,包括:
在所述全自动模式下,控制所述无人机飞到所述目标位置悬停,所述目标位置为所述输电线路的正上方。
其中,还可以通过遥控器控制无人机的操作模式,具体地,工作人员可以将无人机的操作模式切换为全自动模式,在全自动模式下,无人机飞到所述目标位置悬停。
可选地,所述方法还包括:
通过所述遥控器设置所述无人机的目标位置;将所述目标位置发送至所述无人机。
其中,在无人机导航至目标位置之前,工作人员可通过遥控器设置目标位置,即输电线路的正上方,进而,遥控器将目标位置发送至无人机,从而,无人机可以自动导航到所述目标位置悬停。
可以看出,通过控制无人机导航至输电线路上方的目标位置;通过摄像机拍摄所述无人机周围的环境,得到拍摄视频;通过遥控器根据拍摄视频,在地面控制无人机的姿态;通过激光雷达探测环境中的障碍物信息;通过遥控器获取激光雷达探测的障碍物信息和激光雷达的扫描参数;根据障碍物信息和扫描参数控制所述无人机进行定位和导航;在无人机到达目标位置后,控制无人机降落在输电线路的导线上;通过紧固结构件在无人机降落在输电线路的导线上时紧固住导线,通过无人机载荷的摄像机、激光雷达和紧固结构件,让输电线路精细化带电作业更加安全、快捷、方便,填补了无人机在架空输电线路导线上降落的技术空白,降低了输电线路精细化带电作业的成本,提高了安装效率,为进一步促进电网自动化高效作业提供有力支撑。
如下图4所示,图4是本发明实施例提供的一种架空输电线路无人机落线方法的流程示意图,该架空输电线路无人机落线系统应用于架空输电线路无人机落线系统,所述架空输电线路无人机落线系统包括无人机、摄像机、激光雷达、遥控器、紧固结构件;所述摄像机、激光雷达和紧固结构件装载在所述无人机上,所述无人机和所述遥控器进行通信连接;架空输电线路无人机落线方法包括:
步骤201、将无人机与遥控器连接,检查无人机状态,设定好要降落的目标位置,执行步骤202。
步骤202、将无人机操控模式切换为全自动模式,无人机飞到目标位置悬停,执行步骤203。
步骤203、利用摄像机实时观察无人机的飞行姿态和方向,确保无人机机头方向与线路保持平行,执行步骤204。
步骤204、开启激光雷达,操控遥控器,开启无人机的定位和导航功能,当激光雷达扫描到障碍物且无人机与障碍物之间的距离达到预设距离阈值时若扫描角度值α到达预设角度值,执行步骤205;当激光雷达扫描到障碍物且无人机与障碍物之间的距离达到预设距离阈值时若扫描角度值α未到达预设角度值,执行步骤206。
步骤205、通遥控器播报语音提示,通知工作人员即将执行自动降落指令,无人机自动执行下降,当降落到线路上不能继续下降时,执行步骤207。
步骤206、若扫描角度值α大于或小于预设角度值,可自动触发无人机进行调整,使无人机缓慢向右或向左平移,随着扫描角度值α逼近预设角度值,无人机也逐渐逼近目标位置,执行步骤207。
步骤207、通过紧固结构件自动触发收紧操作,将导线夹紧,从而使无人机精准降落在导线上。
可以看出,本发明通过一种架空输电线路无人机落线系统,通过紧固结构件在无人机降落在输电线路的导线上时紧固住导线,通过无人机载荷的摄像机、激光雷达和紧固结构件,让输电线路精细化带电作业更加安全、快捷、方便,填补了无人机在架空输电线路导线上降落的技术空白,降低了输电线路精细化带电作业的成本,提高了安装效率,为进一步促进电网自动化高效作业提供有力支撑。
需要说明的是,本实施例的具体实现过程可参见上述方法实施例所述的具体实现过程,在此不再详述。
本发明实施例可以根据所述方法示例对电子设备进行功能单元的划分,例如,可以对应各个功能划分各个功能单元,也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理单元中。所述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。需要说明的是,本发明实施例中对单元的划分是示意性的,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。
本发明实施例还提供一种计算机存储介质,其中,该计算机存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序,该计算机程序使得计算机执行如上述方法实施例中记载的任一方法的部分或全部步骤,上述计算机包括电子设备。
本发明实施例还提供一种计算机程序产品,上述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质,上述计算机程序可操作来使计算机执行如上述方法实施例中记载的任一方法的部分或全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装包,上述计算机包括电子设备。
需要说明的是,对于前述的各方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本发明并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本发明,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置,可通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如上述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储器中,包括若干指令用于使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例上述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括:U盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序可以存储于一计算机可读存储器中,存储器可以包括:内部闪存盘、只读存储器(英文:Read-Only Memory,简称:ROM)、随机存取器(英文:Random Access Memory,简称:RAM)、磁盘或光盘等。
