CN116360491A - 一种多旋翼无人机输电与光缆融合巡检系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种多旋翼无人机输电与光缆融合巡检系统及方法,其系统包括巡检工点信息获取终端、无人机群控制终端、巡检任务分配终端、巡检数据获取终端、运载无人机本体和至少两架巡检无人机本体;巡检工点信息获取终端安装于运载无人机本体,用于在无人机群到达对应的巡检工点前获取对应巡检工点的巡检工点信息;无人机群控制终端用于远程控制由运载无人机本体和全部巡检无人机本体组成的无人机群进行飞行;巡检任务分配终端用于根据巡检工点信息为对应数量的巡检无人机本体分配对应巡检工点的巡检任务;巡检数据获取终端用于获取在对应巡检工点执行巡检任务的巡检无人机本体的巡检数据。本发明具有提高无人机巡检工作效率的效果。
Description
技术领域
本发明涉及无人机巡检的技术领域,具体涉及一种多旋翼无人机输电与光缆融合巡检系统及方法。
背景技术
多旋翼无人机,是一种具有三个及以上旋翼轴的特殊的无人驾驶直升机。其通过每个轴上的电动机转动,带动旋翼,从而产生升推力。通过改变不同旋翼之间的相对转速,可以改变单轴推进力的大小,从而控制飞行器的运行轨迹。输电与光缆融合巡检系统是指对输电电缆情况和光缆情况同时巡检的无人机巡检系统。
现在已经开发出了很多无人机巡检系统,经过我们大量的检索与参考,发现现有技术的无人机巡检系统有如公开号为CN112214032A、CN107656542A、EP3743332B1、US10761525B2、JP2022002961A所公开的无人机巡检系统,这些无人机巡检系统一般包括:多个位置发射器、无人机和充电站。各个位置发射器适于安装在表计或电力设备上,用于发射位置信号和设备标识,一个所述表计或电力设备对应一个设备标识;无人机用于接收位置信号并飞行至与设备标识对应的表计或电力设备处,以及采集表计的表盘图像,或检测电力设备的温度;充电站包括用于承载无人机的充电平台、检测无人机的降落信号的充电传感器和为无人机充电的充电模块。由于上述无人机巡检系统的巡检过程较为单一,若需要对较长的巡检路线进行巡检,巡检位置较多,则易于导致巡检时间较长,造成了巡检工作效率较低的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于,针对上述无人机巡检系统存在的不足,提出一种多旋翼无人机输电与光缆融合巡检系统及方法。
本发明采用如下技术方案:
一种多旋翼无人机输电与光缆融合巡检系统,包括巡检工点信息获取终端、无人机群控制终端、巡检任务分配终端、巡检数据获取终端、运载无人机本体和至少两架巡检无人机本体;
所述巡检工点信息获取终端安装于运载无人机本体,用于在无人机群到达对应的巡检工点前获取对应巡检工点的巡检工点信息;所述无人机群控制终端用于远程控制由运载无人机本体和全部巡检无人机本体组成的无人机群进行飞行;所述巡检任务分配终端用于根据巡检工点信息为对应数量的巡检无人机本体分配对应巡检工点的巡检任务;
所述巡检数据获取终端用于获取在对应巡检工点执行巡检任务的巡检无人机本体的巡检数据。
可选的,所述巡检任务分配终端包括分派数量计算模块、巡检任务分配评分计算模块和巡检任务确认模块;所述分派数量计算模块用于根据巡检工点信息计算巡检无人机本体的分派数量,生成分派数量信息;所述巡检任务分配评分计算模块用于根据巡检工点信息、分派数量信息和巡检无人机本体的状态信息计算被分配的各巡检无人机本体的巡检任务分配评分;所述巡检任务确认模块用于根据巡检工点信息和各巡检无人机本体的巡检任务分配评分为被分派的各巡检无人机本体确认对应的巡检任务。
可选的,所述分派数量计算模块包括巡检工点信息读取子模块和分派数量计算子模块;所述巡检工点信息读取子模块用于读取来自巡检工点信息获取终端的巡检工点信息;所述分派数量计算子模块用于根据巡检工点信息计算巡检无人机本体的分派数量;
当所述分派数量计算子模块工作时,满足以下式子:
X=f1(Z)+f2(Y);
