CN116149352A - 电力巡检无人机的控制方法、装置和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电力巡检无人机的控制方法、装置和设备，该方法包括：响应于预设状态条件被触发，控制无人机进入异常模式；异常模式包括常规异常模式或紧急异常模式；基于异常模式的类型，控制无人机悬停至预设路径上的当前位置或预设路径对应的安全位置，以及确定无人机的应急控制策略；根据应急控制策略，控制无人机从当前位置原路返航，或从安全位置直线返航，或从安全位置降落。该方式下，预先在物理环境中设置了安全位置，根据异常模式类型控制无人机悬停在当前位置或安全位置上，再控制无人机执行异常模式类型对应的应急控制策略，保证了在电力巡检领域使用无人机作业的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，尤其是涉及一种电力巡检无人机的控制方法、装置和设备。
背景技术
在轨道交通、石化、输电、变电及配网等领域，需要对领域系统内的设备、设施、建筑、人员等对象进行巡查，以确保对象的安全和正常运行。相关技术中，工作人员可以控制无人机进行巡查；无人机按照预设路线飞行至巡查地点，在巡查地点执行巡查任务，然后返航；无人机在飞行过程中或者巡查过程中，可能会遇到一些异常情况，例如，信号不稳定、天气变化、电量不足等；由于缺乏完善的异常情况应对方式，当无人机突然异常情况时，无人机可能会失控，甚至碰触到附近的带电设备，导致设备或无人机损毁，造成严重的事故。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电力巡检无人机的控制方法、装置和设备，保证了在电力巡检领域使用无人机作业的安全性，避免了由于无人机操作不当引起的电力事故发生。
第一方面，本发明实施例提供了一种电力巡检无人机的控制方法，该方法应用于控制设备；控制设备与无人机通信连接；控制无人机按照预设路径进行飞行；响应于预设状态条件被触发，控制无人机进入异常模式；异常模式包括常规异常模式或紧急异常模式；基于异常模式的类型，控制无人机悬停至指定位置，并根据无人机的当前状态信息确定无人机的应急控制策略；其中，常规异常模式下，指定位置为位于预设路径上的当前位置，紧急异常模式下，指定位置为预设路径对应的安全位置；根据应急控制策略，控制无人机从当前位置原路返航，或从安全位置直线返航，或从安全位置降落。
上述安全位置与上述预设路径的相对位置关系满足预设位置条件，和/或安全位置的物理环境满足预设环境条件。
上述预设路径上预设有辅助位置；上述辅助位置用于控制预设路径的弯曲弧度小于预设弧度阈值；安全位置与辅助位置关联设置。
相互关联的安全位置与辅助位置之间的距离小于预设阈值；相关关联的安全位置和辅助位置之间的直线路径上不具有障碍物和/或干扰源；安全位置上，从地面到预设高度之间不具有障碍物和/或干扰源。
上述根据无人机的当前状态信息确定无人机的应急控制策略的步骤，包括：获取无人机的当前状态信息，生成无人机的应急控制策略；其中，当前状态信息包括下述中的一种或多种：无人机的电量信息、与无人机通信连接的卫星数量、无人机所处环境的风力信息、雨量信息、温度信息、无人机与上述控制设备的信号稳定性；应急控制策略包括：控制无人机原路返航、控制无人机直线返航以及控制无人机降落。
上述根据无人机的当前状态信息确定无人机的应急控制策略的步骤，包括：根据无人机的当前状态信息，生成操作问询信号；其中，应急控制策略包括：控制无人机原路返航、控制无人机直线返航以及控制无人机降落。
上述异常模式为常规异常模式；上述根据应急控制策略，控制无人机从当前位置原路返航，或从安全位置直线返航，或从安全位置降落的步骤，包括：如果应急控制策略为：控制无人机原路返航，则控制无人机从上述当前位置原路返航；如果应急控制策略为：控制无人机降落，则控制无人机飞行至安全位置，并控制无人机从安全位置降落；如果应急控制策略为：控制无人机直线返航，则控制无人机飞行至安全位置，并控制无人机从安全位置直线返航。
上述预设路径上预设有辅助位置；上述辅助位置用于控制上述预设路径的弯曲弧度小于预设弧度阈值；上述安全位置与辅助位置关联设置；上述控制无人机飞行至安全位置的步骤，包括：控制无人机飞行至距离当前位置最近的目标辅助位置；控制无人机从目标辅助位置飞行至目标辅助位置关联的安全位置。
上述异常模式为紧急异常模式，上述根据应急控制策略，控制无人机从当前位置原路返航，或从安全位置直线返航，或从安全位置降落的步骤，包括：如果应急控制策略为：控制无人机降落，则控制无人机从安全位置降落；如果应急控制策略为：控制无人机直线返航，则控制无人机在安全位置上升到预设安全高度，控制无人机从安全位置直线返航，在飞行过程中控制无人机位于安全高度。
上述基于异常模式的类型，控制无人机悬停至指定位置的步骤之后，上述方法还包括：如果无人机的电量低于支持悬停状态的耗电量，控制无人机从上述安全位置降落；如果无人机的电量低于返航所需的耗电量，生成告知信号，并控制无人机从安全位置降落；其中，告知信号指示：无人机的电量低于返航所需的耗电量，且无人机从安全位置降落。
上述预设路径上预设有辅助位置；上述辅助位置用于控制预设路径的弯曲弧度小于预设弧度阈值；上述安全位置与上述辅助位置关联设置；上述基于异常模式的类型，控制无人机悬停至指定位置的步骤，包括:如果异常模式为紧急异常模式，控制无人机飞行至距离当前位置最近的目标辅助位置；控制无人机从目标辅助位置飞行至目标辅助位置关联的安全位置，并控制无人机悬停至安全位置。
上述预设状态条件基于下述中的一种或多种确定：上述无人机的状态信号、上述无人机的环境传感信号或来自工作人员的指示信号。
上述响应于预设状态条件被触发，控制无人机进入异常模式的步骤，包括：检测预设第一事件是否发生；其中，预设第一事件包括下述中的至少一种：无人机的控制信号稳定性低于预设第一阈值、无人机所处环境的天气为第一指定天气、无人机与上述控制设备的通信信号稳定性低于预设第二阈值、无人机的电量到达预设第一低电量；其中，当无人机的电量到达第一低电量时，无人机的电量满足：无人机按照指定路径返回至出发位置的耗电量；如果上述预设第一事件发生，生成上述预设第一事件对应的告警提示；响应于接收到来自工作人员的第一指示信号，控制无人机进入常规异常模式。
上述响应于预设状态条件被触发，控制无人机进入异常模式的步骤，包括：检测预设第二事件是否发生；其中，预设第二事件包括下述中的至少一种：无人机的姿态稳定性低于预设第三阈值；无人机与上述述控制设备的通信信号稳定性低于预设第四阈值；无人机所处环境的天气为第二指定天气；如果预设第二事件发生，生成预设第二事件对应的告警提示；响应于接收到来自工作人员的第二指示信号，控制无人机进入紧急异常模式。
上述方法还包括：响应于无人机的电量到达预设第二低电量，控制无人机进入紧急异常模式；其中，第二低电量为：当无人机的电量到达第二低电量时，无人机的电量满足：无人机按照直线路径返回至出发位置的耗电量。
上述控制无人机按照预设路径进行飞行的步骤之前，上述方法还包括：
获取预设地图；其中，预设地图包括：作业区域对应的二维地图，或者作业区域对应的三维模型地图；在预设地图上设置巡检位置和辅助位置；其中，在巡检位置点，无人机按照预设巡检参数执行巡检任务巡检参数用于控制：无人机在巡检位置点的移动位置，以及无人机上摄像头的拍摄方式；基于巡检位置和辅助位置生成预设路径。
上述基于巡检位置和辅助位置生成预设路径的步骤之后，上述方法还包括：设置无人机返回出发位置的返航高度；其中，在返航高度上，无人机从上述安全位置直线返航的路径上不具有障碍物和/或干扰源。