以上对本发明实施例进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (6)
1.一种架空输电线路无人机落线系统,其特征在于,所述架空输电线路无人机落线系统包括无人机、摄像机、激光雷达、遥控器、紧固结构件;其中,
所述无人机,用于导航至输电线路上方的目标位置;
所述摄像机,用于拍摄所述无人机周围的环境,得到拍摄视频;
所述遥控器,用于根据所述拍摄视频,在地面控制所述无人机的姿态;具体包括:根据所述拍摄视频确定所述无人机的姿态和飞行方向;控制所述无人机的姿态,使所述无人机的机头方向与所述输电线路保持平行;
所述激光雷达,用于探测环境中的障碍物信息;
所述遥控器,还用于获取所述激光雷达探测的障碍物信息和所述激光雷达的扫描参数;所述障碍物信息包括:所述无人机与障碍物之间的距离;所述扫描参数包括所述激光雷达的扫描角度值;根据所述障碍物信息和所述扫描参数控制所述无人机进行定位和导航;具体包括:当所述激光雷达扫描到障碍物,所述无人机与障碍物之间的距离达到预设距离阈值时,若所述扫描角度值到达预设角度值,则确定所述无人机到达所述目标位置;当所述激光雷达扫描到障碍物,所述无人机与障碍物之间的距离达到预设距离阈值时,若所述扫描角度值未到达预设角度值,则执行所述根据所述拍摄视频,在地面控制所述无人机的姿态的步骤,直到所述扫描角度值到达预设角度值;
所述无人机,还用于在所述无人机到达所述目标位置后,控制所述无人机降落在所述输电线路的导线上;
所述紧固结构件,用于当所述无人机降落在所述输电线路的导线上时紧固住导线。
2.根据权利要求1所述系统,其特征在于,所述遥控器,还用于将所述无人机的操作模式切换为全自动模式;
在所述航至输电线路上方的目标位置方面,所述无人机具体用于:
在所述全自动模式下,控制所述无人机飞到所述目标位置悬停;所述目标位置为所述输电线路的正上方。
3.根据权利要求2所述系统,其特征在于,所述遥控器还用于:
设置所述无人机的目标位置;将所述目标位置发送至所述无人机。
4.一种架空输电线路无人机落线方法,其特征在于,应用于架空输电线路无人机落线系统,所述架空输电线路无人机落线系统包括无人机、摄像机、激光雷达、遥控器、紧固结构件;所述摄像机、激光雷达和紧固结构件装载在所述无人机上,所述无人机和所述遥控器进行通信连接;所述方法包括:
控制所述无人机导航至输电线路上方的目标位置;
通过所述摄像机拍摄所述无人机周围的环境,得到拍摄视频;
通过所述遥控器根据所述拍摄视频,在地面控制所述无人机的姿态;具体包括:根据所述拍摄视频确定所述无人机的姿态和飞行方向;控制所述无人机的姿态,使所述无人机的机头方向与所述输电线路保持平行;
通过所述激光雷达探测环境中的障碍物信息;
通过所述遥控器获取所述激光雷达探测的障碍物信息和所述激光雷达的扫描参数;所述障碍物信息包括:所述无人机与障碍物之间的距离;所述扫描参数包括所述激光雷达的扫描角度值;根据所述障碍物信息和所述扫描参数控制所述无人机进行定位和导航;具体包括:当所述激光雷达扫描到障碍物,所述无人机与障碍物之间的距离达到预设距离阈值时,若所述扫描角度值到达预设角度值,则确定所述无人机到达所述目标位置;当所述激光雷达扫描到障碍物,所述无人机与障碍物之间的距离达到预设距离阈值时,若所述扫描角度值未到达预设角度值,则执行所述根据所述拍摄视频,在地面控制所述无人机的姿态的步骤,直到所述扫描角度值到达预设角度值;
在所述无人机到达所述目标位置后,控制所述无人机降落在所述输电线路的导线上;
通过所述紧固结构件在所述无人机降落在所述输电线路的导线上时紧固住导线。
5.根据权利要求4所述方法,其特征在于,所述方法还包括:
通过所述遥控器将所述无人机的操作模式切换为全自动模式;
所述导航至输电线路上方的目标位置,包括:
在所述全自动模式下,控制所述无人机飞到所述目标位置悬停,所述目标位置为所述输电线路的正上方。
6.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其存储用于电子数据交换的计算机程序,其中,所述计算机程序使得计算机执行如权利要求4或5所述的方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210040665.XA CN114397904B (zh) | 2022-01-14 | 2022-01-14 | 架空输电线路无人机落线系统、方法及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210040665.XA CN114397904B (zh) | 2022-01-14 | 2022-01-14 | 架空输电线路无人机落线系统、方法及存储介质 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114397904A CN114397904A (zh) | 2022-04-26 |
CN114397904B true CN114397904B (zh) | 2023-11-21 |
Family
ID=81230349
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210040665.XA Active CN114397904B (zh) | 2022-01-14 | 2022-01-14 | 架空输电线路无人机落线系统、方法及存储介质 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114397904B (zh) |
Citations (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN204355272U (zh) * | 2014-11-20 | 2015-05-27 | 河南送变电工程公司 | 一种多旋翼巡检飞行器及输电线路巡检系统 |