其中,X表示分派数量信息中巡检无人机本体的分派数量;f1(Z)表示基于巡检工点信息中巡检目标数量的分派基准数选择函数;Z表示巡检工点信息中的巡检目标数量;f2(Y)表示基于巡检工点信息中巡检时长占比的分派调整值选择函数;Y表示巡检工点信息中对应的巡检工点的巡检时长占比;
u表示巡检无人机本体的总数;Ti表示第i个巡检工点的巡检工点信息中的巡检时长;I表示巡检路线中巡检工点的总数。
可选的,所述分派数量计算子模块包括分派数据计算单元和无人机调整选择单元;所述分派数据计算单元用于根据巡检工点信息计算巡检无人机本体的分派数量;所述无人机调整选择单元用于选择增加的巡检无人机本体和减少的巡检无人机本体;
当所述无人机调整选择单元工作时且当f2(Y)=1时,先计算分派基准数以外全部巡检无人机本体的增加选择指数:
其中,Q1表示对应的巡检无人机本体的增加选择指数;W1表示分派基准数以外全部巡检无人机本体中对应巡检无人机本体的工作年数;E1表示分派基准数以外全部巡检无人机本体中对应的巡检无人机本体巡检当前巡检工点的历史次数;Rj表示分派基准数以外全部巡检无人机本体中第j架巡检无人机本体的剩余电量;J表示分派基准数以外全部巡检无人机本体的总数;k1、k2和k3分别表示工作年数权重系数、历史次数权重系数和剩余电量比例权重系数,均由系统操控员根据经验设定;
所述无人机调整选择单元将分派基准数以外全部巡检无人机本体中增加选择指数最大的巡检无人机本体调整至执行巡检任务的无人机群中;
当所述无人机调整选择单元工作时且当f2(Y)=-1时,先计算分派基准数以内全部巡检无人机本体的减少选择指数:
Q2=μ1*E2-μ2*W2;
其中,Q2表示对应的巡检无人机本体的减少选择指数;W2表示分派基准数之内全部巡检无人机本体中对应巡检无人机本体的工作年数;E2表示分派基准数之内全部巡检无人机本体中对应的巡检无人机本体巡检当前巡检工点的历史次数;μ1和μ2分别表示第一转换系数和第二转换系数,均由系统操控员根据经验设定;
所述无人机调整选择单元将分派基准数之内全部巡检无人机本体中减少选择指数最小的巡检无人机本体从执行巡检任务的无人机群中调离。
可选的,所述无人机群控制终端包括无人机群巡检路线飞行控制模块和巡检任务执行飞行控制模块;所述无人机群巡检路线飞行控制模块用于在到达巡检工点前控制由运载无人机本体和全部巡检无人机本体组成的无人机群沿巡检路线飞行;所述巡检任务执行飞行控制模块用于在到达巡检工点时控制由对应分派数量组成的巡检无人机本体群执行巡检任务。
可选的,所述巡检任务执行飞行控制模块包括巡检任务执行飞行控制子模块和检测距离调整子模块;所述巡检任务执行飞行控制子模块用于在到达巡检工点时控制由对应分派数量组成的巡检无人机本体群执行巡检任务;所述检测距离调整子模块用于调整执行巡检任务中的巡检无人机本体对巡检目标的检测距离;
当所述检测距离调整子模块工作时,满足以下式子:
其中,A表示预备图片灰度处理后基于各个像素格的灰度值矩阵;所述预备图片表示巡检无人机本体到达检测位置后对巡检目标拍摄的图片;anm表示A阵列中第n行第m列像素格的灰度值;n与预备图片的像素总行数相等;m与预备图片的像素总列数相等;A′表示参考图片灰度处理后基于各个像素格的灰度值矩阵;所述参考图片表示系统操作员预先在同一检测位置对巡检目标拍摄的作为标准的图片;bnm表示A′阵列中第n行第m列像素格的灰度值;所述参考图片的像素总行数与所述预备图片的像素总行数一致,所述参考图片的像素总列数与所述预备图片的像素总列数一致;
P=∑n=1,m=1G(|bnm-anm|);
其中,P表示像素格未达标个数;G(|bnm-anm|)表示评判函数;γ表示灰度差评判阈值,由系统操作员根据经验设定;
L′=L-Δ;
其中,Δ表示调整距离;δ表示基准调整值;K1、K2和K3分别表示不同的选择阈值;L表示对应检测位置与巡检目标的距离;所述检测位置、δ、K1、K2和K3均由系统操作员根据经验预先设定。
一种多旋翼无人机输电与光缆融合巡检方法,应用于如上述的一种多旋翼无人机输电与光缆融合巡检系统,所述巡检方法包括:
S1,在无人机群到达对应的巡检工点前获取对应巡检工点的巡检工点信息;
S2,远程控制由运载无人机本体和全部巡检无人机本体组成的无人机群进行飞行;
S3,根据巡检工点信息为对应数量的巡检无人机本体分配对应巡检工点的巡检任务;
S4,获取在对应巡检工点执行巡检任务的巡检无人机本体的巡检数据。
本发明所取得的有益效果是:
1、巡检工点信息获取终端、无人机群控制终端、巡检任务分配终端、巡检数据获取终端、运载无人机本体和至少两架巡检无人机本体的设置有利于优化巡检过程,使得无人机群在到达对应的巡检工点之前即可完成分派指定操作和分配巡检任务操作,节省了较多的巡检时间,而且有利于提高巡检工作的准确性,使得巡检工作更加高效,从而提高了巡检工作效率;
2、分派数量计算模块、巡检任务分配评分计算模块和巡检任务确认模块的设置有利于根据巡检工点信息的实际情况分派对应数量的巡检无人机本体,而且分派的过程结合巡检无人机本体的状态信息进行挑选,有利于更顺利地完成各种巡检任务,进而缩短了巡检工作的时间,从而提高了巡检工作效率;
3、巡检工点信息读取子模块和分派数量计算子模块的设置配合预设的分派数量计算算法,有利于提高分派数量的计算效率和准确性;
4、分派数据计算单元和无人机调整选择单元的设置配合增加选择指数算法以及减少选择指数算法,有利于缩短调整无人机本体的选择时间,提高了巡检任务的完成效率,从而提高了巡检工作效率;
5、无人机群巡检路线飞行控制模块和巡检任务执行飞行控制模块的设置配合调整距离算法,有利于提高巡检数据的准确性,减少重复巡检的次数,从而提高了巡检工作效率;
6、无人机增派指数计算子模块和无人机增派子模块的设置配合增派指数算法,有利于根据无人机仓库的具体情况快速且准确地挑选合适的巡检无人机本体加入无人机群中,从而有利于提高巡检工作效率。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,然而所提供的附图仅用于提供参考与说明,并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图;
图2为本发明中无人机群巡检过程的巡检效果示意图;
图3为本发明中一种多旋翼无人机输电与光缆融合巡检方法的方法流程示意图;
图4为本发明中无人机增派模块的整体结构示意图。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实施例来说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用,本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用,在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。另外,本发明的附图仅为简单示意说明,并非依实际尺寸描绘,事先声明。以下实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容,但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。
实施例一:本实施例提供了一种多旋翼无人机输电与光缆融合巡检系统。结合图1所示,一种多旋翼无人机输电与光缆融合巡检系统,包括巡检工点信息获取终端、无人机群控制终端、巡检任务分配终端、巡检数据获取终端、运载无人机本体和至少两架巡检无人机本体;
所述巡检工点信息获取终端安装于运载无人机本体,用于在无人机群到达对应的巡检工点前获取对应巡检工点的巡检工点信息;所述无人机群控制终端用于远程控制由运载无人机本体和全部巡检无人机本体组成的无人机群进行飞行;所述巡检任务分配终端用于根据巡检工点信息为对应数量的巡检无人机本体分配对应巡检工点的巡检任务;
所述巡检数据获取终端用于获取在对应巡检工点执行巡检任务的巡检无人机本体的巡检数据。
结合图2所示,巡检过程如下:
首先,无人机群控制终端控制由运载无人机本体和全部巡检无人机本体组成的无人机群沿指定的巡检路线进行飞行。飞行期间,由运载无人机本体和全部巡检无人机本体组成的无人机群将沿途经过至少一个预先设置的巡检工点。所述巡检工点中包括至少一个巡检目标,所述巡检目标的类型可以包括但不限于:电线路杆塔上的检测点、电线路绝缘子处的检测点、接头和连接器处的检测点、电线路周围环境的检测点、电缆上的检测点等;所述检测点均由系统操作员预先划定或标记。
在由运载无人机本体和全部巡检无人机本体组成的无人机群到达对应的巡检工点前,巡检工点信息获取终端提前获取对应巡检工点的巡检工点信息;所述巡检任务分配终端根据巡检工点信息选择对应数量的巡检无人机本体并为对应数量的巡检无人机本体分配对应巡检工点的巡检任务。
当由运载无人机本体和全部巡检无人机本体组成的无人机群到达巡检工点时,所述无人机群控制终端控制对应的巡检无人机本体飞入巡检工点并执行巡检任务,所述巡检数据获取终端获取在对应巡检工点执行巡检任务的巡检无人机本体的巡检数据。
当完成当前巡检工点的全部巡检任务后,所述无人机群控制终端控制对应的巡检无人机本体飞出巡检工点重新加入原无人机群中,然后控制全部无人机继续沿巡检路线飞行,前往下一个巡检工点。
可选的,所述巡检任务分配终端包括分派数量计算模块、巡检任务分配评分计算模块和巡检任务确认模块;所述分派数量计算模块用于根据巡检工点信息计算巡检无人机本体的分派数量,生成分派数量信息;所述巡检任务分配评分计算模块用于根据巡检工点信息、分派数量信息和巡检无人机本体的状态信息计算被分配的各巡检无人机本体的巡检任务分配评分;所述巡检任务确认模块用于根据巡检工点信息和各巡检无人机本体的巡检任务分配评分为被分派的各巡检无人机本体确认对应的巡检任务。
可选的,所述分派数量计算模块包括巡检工点信息读取子模块和分派数量计算子模块;所述巡检工点信息读取子模块用于读取来自巡检工点信息获取终端的巡检工点信息;所述分派数量计算子模块用于根据巡检工点信息计算巡检无人机本体的分派数量;
当所述分派数量计算子模块工作时,满足以下式子:
X=f1(Z)+f2(Y);
其中,X表示分派数量信息中巡检无人机本体的分派数量;f1(Z)表示基于巡检工点信息中巡检目标数量的分派基准数选择函数;Z表示巡检工点信息中的巡检目标数量;f2(Y)表示基于巡检工点信息中巡检时长占比的分派调整值选择函数;Y表示巡检工点信息中对应的巡检工点的巡检时长占比;
u表示巡检无人机本体的总数;Ti表示第i个巡检工点的巡检工点信息中的巡检时长;I表示巡检路线中巡检工点的总数。
需要注意的是,当f1(Z)=u且f2(Y)=1时,表示需要从无人机仓库增派一架巡检无人机本体至对应的巡检工点。
可选的,所述分派数量计算子模块包括分派数据计算单元和无人机调整选择单元;所述分派数据计算单元用于根据巡检工点信息计算巡检无人机本体的分派数量;所述无人机调整选择单元用于选择增加的巡检无人机本体和减少的巡检无人机本体;
当所述无人机调整选择单元工作时且当f2(Y)=1时,先计算分派基准数以外全部巡检无人机本体的增加选择指数:
其中,Q1表示对应的巡检无人机本体的增加选择指数;W1表示分派基准数以外全部巡检无人机本体中对应巡检无人机本体的工作年数;E1表示分派基准数以外全部巡检无人机本体中对应的巡检无人机本体巡检当前巡检工点的历史次数;Rj表示分派基准数以外全部巡检无人机本体中第j架巡检无人机本体的剩余电量;J表示分派基准数以外全部巡检无人机本体的总数;k1、k2和k3分别表示工作年数权重系数、历史次数权重系数和剩余电量比例权重系数,均由系统操控员根据经验设定;
所述无人机调整选择单元将分派基准数以外全部巡检无人机本体中增加选择指数最大的巡检无人机本体调整至执行巡检任务的无人机群中;
当所述无人机调整选择单元工作时且当f2(Y)=-1时,先计算分派基准数以内全部巡检无人机本体的减少选择指数:
Q2=μ1*E2-μ2*W2;
其中,Q2表示对应的巡检无人机本体的减少选择指数;W2表示分派基准数之内全部巡检无人机本体中对应巡检无人机本体的工作年数;E2表示分派基准数之内全部巡检无人机本体中对应的巡检无人机本体巡检当前巡检工点的历史次数;μ1和μ2分别表示第一转换系数和第二转换系数,均由系统操控员根据经验设定;
所述无人机调整选择单元将分派基准数之内全部巡检无人机本体中减少选择指数最小的巡检无人机本体从执行巡检任务的无人机群中调离。
可选的,所述无人机群控制终端包括无人机群巡检路线飞行控制模块和巡检任务执行飞行控制模块;所述无人机群巡检路线飞行控制模块用于在到达巡检工点前控制由运载无人机本体和全部巡检无人机本体组成的无人机群沿巡检路线飞行;所述巡检任务执行飞行控制模块用于在到达巡检工点时控制由对应分派数量组成的巡检无人机本体群执行巡检任务。
可选的,所述巡检任务执行飞行控制模块包括巡检任务执行飞行控制子模块和检测距离调整子模块;所述巡检任务执行飞行控制子模块用于在到达巡检工点时控制由对应分派数量组成的巡检无人机本体群执行巡检任务;所述检测距离调整子模块用于调整执行巡检任务中的巡检无人机本体对巡检目标的检测距离;
当所述检测距离调整子模块工作时,满足以下式子:
其中,A表示预备图片灰度处理后基于各个像素格的灰度值矩阵;所述预备图片表示巡检无人机本体到达检测位置后对巡检目标拍摄的图片;anm表示A阵列中第n行第m列像素格的灰度值;n与预备图片的像素总行数相等;m与预备图片的像素总列数相等;A′表示参考图片灰度处理后基于各个像素格的灰度值矩阵;所述参考图片表示系统操作员预先在同一检测位置对巡检目标拍摄的作为标准的图片;bnm表示A′阵列中第n行第m列像素格的灰度值;所述参考图片的像素总行数与所述预备图片的像素总行数一致,所述参考图片的像素总列数与所述预备图片的像素总列数一致;
P=∑n=1,m=1G(|bnm-anm|);
其中,P表示像素格未达标个数;G(|bnm-anm|)表示评判函数;γ表示灰度差评判阈值,由系统操作员根据经验设定;
L′=L-Δ;
其中,Δ表示调整距离;δ表示基准调整值;K1、K2和K3分别表示不同的选择阈值;L表示对应检测位置与巡检目标的距离;所述检测位置、δ、K1、K2和K3均由系统操作员根据经验预先设定。
一种多旋翼无人机输电与光缆融合巡检方法,应用于如上述的一种多旋翼无人机输电与光缆融合巡检系统,结合图3所示,所述巡检方法包括:
S1,在无人机群到达对应的巡检工点前获取对应巡检工点的巡检工点信息;
S2,远程控制由运载无人机本体和全部巡检无人机本体组成的无人机群进行飞行;
S3,根据巡检工点信息为对应数量的巡检无人机本体分配对应巡检工点的巡检任务;
S4,获取在对应巡检工点执行巡检任务的巡检无人机本体的巡检数据。
实施例二:本实施例包含了实施例一的全部内容,提供了一种多旋翼无人机输电与光缆融合巡检系统,结合图4所述,所述无人机群控制终端还包括无人机增派模块,所述无人机增派模块用于根据所述分派数量计算子模块的工作情况和无人机仓库内全部巡检无人机本体的情况选择对应的巡检无人机本体。
所述无人机增派模块包括无人机增派指数计算子模块和无人机增派子模块;所述无人机增派指数计算子模块用于根据无人机仓库内全部巡检无人机本体的状态情况计算全部巡检无人机本体的增派指数;所述无人机增派子模块用于将增派指数最大的巡检无人机本体增派至巡检路线上的无人机群中。
当所述无人机增派指数计算子模块计算时,满足以下式子:
其中,Sv表示无人机仓库内第v架巡检无人机本体的增派指数;Rv表示无人机仓库内第v架巡检无人机本体的剩余电量;Ov表示无人机仓库内第v架巡检无人机本体的维修次数;表示选取函数;/>表示无人机仓库内第v架巡检无人机本体完成对应巡检路线的历史次数;η1和η2表示增派指数中的第一权重系数和第二权重系数,均由系统操作员根据经验设定。
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例,并非因此局限本发明的保护范围,所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化,均包含于本发明的保护范围内,此外,随着技术发展其中的元素是可以更新的。
Claims (7)
1.一种多旋翼无人机输电与光缆融合巡检系统,其特征在于,包括巡检工点信息获取终端、无人机群控制终端、巡检任务分配终端、巡检数据获取终端、运载无人机本体和至少两架巡检无人机本体;
所述巡检工点信息获取终端安装于运载无人机本体,用于在无人机群到达对应的巡检工点前获取对应巡检工点的巡检工点信息;所述无人机群控制终端用于远程控制由运载无人机本体和全部巡检无人机本体组成的无人机群进行飞行;所述巡检任务分配终端用于根据巡检工点信息为对应数量的巡检无人机本体分配对应巡检工点的巡检任务;
所述巡检数据获取终端用于获取在对应巡检工点执行巡检任务的巡检无人机本体的巡检数据。
2.如权利要求1所述的一种多旋翼无人机输电与光缆融合巡检系统,其特征在于,所述巡检任务分配终端包括分派数量计算模块、巡检任务分配评分计算模块和巡检任务确认模块;所述分派数量计算模块用于根据巡检工点信息计算巡检无人机本体的分派数量,生成分派数量信息;所述巡检任务分配评分计算模块用于根据巡检工点信息、分派数量信息和巡检无人机本体的状态信息计算被分配的各巡检无人机本体的巡检任务分配评分;所述巡检任务确认模块用于根据巡检工点信息和各巡检无人机本体的巡检任务分配评分为被分派的各巡检无人机本体确认对应的巡检任务。
3.如权利要求2所述的一种多旋翼无人机输电与光缆融合巡检系统,其特征在于,所述分派数量计算模块包括巡检工点信息读取子模块和分派数量计算子模块;所述巡检工点信息读取子模块用于读取来自巡检工点信息获取终端的巡检工点信息;所述分派数量计算子模块用于根据巡检工点信息计算巡检无人机本体的分派数量;
当所述分派数量计算子模块工作时,满足以下式子:
X=f1(Z)+f2(Y);
其中,X表示分派数量信息中巡检无人机本体的分派数量;f1(Z)表示基于巡检工点信息中巡检目标数量的分派基准数选择函数;Z表示巡检工点信息中的巡检目标数量;f2(Y)表示基于巡检工点信息中巡检时长占比的分派调整值选择函数;Y表示巡检工点信息中对应的巡检工点的巡检时长占比;
u表示巡检无人机本体的总数;Ti表示第i个巡检工点的巡检工点信息中的巡检时长;I表示巡检路线中巡检工点的总数。
4.如权利要求3所述的一种多旋翼无人机输电与光缆融合巡检系统,其特征在于,所述分派数量计算子模块包括分派数据计算单元和无人机调整选择单元;所述分派数据计算单元用于根据巡检工点信息计算巡检无人机本体的分派数量;所述无人机调整选择单元用于选择增加的巡检无人机本体和减少的巡检无人机本体;
当所述无人机调整选择单元工作时且当f2(Y)=1时,先计算分派基准数以外全部巡检无人机本体的增加选择指数:
其中,Q1表示对应的巡检无人机本体的增加选择指数;W1表示分派基准数以外全部巡检无人机本体中对应巡检无人机本体的工作年数;E1表示分派基准数以外全部巡检无人机本体中对应的巡检无人机本体巡检当前巡检工点的历史次数;Rj表示分派基准数以外全部巡检无人机本体中第j架巡检无人机本体的剩余电量;J表示分派基准数以外全部巡检无人机本体的总数;k1、k2和k3分别表示工作年数权重系数、历史次数权重系数和剩余电量比例权重系数,均由系统操控员根据经验设定;
所述无人机调整选择单元将分派基准数以外全部巡检无人机本体中增加选择指数最大的巡检无人机本体调整至执行巡检任务的无人机群中;
当所述无人机调整选择单元工作时且当f2(Y)=-1时,先计算分派基准数以内全部巡检无人机本体的减少选择指数:
Q2=μ1*E2-μ2*W2;
其中,Q2表示对应的巡检无人机本体的减少选择指数;W2表示分派基准数之内全部巡检无人机本体中对应巡检无人机本体的工作年数;E2表示分派基准数之内全部巡检无人机本体中对应的巡检无人机本体巡检当前巡检工点的历史次数;μ1和μ2分别表示第一转换系数和第二转换系数,均由系统操控员根据经验设定;
所述无人机调整选择单元将分派基准数之内全部巡检无人机本体中减少选择指数最小的巡检无人机本体从执行巡检任务的无人机群中调离。
5.如权利要求4所述的一种多旋翼无人机输电与光缆融合巡检系统,其特征在于,所述无人机群控制终端包括无人机群巡检路线飞行控制模块和巡检任务执行飞行控制模块;所述无人机群巡检路线飞行控制模块用于在到达巡检工点前控制由运载无人机本体和全部巡检无人机本体组成的无人机群沿巡检路线飞行;所述巡检任务执行飞行控制模块用于在到达巡检工点时控制由对应分派数量组成的巡检无人机本体群执行巡检任务。
6.如权利要求5所述的一种多旋翼无人机输电与光缆融合巡检系统,其特征在于,所述巡检任务执行飞行控制模块包括巡检任务执行飞行控制子模块和检测距离调整子模块;所述巡检任务执行飞行控制子模块用于在到达巡检工点时控制由对应分派数量组成的巡检无人机本体群执行巡检任务;所述检测距离调整子模块用于调整执行巡检任务中的巡检无人机本体对巡检目标的检测距离;
当所述检测距离调整子模块工作时,满足以下式子:
其中,A表示预备图片灰度处理后基于各个像素格的灰度值矩阵;所述预备图片表示巡检无人机本体到达检测位置后对巡检目标拍摄的图片;anm表示A阵列中第n行第m列像素格的灰度值;n与预备图片的像素总行数相等;m与预备图片的像素总列数相等;A′表示参考图片灰度处理后基于各个像素格的灰度值矩阵;所述参考图片表示系统操作员预先在同一检测位置对巡检目标拍摄的作为标准的图片;bnm表示A′阵列中第n行第m列像素格的灰度值;所述参考图片的像素总行数与所述预备图片的像素总行数一致,所述参考图片的像素总列数与所述预备图片的像素总列数一致;
p=∑n=1,m=1G(|bnm-anm|);
其中,P表示像素格未达标个数;G(|bnm-anm|)表示评判函数;γ表示灰度差评判阈值,由系统操作员根据经验设定;
L′=L-A;
其中,Δ表示调整距离;δ表示基准调整值;K1、K2和K3分别表示不同的选择阈值;L表示对应检测位置与巡检目标的距离;所述检测位置、δ、K1、K2和K3均由系统操作员根据经验预先设定。
7.一种多旋翼无人机输电与光缆融合巡检方法,应用于如权利要求6所述的一种多旋翼无人机输电与光缆融合巡检系统,其特征在于,所述巡检方法包括:
S1,在无人机群到达对应的巡检工点前获取对应巡检工点的巡检工点信息;
S2,远程控制由运载无人机本体和全部巡检无人机本体组成的无人机群进行飞行;
S3,根据巡检工点信息为对应数量的巡检无人机本体分配对应巡检工点的巡检任务;
S4,获取在对应巡检工点执行巡检任务的巡检无人机本体的巡检数据。
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CN202310331173.0A CN116360491A (zh) | 2023-03-31 | 2023-03-31 | 一种多旋翼无人机输电与光缆融合巡检系统及方法 |
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CN202310331173.0A CN116360491A (zh) | 2023-03-31 | 2023-03-31 | 一种多旋翼无人机输电与光缆融合巡检系统及方法 |
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CN116704387A (zh) * | 2023-08-04 | 2023-09-05 | 众芯汉创(江苏)科技有限公司 | 一种基于视频结构化的电力线路通道巡检系统和方法 |
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2023
- 2023-03-31 CN CN202310331173.0A patent/CN116360491A/zh active Pending
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CN116704387A (zh) * | 2023-08-04 | 2023-09-05 | 众芯汉创(江苏)科技有限公司 | 一种基于视频结构化的电力线路通道巡检系统和方法 |
CN116704387B (zh) * | 2023-08-04 | 2023-10-13 | 众芯汉创(江苏)科技有限公司 | 一种基于视频结构化的电力线路通道巡检系统和方法 |
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