上述基于巡检位置和辅助位置生成预设路径的步骤之后，上述方法还包括：基于辅助位置关联设置安全位置；其中，相互关联的安全位置与辅助位置之间的距离小于预设阈值；相关关联的安全位置和辅助位置之间的直线路径上不具有障碍物和/或干扰源；安全位置上，从地面到预设高度之间不具有障碍物和/或干扰源。
第二方面，本发明实施例提供了一种电力巡检无人机的控制装置，该装置设置于控制设备，控制设备与无人机通信连接；装置包括：第一控制模块，用于控制无人机按照预设路径进行飞行；第二控制模块，用于响应于预设状态条件被触发，控制无人机进入异常模式；异常模式包括常规异常模式或紧急异常模式；第一确定模块，用于基于异常模式的类型，控制无人机悬停至指定位置，以及确定无人机的应急控制策略；其中，常规异常模式下，指定位置为位于预设路径上的当前位置，紧急异常模式下，指定位置为预设路径对应的安全位置；第三控制模块，用于根据应急控制策略，控制无人机从当前位置原路返航，或从安全位置直线返航，或从安全位置降落。
第三方面，本发明实施例提供了一种电力巡检无人机的控制设备，该设备包括处理器和存储器，存储器存储有能够被处理器执行的机器可执行指令，处理器执行机器可执行指令以实现上述电力巡检无人机的控制方法。
第四方面，本发明实施例提供了一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质存储有机器可执行指令，机器可执行指令在被处理器调用和执行时，机器可执行指令促使处理器实现上述电力巡检无人机的控制方法。
本发明实施例带来了以下有益效果：
上述提供了一种电力巡检无人机的控制方法、装置和设备，控制无人机按照预设路径进行飞行；响应于预设状态条件被触发，控制无人机进入异常模式；异常模式包括常规异常模式或紧急异常模式；基于异常模式的类型，控制无人机悬停至指定位置，以及确定无人机的应急控制策略；其中，常规异常模式下，指定位置为位于预设路径上的当前位置，紧急异常模式下，指定位置为预设路径对应的安全位置；根据应急控制策略，控制无人机从当前位置原路返航，或从安全位置直线返航，或从安全位置降落。该方式下，预先在物理环境中设置了安全位置，根据异常模式类型控制无人机悬停在当前位置或安全位置上，再控制无人机执行异常模式类型对应的应急控制策略，保证了在电力巡检领域使用无人机作业的安全性。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，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一种电力巡检无人机的控制方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种对比无人机飞行路径的示意图；
图3为本发明实施例提供的一种常规异常模式下无人机控制流程的示意图；
图4为本发明实施例提供的一种紧急异常模式下无人机控制流程的示意图；
图5为本发明实施例提供的一种获取目标辅助位置的示意图；
图6为本发明实施例提供的一种电力巡检无人机的控制装置的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的一种电力巡检无人机的控制设备的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，都属于本发明保护的范围。
在轨道交通、石化、输电、变电及配网等领域，作业区域设备的防护及安全检测主要靠人力定时巡检，受地形地貌、管制区域、天气环境、时间等因素影响，巡检工作缺乏相关自动化检测手段辅助，导致消耗了大量人力，随着无人机技术的发展，无人机生成数据影像更清晰化、续航时间更长久化、操作更简单化，国内外逐渐使用无人机技术进行巡检工作。
现有技术中，无人机在巡检作业中的飞行应对方式，存在以下不足：
1)返航方面：无人机在巡检作业时，直接上升到返航高度，再进行点对点返航。由于无人机避障方面无法对顶部设备进行检测，所以在巡检环境中，可能会在直线上升返航高度过程中，触碰到现场电力设备，导致设备或无人机损毁。
2)异常应对方面：当前无人机对于异常情况的应对，缺少较为完善的应对方式，在突发异常情况时，可能会因为处理不妥造成无人机失控或者触碰到现场电力设备，也会造成严重的事故。
基于此，本发明实施例提供一种电力巡检无人机的控制方法、装置和设备，方法应用于控制设备；控制设备与无人机通信连接，在这里，控制设备是无人机的控制中心，可以是遥控器、手机、电脑等设备，无人机的控制指令均由该控制设备发出，示例地，控制设备可以通过无线通信的方式将无人机的控制指令发送至无人机，以控制无人机按控制指令执行对应的操作。需要说明的是，该技术可以应用于轨道交通、石化、输电、变电及配网等领域，主要涉及基于上述领域的安全作业过程。
为便于对本实施例进行理解，为便于理解，下面对本发明实施例的具体流程进行描述，请参阅图1，本发明实施例中一种电力巡检无人机的控制方法的一个实施例，包括：
步骤S101，控制无人机按照预设路径进行飞行；
上述预设路径是无人机执行正常巡检任务时的飞行路径，该预设路径由多种位置生成，这些位置可以根据作业区域地图结合巡检需求和飞行需求得到。该预设路径能满足正常巡检需求和无人机飞行安全要求。
本步骤中，控制设备可以通过无线通信的方式将控制指令发送至无人机，控制无人机按照预设路径飞行进行正常的巡检工作。
步骤S102，响应于预设状态条件被触发，控制无人机进入异常模式；异常模式包括常规异常模式或紧急异常模式；
上述异常模式包括常规异常模式或紧急异常模式。预设状态条件是预先设置用来确定无人机的异常模式类型的状态条件，只有满足相应的预设条件后才可以确定与之对应的异常模式的种类。实际实现时，预设状态条件可以通过无人机的状态信号、无人机的环境传感信号或来自工作人员的指示信号中的一种或多种来确定。
在这里，无人机的状态信号包括无人机的控制信号、无人机与控制设备的通讯信号以及无人机的电量；其中，无人机的控制信号可以是RTK(Real-time kinematic，实时动态)信号、GPS(Global Positioning System，全球定位系统)信号等。无人机的环境传感信号指的是无人机所处环境的的天气状态；另外，预设状态条件还可以是来自工作人员的指示信号，例如由工作人员根据巡查需求对现场飞行情况进行认定后通过控制设备发出的异常指示信号。一般地，当信号稳定性越弱、电量越低、天气越恶劣、异常指示信号严重等级越高，无人机的异常模式类型越紧急。
当预设状态条件被触发后，控制设备确定无人机的异常模式类型，控制无人机进入对应的异常模式。
该步骤中，当预设状态条件被触发后，可以确定无人机对应的异常模式类型，控制设备开始控制无人机进入相应的异常模式，以便执行后续的应急控制策略。
步骤S103，基于异常模式的类型，控制无人机悬停至指定位置，以及确定无人机的应急控制策略；其中，常规异常模式下，指定位置为位于预设路径上的当前位置，紧急异常模式下，指定位置为预设路径对应的安全位置；
上述应急控制策略是无人机应对异常情况需要执行的一系列操作，包括控制设备自动控制无人机执行和控制设备收到工作人员反馈后执行两种。上述安全位置是专为应对无人机飞行过程中的紧急情况而设置的应急位置，在设置安全位置过程中，需要对安全位置与预设路径的相对位置关系和/或安全位置的物理环境进行考察，使得安全位置在作业区域具有绝对的安全性。
本步骤中，当无人机进入异常模式后，根据异常模式的类型，控制设备自动控制无人机悬停在预设路径上的当前位置或安全位置上，随后进一步确定无人机的应急控制策略。在这里，确定无人机的应急控制策略方式包括：控制设备自动生成和工作人员指示后确定。
该方式中，根据异常模式的类型，控制设备控制无人机停止巡查任务悬停至指定位置，避免了无人机带风险执行任务，另外，指定位置中安全位置的设计，可以最大限速的保证无人机在紧急情况下的安全性。
步骤S104，根据应急控制策略，控制无人机从当前位置原路返航，或从安全位置直线返航，或从安全位置降落。
也就是说，确定应急控制策略后，控制设备根据控制策略控制无人机执行从当前位置原路返航，或从安全位置直线返航，或从安全位置降落操作。
该步骤中，根据应急控制策略，控制无人机执行对应的操作。该方式下，使得无人机发生异常情况后能以安全的机制进行应对处理。
上述电力巡检无人机的控制方法，控制无人机按照预设路径进行飞行；响应于预设状态条件被触发，控制无人机进入异常模式；异常模式包括常规异常模式或紧急异常模式；基于异常模式的类型，控制无人机悬停至指定位置，并根据无人机的当前状态信息确定无人机的应急控制策略；其中，常规异常模式下，指定位置为位于预设路径上的当前位置，紧急异常模式下，指定位置为预设路径对应的安全位置；根据应急控制策略，控制无人机从当前位置原路返航，或从安全位置直线返航，或从安全位置降落。该方式下，预先在物理环境中设置了安全位置，根据异常模式类型控制无人机悬停在当前位置或安全位置上，然后根据无人机的当前状态信息执行对应的应急控制策略，保证了在电力巡检领域使用无人机作业的安全性。
下述实施例提供确定安全位置的具体实现方式。
具体地，安全位置与预设路径的相对位置关系满足预设位置条件，和/或安全位置的物理环境满足预设环境条件。
在这里，为了保证无人机在安全位置上飞行的安全性，在设计安全位置时，需要对安全位置与预设路径的相对位置关系和/或安全位置的物理环境进行考察，一种方式下，设置安全位置时，需要安全位置与预设路径的相对位置关系满足一定的位置条件，该位置条件可以与组成预设路径的位置点有关，例如安全位置与组成预设路径的位置点之间的距离尽可能短且可以直线安全到达，以保证异常情况发生时能快速到达并停留。另一种方式下，设置安全位置时，需要安全位置的物理环境满足一定的环境条件，以保证安全位置在作业区域的绝对安全性。如安全位置周围无设备遮挡、无电磁等干扰源、具有指定的安全高度等。需要说明的是，在设置安全位置时可以满足上述方式中的一种，也可以同时满足上述两种方式。
一个实施例中，无人机的飞行路径上还设置有辅助位置。可以将安全位置与辅助位置关联设置：具体地，预设路径上预设有辅助位置；辅助位置用于控制预设路径的弯曲弧度小于预设弧度阈值；安全位置与辅助位置关联设置。
可以理解的，巡检位置是无人机预设路径中真正巡检作业区域设备的航点，而辅助位置是为了避免无人机巡检过程中因相邻的巡检位置转角过大造成云台相机卡住等问题，而在巡检位置之间设置的一个或多个辅助飞行点，这些辅助位置用来控制预设路径的弯曲弧度，如图2所示，加入辅助位置后无人机飞行路径中的弯曲弧度明显变小，可以有效避免云台相机卡住等一系列问题。另外，还可以通过设置辅助位置让无人机避开危险区域，例如，设置辅助位置绕开带电设备、强电磁区域等危险区域，以避免无人机从巡检位置直线飞往下一个巡检位置的过程中进入带电设备、强电磁区域等地方，影响飞行安全。需要说明的是，辅助位置不进行实际巡检功能，仅作为辅助飞行。
该方式下，将安全位置与辅助位置关联设置，以保证无人机遇到异常情况快速逃生。
在这里，相互关联的安全位置与辅助位置之间的距离小于预设阈值；相关关联的安全位置和辅助位置之间的直线路径上不具有障碍物和/或干扰源；安全位置上，从地面到预设高度之间不具有障碍物和/或干扰源。
上述干扰源可以是电力场所常见的高压隔离开关和断路器操作等引发的强电磁干扰、无线电设备产生的高频传导干扰和辐射干扰等。
也就是说，相互关联辅助位置和安全位置需要满足的条件为：
1)无人机从辅助位置到安全位置的距离小于预设阈值，以便能快速从辅助位置达到安全位置；
2)相关关联的安全位置和辅助位置之间的直线路径上不具有障碍物和/或干扰源；保证无人机在辅助位置可以安全地直飞到安全位置；
3)安全位置上，从地面到预设高度之间不具有障碍物和/或干扰源，无人机直线上升、直线下降时无设备遮挡、无强电磁等干扰，保证无人机在不足悬停电量时能安全地直线下降，保证安全点的安全性。
上述安全位置与辅助位置关联设置的方式，可以保证无人机在紧急情况下，能快速通过辅助位置逃生到安全位置，当无人机到达安全位置后，可以安全地进行直线上升、直线下降的操作，最大限速的保证无人机在紧急情况下的安全性。
现有技术中，在使用无人机进行巡检时，工作人员手持无人机控制设备实时观看无人机显示画面，当无人机出现异常情况时，手动操作无人机到安全区域，再选择地点降落或者操控无人机飞行返航；由于缺乏完善的异常情况应对方式，当无人机突然异常情况时，该方式具有以下不足：
1)工作人员全程手动控制无人机返航或者降落时，消耗人力；
2)工作人员手动控制无人机返航或者降落时，可能存在人为操作失误，引起其他事故的风险；
3)在紧急情况下临时选择降落点也可能会存在判断不准确，选择了不合适的降落点如：降落点有电磁干扰、降落点禁止停放、降落点附近有爆炸物品等，引发不必要的事故。
基于此，本申请利用预设状态条件将无人机的异常模式划分为常规异常模式和紧急异常模式，随后根据无人机的状态信息设置了对应的应急控制策略，当预设状态条件被触发，控制设备基于无人机的当前状态快速启动异常模式处理流程，自动控制无人机进入对应的异常模式，执行对应的应急控制策略。
下述实施例首先提供控制无人机进入异常模式的具体实现方式。
在这里，预设条件基于下述中的一种或多种确定：无人机的状态信号、无人机的环境传感信号或来自工作人员的指示信号。预设条件触发后，控制无人机进入异常模式。
一种情况下，检测预设第一事件是否发生；其中，预设第一事件包括下述中的至少一种：无人机的控制信号稳定性低于预设第一阈值、无人机所处环境的天气为第一指定天气、无人机与控制设备的通信信号稳定性低于预设第二阈值、无人机的电量到达预设第一低电量；其中，当无人机的电量到达第一低电量时，无人机的电量满足：无人机按照指定路径返回至出发位置的耗电量；如果预设第一事件发生，生成预设第一事件对应的告警提示；响应于接收到来自工作人员的第一指示信号，控制无人机进入常规异常模式。
上述指定天气可以根据作业区域物理环境确定，本实施例中指定天气是降雨、下雪、起风等天气突变的情况。也就是说，无人机的控制信号稳定性、无人机所处环境的天气情况、无人机与控制设备的通信信号稳定性、无人机的电量均设置了相应的状态阈值，触发阈值后，控制设备自动生成告警提示，用于提示工作人员飞行异常，在接收到工作人员发出的常规异常指示信号后，控制无人机进入常规异常模式。
另一种情况下，检测预设第二事件是否发生；其中，预设第二事件包括下述中的至少一种：无人机的姿态稳定性低于预设第三阈值；无人机与控制设备的通信信号稳定性低于预设第四阈值；无人机所处环境的天气为第二指定天气；如果预设第二事件发生，生成预设第二事件对应的告警提示；响应于接收到来自工作人员的第二指示信号，控制无人机进入紧急异常模式。
可以理解的，与常规异常模式相比，处于紧急异常模式时无人机的状态条件更加恶劣，因此，姿态稳定性包括：位置信号稳定性、GPS/RTK信号的稳定性等多个方面，上述第四阈值低于第二阈值，同时，第二指定天气可以是当前风力达到6级以上、暴雨/暴雪的情况。
也就是说，当无人机的姿态稳定性、无人机所处环境的天气情况、无人机与控制设备的通信信号稳定性严重到满足第二事件时，生成预设第二事件对应的告警提示，当接收到工作人员发出的紧急异常指示信号后，控制无人机进入紧急异常模式。
需要说明的是，当无人机电量达到第二低电量时，直接控制无人机进入紧急异常状态，具体地，响应于无人机的电量到达预设第二低电量，控制无人机进入紧急异常模式；其中，第二低电量为：当无人机的电量到达第二低电量时，无人机的电量满足：无人机按照直线路径返回至出发位置的耗电量。
也就是说，当无人机的电量仅能满足无人机按照直线路径返回至出发位置时，控制设备自动控制无人机进入紧急异常模式。
上述方式中，通过检测预设事件是否发生，确定预设状态条件被触发，进一步确定了无人机的异常模式，控制设备开始控制无人机进入相应的异常模式，以便执行后续的应急控制策略。
下述实施例提供确定无人机的应急控制策略的具体实现方式。
一种方式下，无需工作人员干预，控制设备直接根据无人机的当前状态信息，自动生成无人机的应急控制策略。
具体地，获取无人机的当前状态信息，生成无人机的应急控制策略；其中，当前状态信息包括下述中的一种或多种：无人机的电量信息、与无人机通信连接的卫星数量、无人机所处环境的风向信息、雨量信息、温度信息、无人机与控制设备的信号稳定性；应急控制策略包括：控制无人机原路返航、控制无人机直线返航以及控制无人机降落。
上述无人机的当前状态信息是异常情况时无人机的状态信息，是工作人员或控制设备确定应急控制策略的关键性信息。在这里，无人机的当前状态信息可以是无人机的电量信息、无人机通信连接的卫星数量、无人机所处周围环境信息以及无人机与控制设备的信号状态等的一种或多种。需要说明的是，这些信息可以通过控制设备、风向仪、雨量计、温度计等辅助设备搜索或直接读取。
该方式下，通过辅助设备获取到无人机的当前状态信息后，无需工作人员干预，控制设备直接根据当前状态信息，自动生成无人机的应急控制策略，控制无人机执行对应操作，在这里，应急控制策略包括：控制无人机原路返航、控制无人机直线返航以及控制无人机降落。示例地，当控制设备从无人机的当前信息中获取到无人机的电量不足以支撑无人机继续悬停在安全位置后，自动生成应急控制策略为：控制无人机降落。控制设备自动生成异常告知信息后，直接控制无人机从安全位置降落。
另一种方式下，控制设备需要向工作人员请示后，才能确定无人机的应急控制策略。
具体地，生成操作问询信号；根据操作问询信号的反馈信号，确定无人机的应急控制策略；其中，应急控制策略包括：控制无人机原路返航、控制无人机直线返航以及控制无人机降落。
上述操作问询信号由控制设备生成，包含了向工作人员询问无人机下一步飞行操作的请示信息，可以采用弹框的方式展示在控制设备操作界面上。为了方便工作人员在紧急情况下快速反馈，操作问询信号的内容可以是预先设置好的选择项，每个选择项对应无人机相应的操作，供工作人员选择。工作人员接收到控制设备的操作问询信号后，根据任务执行情况做出选择并通过反馈信号的形式发出，控制设备接到反馈信号，确定无人机的应急控制策略，控制无人机执行对应的操作。
在该方式中，需要控制设备先生成操作问询信号，工作人员需要结合无人机的当前状态信息或执行任务的情况，对控制设备发出的操作问询信号给出反馈后，才能确定无人机的应急控制策略。
一般地，不同异常模式的类型下，对应的操作问询信号也不相同。
示例地，当异常模式为常规异常模式时，无人机悬停至当前位置，根据无人机的当前状态信息，生成第一问询信号；其中，第一问询信号包括：是否控制所无人机从当前位置原路返航、是否控制无人机降落、或者是否控制无人机直线返航。
在这里，可以理解为，当前状态信息与操作问询信号有对应关系，也就是说，确定异常模式为常规异常模式后，控制设备自动控制无人机悬停至当前位置，根据无人机的当前状态信息，发出第一问询信号，第一问询信号包括：是否控制无人机从当前位置原路返航、是否控制无人机降落、或者是否控制无人机直线返航。
同样的，当异常模式为紧急异常模式时，无人机悬停至安全位置；根据无人机的当前状态信息，生成第二问询信号；其中，第二问询信号包括：是否控制无人机降落，或者，是否控制无人机直线返航。
也就是说，确定异常模式为紧急异常模式后，控制设备自动控制无人机悬停至安全位置，根据无人机的当前状态信息，发出第二问询信号，第二问询信号包括：是否控制无人机降落，或者，是否控制无人机直线返航。
进一步地，接收到操作问询信号后，工作人员根据飞行情况对上述第一问询信号的内容进行选择，并将选择的结果以反馈信号的形式反馈给控制设备，控制设备将选择结果确定为应急控制策略，控制无人机执行对应操作。
根据异常模式类型，确定应急控制策略。
具体地，一种方式下，当异常模式为常规异常模式时，如果应急控制策略为：控制无人机原路返航，则控制无人机从当前位置原路返航；如果应急控制策略为：控制无人机降落，则控制无人机飞行至安全位置，并控制无人机从安全位置降落；如果应急控制策略为：控制无人机直线返航，则控制无人机飞行至安全位置，并控制无人机从安全位置直线返航。
也就是说，在常规异常模式下，当应急控制策略为控制无人机原路返航时，控制设备需要控制无人机从当前位置原路返航；当应急控制策略为控制无人机降落时，则控制无人机先飞行至安全位置，再控制无人机从安全位置降落；当应急控制策略为控制无人机直线返航时，则控制无人机飞行至安全位置，再控制无人机从安全位置直线返航。
在该方式下，如果预设路径上预设有辅助位置，且安全位置与辅助位置关联时，可以通过辅助位置到达安全位置。具体地，预设路径上预设有辅助位置；辅助位置用于控制预设路径的弯曲弧度小于预设弧度阈值；安全位置与辅助位置关联设置时，控制无人机飞行至安全位置时，需要首先控制无人机飞行至距离当前位置最近的目标辅助位置，再控制无人机从目标辅助位置飞行至目标辅助位置关联的安全位置。
也就是说，在预设路径上设置有辅助位置，并且还具有与之相关联的安全位置时，无人机可以通过算法寻找就近的目标辅助位置，随后飞往安全位置，由于安全位置具备无人机安全地直线下降的特点，因此，到达安全位置后可以直线安全降落或直线返航。
另一种方式下，当异常模式为紧急异常模式时，如果应急控制策略为：控制无人机降落，则控制无人机从安全位置降落；如果应急控制策略为：控制无人机直线返航，则控制无人机在安全位置上升到预设安全高度，控制无人机从安全位置直线返航，在飞行过程中控制无人机位于安全高度。
也就是说，当应急控制策略为控制无人机降落时，控制设备控制无人机从安全位置降落；当应急控制策略为控制无人机直线返航时，则控制无人机在安全位置上升到预设安全高度，再控制无人机从安全位置直线返航，在飞行过程中控制无人机位于安全高度。
上述方式中，针对不同异常模式类型，确定不同无人机的应急控制策略，并控制无人机执行对应的飞行操作，使得无人机在作业区域中能以安全的机制进行应对处理，保证了在电力巡检领域使用无人机作业的安全性，在使用无人机巡检所带来的优势的同时，避免了由于无人机操作不当所引起的电力事故发生。
需要说明的是，在确定了无人机的异常模式类型后，如果异常模式为紧急异常模式，无人机悬停的安全位置可以通过辅助位置到达。具体地，预设路径上预设有辅助位置；辅助位置用于控制预设路径的弯曲弧度小于预设弧度阈值；安全位置与辅助位置关联设置，如果异常模式为紧急异常模式，控制无人机飞行至距离当前位置最近的目标辅助位置；控制无人机从目标辅助位置飞行至目标辅助位置关联的安全位置，并控制无人机悬停至安全位置。
另外，在无人机悬停在指定位置后，如果无人机的电量低于支持悬停状态的耗电量，控制无人机从安全位置降落；如果无人机的电量低于返航所需的耗电量，生成告知信号，并控制无人机从安全位置降落；其中，告知信号指示：无人机的电量低于返航所需的耗电量，且无人机从安全位置降落。
也就是说，如果无人机的电量低于支持悬停状态的耗电量，控制设备自动控制无人机直接从当前的安全位置降落；如果无人机的电量低于返航所需的耗电量，无法实现返航，控制设备自动生成告知信号，并控制无人机从当前安全位置上直线降落。
根据电力巡检任务规划满足巡检需求的飞行路径，是无人机巡检任务规划的核心部分，下述实施例提供生成无人机飞行预设路径的实现方式。
具体地，获取预设地图；其中，预设地图包括：作业区域对应的二维地图，或者作业区域对应的三维模型地图；在预设地图上设置巡检位置和辅助位置；其中，在巡检位置点，无人机按照预设巡检参数执行巡检任务；巡检参数用于控制：无人机在巡检位置点的移动位置，以及无人机上摄像头的拍摄方式；基于巡检位置和辅助位置生成预设路径。
如前文所述，上述巡检位置是无人机真正巡检作业区域设备的航点，在巡检位置上，无人机需要执行巡检任务，比如对巡检的设备进行拍摄取证等。上述辅助位置不进行实际巡检功能，仅作为辅助飞行，用于控制预设路径的弯曲弧度小于预设弧度阈值。上述巡检参数是无人机执行巡检工作时的具体飞行航摄参数，包括控制无人机在巡检位置点的移动位置以及无人机上摄像头的拍摄方式，其中，移动位置包括无人机的经纬度、高度，无人机摄像头拍摄方向；拍摄方式包括视频录制或拍照，另外巡检参数还包括拍摄时间等。
实际实现时，可以获取作业区域对应的二维或三维模型地图，根据设备巡检需要在电子地图上标注出多个巡检位置和辅助位置，通过辅助位置和巡检位置组合成无人机的飞行路径并存储在控制设备中，在执行巡检任务时，控制无人机按照预设路径飞行，并在巡检位置点按照预先编制好的巡检参数执行巡检任务。
上述方式中，在模型地图上设置巡检位置和辅助位置，根据巡检位置和辅助位置生成预设路径，以控制无人机按照预设路径执行飞行工作。该方式下，通过增加辅助位置进行巡检设备的航线规划，避免了无人机飞行时候转角过大、直线飞行到下一巡检位置过程中受到电磁干扰影响飞行等事故。
现有技术中，无人机完成拍摄任务后，为保证无人机返航过程的安全，需要工作人员手动操作无人机飞行到空旷地方，随后遥控无人机进行返航；该方式比较消耗人力，同时在工作人员控制无人机返航时，依然存在人为操作无人机不当引起其他事故的风险。基于此，本申请在规划完预设路径后，还对返航方式进行了设置：
具体地，设置无人机返回出发位置的返航高度；其中，在返航高度上，无人机从安全位置直线返航的路径上不具有障碍物和/或干扰源。
也就是说，在作业区域设置了允许无人机直线飞回出发位置的返航高度，该高度上保证了返航过程不存在障碍物、无设备穿行、无电磁等干扰源，在遇到紧急情况或完成任务返航时，在该返航高度安全的直线飞回出发点。实际实现时，返航高度需满足当地政策、空域要求，一般设置为120米。需要说明的是，该返航高度同样满足安全位置的物理环境条件，因此，在返航高度上的位置点也可以属于安全位置，可以从这些安全位置直线返航。
本方式中，还设置了无人机在作业区域可以直线返航到出发点的返航高度，在飞机完成拍摄任务后，可以在返航高度直线上从安全位置直线返航，无需寻找空旷区域，保证了无人机返航安全，同时也减少了人力的消耗。
进一步地，基于辅助位置关联设置安全位置；其中，相互关联的安全位置与辅助位置之间的距离小于预设阈值；相关关联的安全位置和辅助位置之间的直线路径上不具有障碍物和/或干扰源；安全位置上，从地面到预设高度之间不具有障碍物和/或干扰源。
在一个实现方式中，安全位置可以通过下述方式设置：在预设路径的辅助位置附近设置一个或者多个的安全位置，以辅助点附近设置一个安全位置为例，将该辅助位置与安全位置相关联，与辅助位置相关联的安全位置需要满足的条件为：
1)无人机从辅助位置到安全位置的距离小于预设阈值，以便能快速从辅助位置达到安全位置；
2)相关关联的安全位置和辅助位置之间的直线路径上不具有障碍物和/或干扰源；
3)安全位置上，从地面到预设高度之间不具有障碍物和/或干扰源，无人机直线上升、直线下降时无设备遮挡，防止无人机在不足悬停电量时直接下降。
也就是说，当无人机到达安全位置后，可以安全地进行直线上升、直线下降的操作。因此，上述通过辅助位置设置安全位置的方法，可以最大限速的保证无人机在紧急情况下的安全性。
在一个实施例中，如图3所示，对常规异常模式下无人机控制流程进行了详细介绍。
S1：设置返航高度，设置无人机返航的安全高度，此高度能满足无人机直线返航到起始点，并且过程无干扰、无遮挡，同时满足相关政策要求。
S2：设置巡检位置，根据业务需要，在二维或三维的地图上选择巡检点，并设置巡检位置上的巡检参数，例如：航点的坐标、动作、偏航角等。
S3：设置辅助位置，根据S2所设置的“巡检点”设置“辅助点”作为辅助位置，“辅助点”不做任何动作，仅用于无人机飞行经过，用于协助无人机航线的生成，结合“辅助点”的航线使得无人机的飞行更加可靠，避免了无人机转角过大导致云台卡死的情况发生。
S4：根据S3设置的“辅助点”，进行设置安全位置，到达安全位置，需要先经过辅助位置。
S5：无人机飞行，执行任务。
S6：工作人员根据任务执行情况判断，无人机飞行遇到常规异常，如：控制信号(如RTK信号、GPS信号)稳定性低于第一阈值，天气变化(降雨、下雪、起风等)、无人机与系统通讯稳定性低于第二阈值、电量达到第一电量等。可以选择原路返航(即从当前位置原路返航)、安全点降落(即前述从安全位置降落)、安全点返航(即前述从安全位置直线返航)。
S7：无人机在当前位置空中悬停，发送第一问询信号询问工作人员下一步操作。
S8：工作人员选择“原路返航”，无人机从当前位置反向沿航线飞回无人机出发点。
S9：工作人员选择“安全点降落”，无人机经过算法寻找就近的辅助位置，随后飞往安全位置，到达安全位置之后直线安全降落。
S10：工作人员选择“安全点返航”，无人机经过算法寻找就近的辅助位置，随后飞往安全位置，到达安全位置后上升至步骤S1设置的返航高度，直线返航到无人机起始点。
S11：如果工作人员长时间未做出选择，且无人机电量不支持继续悬停，将直接降落；
S12：持续对无人机电量检测，如果无法实现返航，将在控制设备上告知工作人员，进行安全降落。
上述方式中，通过增加安全位置并关联辅助位置，确保了无人机在异常情况下，能飞行到安全位置进行安全返航或者安全降落，保证现场无人机巡检作业安全；同时通过设置完善的异常情况应对流程和处理策略，实现了无人机在电力巡检过程中，遇到常规异常情况能以安全的机制进行应对处理，保证了在电力巡检领域使用无人机作业的安全性，在使用无人机巡检所带来的优势的同时，避免了由于无人机操作不当所引起的电力事故发生。
在另一个实施例中，如图4所示，对紧急异常模式下无人机控制流程进行了详细介绍。
S1：设置返航高度，设置无人机返航的安全高度，此高度能满足无人机直线返航到出发点，并且过程无干扰、无遮挡，同时满足相关政策要求。
S2：设置巡检位置，根据业务需要，在二维或三维地图上选择巡检点，同时设置巡检位置上的航点的坐标、动作、偏航角等。
S3：设置辅助位置，根据S2所设置的巡检点附近设置辅助位置，辅助位置仅用于无人机飞行经过，用于协助无人机航线的生成，结合辅助位置的航线使得无人机的飞行更加可靠，避免了无人机转角过大导致云台卡死的情况发生。
S4：根据S3设置的辅助位置，设置安全位置，到达安全位置之前必须经过辅助位置。
S5：无人机飞行执行任务。
S6：飞行突发紧急异常情况，如姿态不稳定、无人机与控制设备的通信信号稳定性低于预设第四阈值、突发恶劣天气变化、无人机的电量到达预设第二低电量等。无人机经过算法寻找就近的辅助位置。
S7：从辅助位置飞往安全位置，如果无人机电量不满足继续飞行，则无人机从安全位置直接降落。
S8：如果无人机电量满足，继续飞行或者返航，则在空中保持悬停，等待工作人员选择下一步操作。
S9：工作人员选择“安全点降落(即前述从安全位置降落)”，则无人机从安全位置直线安全下降；
S10：工作人员选择“返航(即前述从安全位置直线返航)”，则无人机从安全位置上升至步骤S1设置的返航高度，直线返航到无人机出发点。
S11：在安全位置悬停，如果工作人员长时间未做出选择，且无人机电量不支持继续悬停，将直接降落；
S12：持续对无人机电量检测，如果无法实现返航，将告知操作员，并且进行安全降落。
上述方式中，设置安全位置、辅助位置并结合实际巡检位置的方式形成异常模式下的无人机的飞行航线，通过设置完善的异常情况应对流程和处理策略，实现了无人机在电力巡检过程中，遇到紧急异常情况能以安全的机制进行应对处理，保证了在电力巡检领域使用无人机作业的安全性，在使用无人机巡检所带来的优势的同时，避免了由于无人机操作不当所引起的电力事故发生。
如前文所述，辅助位置在本发明方案中担任着至关重要的角色，不仅可以避免无人机巡检过程中因相邻巡检位置转角过大造成云台相机卡住等问题，当无人机在飞行过程中遇到异常情况时，还可以控制无人机飞行至距离当前位置最近的目标辅助位置，通过目标辅助位置飞到安全位置逃生。下述实施例提供获取目标辅助位置的实施方式。
本实施例采用模拟退火算法寻找目标辅助位置，模拟退火算法来源于固体退火原理，是一种基于概率的算法，将固体加温至充分高，再让其徐徐冷却，加温时，固体内部粒子随温升变为无序状，内能增大，而徐徐冷却时粒子渐趋有序，在每个温度都达到平衡态，最后在常温时达到基态，内能减为最小。
如图5所示，对采用模拟退火算法获取目标辅助位置的流程进行介绍。
1)初始化：设置初始温度T，设置每个T值的迭代次数K以及初始解状态x(0)，设置x更新函数，最优解best和最优解目标函数f(best)；
2)对于1～K，重复3)～5)：
3)对当前解随机扰动生成新解，并计算目标函数值
示例地，计算出一个新的参数x(i)＝g(x(i-1))；计算目标函数增量Δf＝f(x(i))-f(x(i-1))；
4)判断新解是否优于当前解：由解产生K个新解，通过Metropolis准则判断是否接受新解x(i)，如果不接受，缓慢降低温度并重新迭代次数K，即，x(i)＝x(i-1)：
5)如果f(x(i))<f(best)，best＝x(i)；
6)判断是否符合输出条件，如果满足输出条件，例如：T足够小或者目标函数f(best)达到指标，输出最优解best，结束；否则，更新温度T，转到步骤2)。
通过增加辅助位置进行巡检设备的航线规划，避免了无人机飞行时候转角过大、直线飞行到下一巡检位置过程中受到电磁干扰影响飞行等事故；辅助位置关联安全位置，让无人机在异常情况下能顺序执行处理机制。
对应于上述方法实施例，参见图6所示的一种电力巡检无人机的控制装置，该装置设置于控制设备，控制设备与无人机通信连接；装置包括：
第一控制模块601，用于控制无人机按照预设路径进行飞行；
第二控制模块602，用于响应于预设状态条件被触发，控制无人机进入异常模式；异常模式包括常规异常模式或紧急异常模式；
第一确定模块603，用于基于异常模式的类型，控制无人机悬停至指定位置，以及确定无人机的应急控制策略；其中，常规异常模式下，指定位置为位于预设路径上的当前位置，紧急异常模式下，指定位置为预设路径对应的安全位置；
第三控制模块604，用于根据应急控制策略，控制无人机从当前位置原路返航，或从安全位置直线返航，或从安全位置降落。
该方式下，预先在物理环境中设置了安全位置，根据异常模式类型控制无人机悬停在当前位置或安全位置上，然后根据无人机的当前状态信息执行对应的应急控制策略，保证了在电力巡检领域使用无人机作业的安全性。
上述安全位置与上述预设路径的相对位置关系满足预设位置条件，和/或安全位置的物理环境满足预设环境条件。
上述预设路径上预设有辅助位置；上述辅助位置用于控制预设路径的弯曲弧度小于预设弧度阈值；安全位置与辅助位置关联设置。
相互关联的安全位置与辅助位置之间的距离小于预设阈值；相关关联的安全位置和辅助位置之间的直线路径上不具有障碍物和/或干扰源；安全位置上，从地面到预设高度之间不具有障碍物和/或干扰源。
上述第一确定模块，还用于获取无人机的当前状态信息，生成无人机的应急控制策略；其中，当前状态信息包括下述中的一种或多种：无人机的电量信息、与无人机通信连接的卫星数量、无人机所处环境的风向信息、雨量信息、温度信息、无人机与上述控制设备的信号稳定性；应急控制策略包括：控制无人机原路返航、控制无人机直线返航以及控制无人机降落。
上述第一确定模块，还用于生成操作问询信号；根据操作问询信号的反馈信号，确定无人机的应急控制策略；其中，应急控制策略包括：控制无人机原路返航、控制无人机直线返航以及控制无人机降落。
上述异常模式为常规异常模式，第三控制模块，还用于如果应急控制策略为：控制无人机原路返航，则控制无人机从当前位置原路返航；如果应急控制策略为：控制无人机降落，则控制无人机飞行至安全位置，并控制无人机从安全位置降落；如果应急控制策略为：控制无人机直线返航，则控制无人机飞行至安全位置，并控制无人机从安全位置直线返航。
上述预设路径上预设有辅助位置；上述辅助位置用于控制上述预设路径的弯曲弧度小于预设弧度阈值；上述安全位置与辅助位置关联设置；上述第一生成模块，还用于：控制无人机飞行至距离当前位置最近的目标辅助位置；控制无人机从目标辅助位置飞行至目标辅助位置关联的安全位置。
上述异常模式为紧急异常模式，第三控制模块，还用于如果应急控制策略为：控制无人机降落，则控制所无人机从安全位置降落；如果应急控制策略为：控制无人机直线返航，则控制无人机在安全位置上升到预设安全高度，控制无人机从安全位置直线返航，在飞行过程中控制无人机位于安全高度。
上述基于异常模式的类型，上述装置还包括第四控制模块，用于如果无人机的电量低于支持悬停状态的耗电量，控制无人机从上述安全位置降落；如果无人机的电量低于返航所需的耗电量，生成告知信号，并控制无人机从安全位置降落；其中，告知信号指示：无人机的电量低于返航所需的耗电量，且无人机从安全位置降落。
上述预设路径上预设有辅助位置；上述辅助位置用于控制预设路径的弯曲弧度小于预设弧度阈值；上述第一确定模块，还用于如果异常模式为紧急异常模式，控制无人机飞行至距离当前位置最近的目标辅助位置；控制无人机从目标辅助位置飞行至目标辅助位置关联的安全位置，并控制无人机悬停至安全位置。
上述预设状态条件基于下述中的一种或多种确定：上述无人机的状态信号、上述无人机的环境传感信号或来自工作人员的指示信号。
上述第二控制模块，还用于检测预设第一事件是否发生；其中，预设第一事件包括下述中的至少一种：无人机的控制信号稳定性低于预设第一阈值、无人机所处环境的天气为第一指定天气、无人机与上述控制设备的通信信号稳定性低于预设第二阈值、无人机的电量到达预设第一低电量；其中，当无人机的电量到达第一低电量时，无人机的电量满足：无人机按照指定路径返回至出发位置的耗电量；如果上述预设第一事件发生，生成上述预设第一事件对应的告警提示；响应于接收到来自工作人员的第一指示信号，控制无人机进入常规异常模式。
上述第二控制模块，还用于检测预设第二事件是否发生；其中，预设第二事件包括下述中的至少一种：无人机的姿态稳定性低于预设第三阈值；无人机与上述述控制设备的通信信号稳定性低于预设第四阈值；无人机所处环境的天气为第二指定天气；如果预设第二事件发生，生成预设第二事件对应的告警提示；响应于接收到来自工作人员的第二指示信号，控制无人机进入紧急异常模式。
上述方法还包括：响应于无人机的电量到达预设第二低电量，控制无人机进入紧急异常模式；其中，第二低电量为：当无人机的电量到达第二低电量时，无人机的电量满足：无人机按照直线路径返回至出发位置的耗电量。
上述装置还包括第一设置模块，用于获取预设地图；其中，预设地图包括：作业区域对应的二维地图，或者作业区域对应的三维模型地图；在预设地图上设置巡检位置和辅助位置；其中，在巡检位置点，无人机按照预设巡检参数执行巡检任务巡检参数用于控制：无人机在巡检位置点的移动位置，以及无人机上摄像头的拍摄方式；基于巡检位置和辅助位置生成预设路径。
上述装置还包括第二设置模块，用于设置无人机返回出发位置的返航高度；其中，在返航高度上，无人机从上述安全位置直线返航的路径上不具有障碍物和/或干扰源。
上述装置还包括第三设置模块，用于基于辅助位置关联设置安全位置；其中，相互关联的安全位置与辅助位置之间的距离小于预设阈值；相关关联的安全位置和辅助位置之间的直线路径上不具有障碍物和/或干扰源；安全位置上，从地面到预设高度之间不具有障碍物和/或干扰源。
本实施例还提供一种电力巡检无人机的控制设备，包括处理器和存储器，存储器存储有能够被处理器执行的机器可执行指令，处理器执行机器可执行指令以实现上述电力巡检无人机的控制方法。该电子设备可以是服务器，也可以是终端设备。
参见图7所示，该电子设备包括处理器100和存储器101，该存储器101存储有能够被处理器100执行的机器可执行指令，该处理器100执行机器可执行指令以实现上述电力巡检无人机的控制方法。
进一步地，图7所示的电子设备还包括总线102和通信接口103，处理器100、通信接口103和存储器101通过总线102连接。
其中，存储器101可能包含高速随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口103(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。总线102可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图7中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
处理器100可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器100中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器100可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DigitalSignal Processor，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器101，处理器100读取存储器101中的信息，结合其硬件完成前述实施例的方法的步骤。
本实施例还提供一种机器可读存储介质，机器可读存储介质存储有机器可执行指令，机器可执行指令在被处理器调用和执行时，机器可执行指令促使处理器实现上述电力巡检无人机的控制方法。
本发明实施例所提供的电力巡检无人机的控制方法、装置、设备及存储介质的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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。
所述功能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介质中。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介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“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，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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (21)
1.一种电力巡检无人机的控制方法，其特征在于，所述方法应用于控制设备；所述控制设备与无人机通信连接；所述方法包括：
控制所述无人机按照预设路径进行飞行；
响应于预设状态条件被触发，控制所述无人机进入异常模式；所述异常模式包括常规异常模式或紧急异常模式；
基于所述异常模式的类型，控制所述无人机悬停至指定位置，以及确定所述无人机的应急控制策略；其中，常规异常模式下，所述指定位置为位于所述预设路径上的当前位置，紧急异常模式下，所述指定位置为所述预设路径对应的安全位置；
根据所述应急控制策略，控制所述无人机从所述当前位置原路返航，或从所述安全位置直线返航，或从所述安全位置降落。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述安全位置与所述预设路径的相对位置关系满足预设位置条件，和/或所述安全位置的物理环境满足预设环境条件。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述预设路径上预设有辅助位置；所述辅助位置用于控制所述预设路径的弯曲弧度小于预设弧度阈值；所述安全位置与所述辅助位置关联设置。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
相互关联的所述安全位置与所述辅助位置之间的距离小于预设阈值；相关关联的所述安全位置和所述辅助位置之间的直线路径上不具有障碍物和/或干扰源；所述安全位置上，从地面到预设高度之间不具有障碍物和/或干扰源。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定无人机的应急控制策略的步骤，包括：
获取所述无人机的当前状态信息，生成所述无人机的应急控制策略；
其中，所述当前状态信息包括下述中的一种或多种：所述无人机的电量信息、与所述无人机通信连接的卫星数量、所述无人机所处环境的风力信息、雨量信息、所述无人机与所述控制设备的信号稳定性；所述应急控制策略包括：控制所述无人机原路返航、控制所述无人机直线返航以及控制所述无人机降落。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定无人机的应急控制策略的步骤，包括：
生成操作问询信号；
根据所述操作问询信号的反馈信号，确定所述无人机的应急控制策略；其中，所述应急控制策略包括：控制所述无人机原路返航、控制所述无人机直线返航以及控制所述无人机降落。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述异常模式为常规异常模式；所述根据所述应急控制策略，控制所述无人机从所述当前位置原路返航，或从所述安全位置直线返航，或从所述安全位置降落的步骤，包括：
如果所述应急控制策略为：控制所述无人机原路返航，则控制所述无人机从所述当前位置原路返航；
如果所述应急控制策略为：控制所述无人机降落，则控制所述无人机飞行至所述安全位置，并控制所述无人机从所述安全位置降落；
如果所述应急控制策略为：控制所述无人机直线返航，则控制所述无人机飞行至所述安全位置，并控制所述无人机从所述安全位置直线返航。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述预设路径上预设有辅助位置；所述辅助位置用于控制所述预设路径的弯曲弧度小于预设弧度阈值；所述安全位置与所述辅助位置关联设置；
所述控制所述无人机飞行至所述安全位置的步骤，包括：
控制所述无人机飞行至距离当前位置最近的目标辅助位置；
控制所述无人机从所述目标辅助位置飞行至所述目标辅助位置关联的安全位置。
9.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述异常模式为紧急异常模式；所述根据所述应急控制策略，控制所述无人机从所述当前位置原路返航，或从所述安全位置直线返航，或从所述安全位置降落的步骤，包括：
如果所述应急控制策略为：控制所述无人机降落，则控制所述无人机从所述安全位置降落；
如果所述应急控制策略为：控制所述无人机直线返航，则控制所述无人机在所述安全位置上升到预设安全高度，控制所述无人机从所述安全位置直线返航，在飞行过程中控制所述无人机位于所述安全高度。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述异常模式的类型，控制所述无人机悬停至指定位置的步骤之后，所述方法还包括：
如果所述无人机的电量低于支持悬停状态的耗电量，控制所述无人机从所述安全位置降落；
如果所述无人机的电量低于返航所需的耗电量，生成告知信号，并控制所述无人机从所述安全位置降落；其中，所述告知信号指示：所述无人机的电量低于返航所需的耗电量，且所述无人机从所述安全位置降落。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设路径上预设有辅助位置；所述辅助位置用于控制所述预设路径的弯曲弧度小于预设弧度阈值；所述安全位置与所述辅助位置关联设置；
所述基于所述异常模式的类型，控制所述无人机悬停至指定位置的步骤，包括:
如果所述异常模式为紧急异常模式，控制所述无人机飞行至距离当前位置最近的目标辅助位置；
控制所述无人机从所述目标辅助位置飞行至所述目标辅助位置关联的安全位置，并控制所述无人机悬停至所述安全位置。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设状态条件基于下述中的一种或多种确定：所述无人机的状态信号、所述无人机的环境传感信号或来自工作人员的指示信号。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，响应于预设状态条件被触发，控制所述无人机进入异常模式的步骤，包括：
检测预设第一事件是否发生；其中，所述预设第一事件包括下述中的至少一种：所述无人机的控制信号稳定性低于预设第一阈值、所述无人机所处环境的天气为第一指定天气、所述无人机与所述控制设备的通信信号稳定性低于预设第二阈值、所述无人机的电量到达预设第一低电量；其中，当所述无人机的电量到达所述第一低电量时，所述无人机的电量满足：所述无人机按照指定路径返回至出发位置的耗电量；
如果所述预设第一事件发生，生成所述预设第一事件对应的告警提示；
响应于接收到来自工作人员的第一指示信号，控制所述无人机进入常规异常模式。
14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，响应于预设状态条件被触发，控制所述无人机进入异常模式的步骤，包括：
检测预设第二事件是否发生；其中，所述预设第二事件包括下述中的至少一种：所述无人机的姿态稳定性低于预设第三阈值；所述无人机与所述控制设备的通信信号稳定性低于预设第四阈值；所述无人机所处环境的天气为第二指定天气；
如果所述预设第二事件发生，生成所述预设第二事件对应的告警提示；
响应于接收到来自工作人员的第二指示信号，控制所述无人机进入紧急异常模式。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
响应于所述无人机的电量到达预设第二低电量，控制所述无人机进入紧急异常模式；其中，所述第二低电量为：当所述无人机的电量到达所述第二低电量时，所述无人机的电量满足：所述无人机按照直线路径返回至出发位置的耗电量。
16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制所述无人机按照预设路径进行飞行的步骤之前，所述方法还包括：
获取预设地图；其中，所述预设地图包括：作业区域对应的二维地图，或者作业区域对应的三维模型地图；
在所述预设地图上设置巡检位置和辅助位置；其中，在所述巡检位置点，所述无人机按照预设巡检参数执行巡检任务；所述巡检参数用于控制：所述无人机在所述巡检位置点的移动位置，以及所述无人机上摄像头的拍摄方式；
基于所述巡检位置和所述辅助位置生成预设路径。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，基于所述巡检位置和所述辅助位置生成预设路径的步骤之后，所述方法还包括：
设置所述无人机返回出发位置的返航高度；
其中，在所述返航高度上，所述无人机从所述安全位置直线返航的路径上不具有障碍物和/或干扰源。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，基于所述巡检位置和所述辅助位置生成预设路径的步骤之后，所述方法还包括：
基于所述辅助位置关联设置安全位置；
其中，相互关联的所述安全位置与所述辅助位置之间的距离小于预设阈值；相关关联的所述安全位置和所述辅助位置之间的直线路径上不具有障碍物；所述安全位置上，从地面到预设高度之间不具有障碍物和/或干扰源。
19.一种电力巡检无人机的控制装置，其特征在于，该装置设置于控制设备，所述控制设备与无人机通信连接；所述装置包括：
第一控制模块，用于控制所述无人机按照预设路径进行飞行；
第二控制模块，用于响应于预设状态条件被触发，控制所述无人机进入异常模式；所述异常模式包括常规异常模式或紧急异常模式；
第一确定模块，用于基于所述异常模式的类型，控制所述无人机悬停至指定位置，以及确定所述无人机的应急控制策略；其中，常规异常模式下，所述指定位置为位于所述预设路径上的当前位置，紧急异常模式下，所述指定位置为所述预设路径对应的安全位置；
第三控制模块，用于根据所述应急控制策略，控制所述无人机从所述当前位置原路返航，或从所述安全位置直线返航，或从所述安全位置降落。
20.一种电力巡检无人机的控制设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，所述处理器执行所述机器可执行指令以实现权利要求1-18任一项所述的电力巡检无人机的控制方法。
21.一种机器可读存储介质，其特征在于，所述机器可读存储介质存储有机器可执行指令，所述机器可执行指令在被处理器调用和执行时，所述机器可执行指令促使所述处理器实现权利要求1-18任一项所述的电力巡检无人机的控制方法。
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| CN202211491632.3A CN116149352A (zh) | 2022-11-25 | 2022-11-25 | 电力巡检无人机的控制方法、装置和设备 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117170394A (zh) * | 2023-09-01 | 2023-12-05 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局 | 用于换流站巡检的无人机应急控制方法、装置及设备 |
| CN118192632A (zh) * | 2024-04-02 | 2024-06-14 | 维坤智能科技（上海）有限公司 | 一种无人机的逃生策略优化方法、系统和电子设备 |
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2022
- 2022-11-25 CN CN202211491632.3A patent/CN116149352A/zh active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117170394A (zh) * | 2023-09-01 | 2023-12-05 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局 | 用于换流站巡检的无人机应急控制方法、装置及设备 |
| CN117170394B (zh) * | 2023-09-01 | 2024-04-30 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局 | 用于换流站巡检的无人机应急控制方法、装置及设备 |
| CN118192632A (zh) * | 2024-04-02 | 2024-06-14 | 维坤智能科技（上海）有限公司 | 一种无人机的逃生策略优化方法、系统和电子设备 |
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