CN105035315A (zh) * | 2015-08-03 | 2015-11-11 | 深圳供电局有限公司 | 一种基于镭射光精确落线巡检的多旋翼无人机及操作方法 |
CN105159297A (zh) * | 2015-09-11 | 2015-12-16 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 输电线路无人机巡检避障系统与方法 |
CN105739517A (zh) * | 2016-05-17 | 2016-07-06 | 苏州华天国科电力科技有限公司 | 一种旋翼无人机自主上下线绝缘作业的引导装置与方法 |
CN106199630A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-12-07 | 西安深穹光电科技有限公司 | 基于激光雷达的无人机避障系统及其避障方法 |
CN106647790A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-05-10 | 重庆大学 | 面向复杂环境的四旋翼无人机飞行器系统及飞行方法 |
CN108376938A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-08-07 | 武汉大学 | 一种无人机复合的高压输电线路巡检机器人系统及控制方法 |
CN108957481A (zh) * | 2017-05-22 | 2018-12-07 | 深圳市道通智能航空技术有限公司 | 一种障碍检测方法、装置以及无人飞行器 |
CN109398702A (zh) * | 2018-11-06 | 2019-03-01 | 广东电网有限责任公司 | 一种基于无人机防跌落的落线装置及其落线方法 |
CN208979099U (zh) * | 2018-11-06 | 2019-06-14 | 广东电网有限责任公司 | 一种基于无人机防跌落的落线装置 |
CN109885083A (zh) * | 2019-03-06 | 2019-06-14 | 国网陕西省电力公司检修公司 | 基于激光雷达的输电线路精细化巡检飞行平台及巡检方法 |
CN209051596U (zh) * | 2018-08-29 | 2019-07-02 | 广州中科智云科技有限公司 | 一种喷火无人机 |
EP3557362A1 (en) * | 2016-12-16 | 2019-10-23 | Guangzhou Xaircraft Technology Co., Ltd. | Unmanned aerial vehicle operating method and device |
CN110371291A (zh) * | 2019-06-13 | 2019-10-25 | 西安交通大学 | 一种高压输电线飞行巡检机器人平稳上下线机构 |
CN110850894A (zh) * | 2019-12-05 | 2020-02-28 | 广东电网能源发展有限公司 | 一种无人机自动返航的方法、装置、无人机及存储介质 |
CN211123766U (zh) * | 2019-12-26 | 2020-07-28 | 国网宁夏电力有限公司固原供电公司 | 基于单线激光雷达多旋翼无人机精细化自主巡检装置 |
CN111722638A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-09-29 | 山西工程职业学院 | 一种无人机飞行控制系统 |
CN112130157A (zh) * | 2020-10-16 | 2020-12-25 | 追创科技(苏州)有限公司 | 激光雷达系统及自主移动设备 |
CN113602386A (zh) * | 2021-09-06 | 2021-11-05 | 晋能控股集团有限公司 | 一种自带滑翔机式煤矿探测救援机器人及工作方法 |
-
2022
- 2022-01-14 CN CN202210040665.XA patent/CN114397904B/zh active Active
Patent Citations (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN204355272U (zh) * | 2014-11-20 | 2015-05-27 | 河南送变电工程公司 | 一种多旋翼巡检飞行器及输电线路巡检系统 |
CN105035315A (zh) * | 2015-08-03 | 2015-11-11 | 深圳供电局有限公司 | 一种基于镭射光精确落线巡检的多旋翼无人机及操作方法 |
CN105159297A (zh) * | 2015-09-11 | 2015-12-16 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 输电线路无人机巡检避障系统与方法 |
CN105739517A (zh) * | 2016-05-17 | 2016-07-06 | 苏州华天国科电力科技有限公司 | 一种旋翼无人机自主上下线绝缘作业的引导装置与方法 |
CN106199630A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-12-07 | 西安深穹光电科技有限公司 | 基于激光雷达的无人机避障系统及其避障方法 |
EP3557362A1 (en) * | 2016-12-16 | 2019-10-23 | Guangzhou Xaircraft Technology Co., Ltd. | Unmanned aerial vehicle operating method and device |
CN106647790A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-05-10 | 重庆大学 | 面向复杂环境的四旋翼无人机飞行器系统及飞行方法 |
