CN205228648U - 一种基于无人机的故障检测系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种基于无人机的故障检测系统，包括：用于采集电力设备的红外图像的红外热成像仪；与所述红外热成像仪相连，用于将采集到的红外图像传输至基站的无人机；与所述无人机相连，用于将所述红外图像传输至检测中心的所述基站；与所述基站相连，用于比较所述采集到的红外图像与标准电力设备红外图像，并显示故障检测结果的检测中心。基于无人机的故障检测系统准确快速的检测在电力设备的接头处容易出现的热缺陷，提高了故障检测准确性以及检测速度。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力检修技术领域，更具体地说，涉及一种基于无人机的故障检测系统。
背景技术
随着近几年国民经济的迅猛发展，我国配电线路公里数同比不断增加。由于配电线路设备大多暴露在野外环境运行，气象条件复杂、现场环境多变，导线、避雷线、绝缘子、金具在长时间运行后，由于各种力的长期作用，可能发生断股、锈蚀、过热等故障。其中，最容易出现故障就是隔离开关的接头、触头位置，这种类型的热缺陷几乎占了电力设备热缺陷的一半。在线夹的线夹口也比较容易出现热缺陷，还有变压器套管的接头、电抗器的接头、阻波器的接头、断路器的接头、电流互感器的顶帽等部位都会出现或多或少的热缺陷。现有技术中依靠人工巡视杆塔的作业方法，巡视工作量大、复杂的地理环境给巡视人员带来未知的安全风险、结构繁杂的铁塔的验收勘察，人工巡检方式消耗了大量的人力和资源，使得更多深入的工作无法有效展开。
因此，如何准确快速的检测在电力设备的接头处容易出现的热缺陷，是本领域技术人员急需要解决的问题。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种基于无人机的故障检测系统，能够快速准确检测电力设备的热缺陷。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种基于无人机的故障检测系统，包括：
用于采集电力设备的红外图像的红外热成像仪；
与所述红外热成像仪相连，用于将采集到的红外图像传输至基站的无人机；
与所述无人机相连，用于将所述红外图像传输至检测中心的所述基站；
与所述基站相连，用于比较所述采集到的红外图像与标准电力设备红外图像，并显示故障检测结果的检测中心。
优选地，在上述基于无人机的故障检测系统中，还包括与所述无人机相连，用于采集电力设备的可见光图像，并将所述可见光图像发送至所述无人机的可见光图像采集器。
优选地，在上述基于无人机的故障检测系统中，所述无人机包括：
用于接收所述红外图像以及所述可见光图像的图像接收装置；
与所述图像接收装置相连，用于将所述红外图像以及所述可见光图像传输至数据中继电路的图像传输装置；
与所述图像传输装置相连，用于将所述红外图像以及所述可见光图像传输至基站的所述数据中继电路。
优选地，在上述基于无人机的故障检测系统中，所述检测中心包括：
用于依据所述可见光图像以及所述红外图像识别故障电力设备的识别装置；
与所述识别装置相连，用于比较所述故障电力设备的所述红外图像与标准电力设备红外图像，得到故障检测结果的图像处理器；
与所述图像处理器相连，用于显示故障检测结果的显示器。
优选地，在上述基于无人机的故障检测系统中，还包括与所述红外热成像仪以及所述可见光图像采集器相连，用于储存所述红外图像以及所述可见光图像的储存器。
优选地，在上述基于无人机的故障检测系统中，所述无人机还包括：
与所述基站相连，用于接收飞行路线中的信号塔发送的定位信号，并将所述定位信号发送至所述基站的GPS定位仪。
优选地，在上述基于无人机的故障检测系统中，所述无人机还包括：
与所述GPS定位仪相连，用于依据所述定位信号确定飞行路线的飞行任务规划器。
优选地，在上述基于无人机的故障检测系统中，所述无人机还包括：
设置于所述无人机底部，用于承载所述图像传输电路、所述数据中继电路、所述GPS定位仪以及所述飞行任务规划器的任务载荷装置。
优选地，在上述基于无人机的故障检测系统中，所述无人机还包括：
用于依据风向以及风力大小生成飞行方向信号的飞行动力控制装置。
优选地，在上述基于无人机的故障检测系统中，所述无人机还包括：
沿飞行平台四周边缘设置的多个可拆卸旋翼；
与所述旋翼连接，用于依据所述飞行方向信号驱动所述旋翼旋转的电机驱动装置。
从上述技术方案可以看出，本实用新型所提供的一种基于无人机的故障检测系统，包括：用于采集电力设备的红外图像的红外热成像仪；与所述红外热成像仪相连，用于将采集到的红外图像传输至基站的无人机；与所述无人机相连，用于将所述红外图像传输至检测中心的所述基站；与所述基站相连，用于比较所述采集到的红外图像与标准电力设备红外图像，并显示故障检测结果的检测中心。由于无人机能够灵活到达电力设备的各个接头，采集到电力设备的红外图像准确快速的通过无人机传输至基站，由基站将采集到的红外图像传输至检测中心，由检测中心将采集到的红外图像与标准电力设备红外图像进行比较，如果采集到的红外图像的温度大于标准电力设备红外图像的温度时，则故障检测结果为电力设备出现热缺陷，需要及时检修，提高了故障检测准确性以及检测速度。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的一种基于无人机的故障检测系统示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1，图1为本实用新型实施例提供的一种基于无人机的故障检测系统示意图。
在一种具体的实时方式中，提供了一种基于无人机的故障检测系统，包括：用于采集电力设备的红外图像的红外热成像仪101；与所述红外热成像仪101相连，用于将采集到的红外图像传输至基站103的无人机102；与所述无人机102相连，用于将所述红外图像传输至检测中心104的所述基站103；与所述基站103相连，用于比较所述采集到的红外图像与标准电力设备红外图像，并显示故障检测结果的检测中心104。
具体的，本实施例中，红外热成像仪101优选采用17μm640*480非制冷焦平面探测器，具有<40mk温度分辨率，利用了DDE数字图像细节增强技术，并采用100M以太网传输50Hz温度数据，同时支持图像组播和广播，可多点同时采集具有温度数据的红外图像。由于无人机102能够灵活到达电力设备的各个接头，采集到电力设备的红外图像准确快速的通过无人机102传输至基站103，由基站103将采集到的红外图像传输至检测中心104，由检测中心104将采集到的红外图像与标准电力设备红外图像进行比较，如果采集到的红外图像的温度大于标准电力设备红外图像的温度时，则故障检测结果为电力设备出现热缺陷，需要及时检修，提高了故障检测准确性以及检测速度。
进一步的，在上述基于无人机的故障检测系统中，还包括与所述无人机102相连，用于采集电力设备的可见光图像，并将所述可见光图像发送至所述无人机102的可见光图像采集器。可见光图像采集器可以为摄像机等能够拍摄可见光下的图像的仪器，均在保护范围之内。
进一步的，所述无人机102包括：用于接收所述红外图像以及所述可见光图像的图像接收装置；与所述图像接收装置相连，用于将所述红外图像以及所述可见光图像传输至数据中继电路的图像传输装置；与所述图像传输装置相连，用于将所述红外图像以及所述可见光图像传输至基站103的所述数据中继电路。图像传输装置支持2.4G频段1080p图像实时传输。数据中继电路能够有效进行图像信息的传输，利用数据中继电路建立了基站103与红外热成像仪101之间的通信通道。
进一步的，检测中心104包括：用于依据所述可见光图像以及所述红外图像识别故障电力设备的识别装置；与所述识别装置相连，用于比较所述故障电力设备的所述红外图像与标准电力设备红外图像，得到故障检测结果的图像处理器；与所述图像处理器相连，用于显示故障检测结果的显示器。通过可见光图像与红外图像的比较，如果二者一致，说明此为故障电力设备，通过从故障电力设备采集到的红外图像与标准电力设备红外图像的比较，如果二者温差较大，说明此故障电力设备需要尽快检修。除此之外，还能够通过对故障电力设备的各个部位的识别与定位，查找故障电力设备的故障所处位置。
进一步的，为了便于查看以往电力设备的红外图像以及可见光图像，还包括与所述红外热成像仪101以及所述可见光图像采集器相连，用于储存所述红外图像以及所述可见光图像的储存器。
进一步的，无人机102还包括：与所述基站103相连，用于接收飞行路线中的信号塔发送的定位信号，并将所述定位信号发送至所述基站103的GPS定位仪。GPS定位仪优选为GPS-Terminal高精度定位仪。
进一步的，无人机102还包括：与所述GPS定位仪相连，用于依据所述定位信号确定飞行路线的飞行任务规划器。依据多个信号塔发送的定位信号确定未来时间段内无人机102的飞行路线。
进一步的，无人机102还包括：设置于所述无人机102底部，用于承载所述图像传输电路、所述数据中继电路、所述GPS定位仪以及所述飞行任务规划器的任务载荷装置。无人机102底部设置有任务载荷装置安装点，当需要执行任务时，可将任务载荷装置挂载到安装点上，并用定位螺母拧紧即可，以便执行商业航拍任务。
进一步的，无人机102还包括：用于依据风向以及风力大小生成飞行方向信号的飞行动力控制装置。
进一步的，无人机102还包括：沿飞行平台四周边缘设置的多个可拆卸旋翼；与所述旋翼连接，用于依据所述飞行方向信号驱动所述旋翼旋转的电机驱动装置。飞行动力控制装置能够根据外界环境例如风向以及风力大小控制无人机102的飞行姿势，极大的增强了抗风性能。
进一步的，无人机102还包括：沿飞行平台四周边缘设置的多个可拆卸旋翼；与所述旋翼连接，用于依据所述飞行方向信号驱动所述旋翼旋转的电机驱动装置。
具体的，无人机102包括飞行平台以及6个旋翼，可在一定程度上抵御雨雪天气，默认配置为抗小雨小雪天气，提供抗中雨中雪天气的定制化功能，飞行平台支持手动驾驶、半自动驾驶以及自动驾驶等功能。无人机102沿飞行平台四周边缘设置的多个可拆卸旋翼，每个旋翼的安装点和其对应的具有相同的编号，可有效避免旋翼安装时出现顺序错误。当然，可拆卸旋翼也可以为可拆卸的具有旋翼的机臂，均在保护范围之内。电机驱动装置直接驱动旋翼旋转，简化了机械结构，大幅降低运行噪音、机械故障概率及维护成本等。除此之外，无人机102还设置有与6个旋翼一一对应的6个电子收放起落架，飞行过程中为了避免起落架遮挡图像采集器的采集视野，在降落过程中可以不用打开所有的起落架，即使个别起落架不能正常工作也能保证无人机102正常着陆，运输过程中也可收起起落架以减少飞行器占用空间，从而提升便携性。无人机102还包括了用于给图像接收器、所述图像传输装置、所述数据中继电路、所述GPS定位仪以及所述飞行任务规划器等进行供电的电源，支持60分钟续航。
本实用新型提供的一种基于无人机的故障检测系统，基于无人机空中传递电力设备红外图像的方式，准确快速的检测在电力设备的接头处容易出现的热缺陷。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
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实用新型。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实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型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)
1.一种基于无人机的故障检测系统，其特征在于，包括：
用于采集电力设备的红外图像的红外热成像仪；
与所述红外热成像仪相连，用于将采集到的红外图像传输至基站的无人机；
与所述无人机相连，用于将所述红外图像传输至检测中心的所述基站；
与所述基站相连，用于比较所述采集到的红外图像与标准电力设备红外图像，并显示故障检测结果的检测中心。
2.如权利要求1所述的基于无人机的故障检测系统，其特征在于，还包括与所述无人机相连，用于采集电力设备的可见光图像，并将所述可见光图像发送至所述无人机的可见光图像采集器。
3.如权利要求2所述的基于无人机的无线应急通信系统，其特征在于，所述无人机包括：
用于接收所述红外图像以及所述可见光图像的图像接收装置；
与所述图像接收装置相连，用于将所述红外图像以及所述可见光图像传输至数据中继电路的图像传输装置；
与所述图像传输装置相连，用于将所述红外图像以及所述可见光图像传输至基站的所述数据中继电路。
4.如权利要求3所述的基于无人机的无线应急通信系统，其特征在于，所述检测中心包括：
用于依据所述可见光图像以及所述红外图像识别故障电力设备的识别装置；
与所述识别装置相连，用于比较所述故障电力设备的所述红外图像与标准电力设备红外图像，得到故障检测结果的图像处理器；
与所述图像处理器相连，用于显示故障检测结果的显示器。
5.如权利要求4所述的基于无人机的故障检测系统，其特征在于，还包括与所述红外热成像仪以及所述可见光图像采集器相连，用于储存所述红外图像以及所述可见光图像的储存器。
6.如权利要求1至5任一项所述的基于无人机的无线应急通信系统，其特征在于，所述无人机还包括：
与所述基站相连，用于接收飞行路线中的信号塔发送的定位信号，并将所述定位信号发送至所述基站的GPS定位仪。
7.如权利要求6所述的基于无人机的无线应急通信系统，其特征在于，所述无人机还包括：
与所述GPS定位仪相连，用于依据所述定位信号确定飞行路线的飞行任务规划器。
8.如权利要求7所述的基于无人机的无线应急通信系统，其特征在于，所述无人机还包括：
设置于所述无人机底部，用于承载所述图像传输电路、所述数据中继电路、所述GPS定位仪以及所述飞行任务规划器的任务载荷装置。
9.如权利要求8所述的基于无人机的无线应急通信系统，其特征在于，所述无人机还包括：
用于依据风向以及风力大小生成飞行方向信号的飞行动力控制装置。
10.如权利要求9所述的基于无人机的无线应急通信系统，其特征在于，所述无人机还包括：
沿飞行平台四周边缘设置的多个可拆卸旋翼；
与所述旋翼连接，用于依据所述飞行方向信号驱动所述旋翼旋转的电机驱动装置。
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