CN108957481A (zh) * | 2017-05-22 | 2018-12-07 | 深圳市道通智能航空技术有限公司 | 一种障碍检测方法、装置以及无人飞行器 |
CN108376938A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-08-07 | 武汉大学 | 一种无人机复合的高压输电线路巡检机器人系统及控制方法 |
CN209051596U (zh) * | 2018-08-29 | 2019-07-02 | 广州中科智云科技有限公司 | 一种喷火无人机 |
CN208979099U (zh) * | 2018-11-06 | 2019-06-14 | 广东电网有限责任公司 | 一种基于无人机防跌落的落线装置 |
CN109398702A (zh) * | 2018-11-06 | 2019-03-01 | 广东电网有限责任公司 | 一种基于无人机防跌落的落线装置及其落线方法 |
CN109885083A (zh) * | 2019-03-06 | 2019-06-14 | 国网陕西省电力公司检修公司 | 基于激光雷达的输电线路精细化巡检飞行平台及巡检方法 |
CN110371291A (zh) * | 2019-06-13 | 2019-10-25 | 西安交通大学 | 一种高压输电线飞行巡检机器人平稳上下线机构 |
CN110850894A (zh) * | 2019-12-05 | 2020-02-28 | 广东电网能源发展有限公司 | 一种无人机自动返航的方法、装置、无人机及存储介质 |
CN211123766U (zh) * | 2019-12-26 | 2020-07-28 | 国网宁夏电力有限公司固原供电公司 | 基于单线激光雷达多旋翼无人机精细化自主巡检装置 |
CN111722638A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-09-29 | 山西工程职业学院 | 一种无人机飞行控制系统 |
CN112130157A (zh) * | 2020-10-16 | 2020-12-25 | 追创科技(苏州)有限公司 | 激光雷达系统及自主移动设备 |
CN113602386A (zh) * | 2021-09-06 | 2021-11-05 | 晋能控股集团有限公司 | 一种自带滑翔机式煤矿探测救援机器人及工作方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
基于三维激光雷达技术的输电线路廊道障碍物检测研究;王松波等;《电子科技》;第81-84页 * |
基于激光雷达的无人机SLAM与路径规划研究;徐宇;《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅱ辑》;第C031-103页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114397904A (zh) | 2022-04-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110011223B (zh) | 适于区域输电线路的多无人机协作巡检方法和系统 | |
CN114035614B (zh) | 基于先验信息的无人机自主巡检方法、系统及存储介质 | |
CN105739512B (zh) | 无人机自动巡检系统及方法 | |
CN105449876B (zh) | 一种电力巡线多旋翼飞行器的自主无线充电系统 | |
CN110466760B (zh) | 一种电力巡检无人机用辅助机械臂及其控制系统 | |
CN106887161B (zh) | 无人机自动起降管理站、无人机自动起降管理系统及方法 | |
CN204256523U (zh) | 一种基于无人机平台的红外检视巡线装置 | |
CN104362545B (zh) | 一种多旋翼巡检飞行器及其挂载输电线路的方法 | |
CN105204522B (zh) | 一种输电线路无人机接力飞行巡视方法 | |
CN111884333B (zh) | 无人值守巡检无人机协同工作系统及其方法 | |
CN111766897B (zh) | 一种输电线路的通道巡视方法、无人机和系统 | |
CN109895116B (zh) | 一种电力管廊轨道机器人巡检方法和装置 | |
CN204481394U (zh) | 一种输电线路无人机视频监控系统 | |
CN106275470A (zh) | 飞行器及其避障方法和系统 | |
CN114115317A (zh) | 一种基于人工智能的变电站无人机巡检方法 | |
CN111585643A (zh) | 一种应用于电力架线过程中的远程实时监控方法 | |
CN114397904B (zh) | 架空输电线路无人机落线系统、方法及存储介质 | |
CN113568427B (zh) | 无人机自主着陆移动平台的方法及系统 | |
CN203048431U (zh) | 一种塔吊作业监控装置 | |
CN114434456A (zh) | 一种机房巡检机器人及其巡检方法 | |
CN109857139A (zh) | 城市中低空载重7kg及以下级别无人机空间精准定位技术 | |
CN109466785A (zh) | 一种针对交流双回直线塔的无人机自主巡检方法 | |
CN207380555U (zh) | 面向自主搬运任务的无人机系统 | |
CN111742276A (zh) | 无人机返航方法、设备、无人机和存储介质 | |
Chen et al. | Intelligent power distribution live‐line operation robot systems based on stereo camera |
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 | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |