CN207691309U - 一种用于输电线路大型无人机进行巡检工作的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于输电线路大型无人机进行巡检工作的装置，包括：第一存储部件，用于储存线路的资料数据；任务制定部件与所述第一存储部件连接，用于根据存储部件中的线路的资料数据确定大型无人机飞行的航线与执行的任务；数据采集部件，与所述任务制定部件连接，用于在执行任务过程中采集图像和/或视频数据、导航数据和坐标数据等数据；数据处理部件与所述数据采集部件连接，用于对所述采集到的图像和/或视频数据、导航数据和坐标数据等数据进行处理，得到所述数据对应的标准数据格式文件。本实用新型解决了大型无人机巡检效率低下的技术问题。

Description

一种用于输电线路大型无人机进行巡检工作的装置

技术领域

本实用新型涉及测绘技术领域，特别涉及一种用于输电线路大型无人机进行巡检工作的装置。

背景技术

目前，大型无人机巡检输电线路，不仅是解决目前人工巡线和难于巡线的有效技术手段，而且相对于有人直升机或多旋翼无人机进行巡线而言，它具有高效、安全、大载荷、巡检时间长等突出优点，大型无人机巡检正在迅速发展。但目前国内外利用大型无人机巡检线路时，没有一种通用的巡检作业的装置，导致了大型无人机巡检效率低下的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种用于输电线路大型无人机进行巡检工作的装置，解决了大型无人机巡检效率低下的技术问题。

本实用新型提供了一种用于输电线路大型无人机进行巡检工作的装置，包括：

第一存储部件，用于储存线路的资料数据；

任务制定部件与所述第一存储部件连接，用于根据存储部件中的线路的资料数据确定大型无人机飞行的航线与执行的任务；

数据采集部件，与所述任务制定部件连接，用于在执行任务过程中采集图像和/或视频数据、导航数据和坐标数据；

数据处理部件与所述数据采集部件连接，用于对所述采集到的图像和/或视频数据、导航数据和坐标数据进行处理，得到所述数据对应的标准数据格式文件。

优选地，所述数据采集部件具体包括：

三维激光扫描仪，所述三维激光扫描仪用于获取三维点云数据；

可见光短焦相机，所述可见光短焦相机用于获取低分辨率可见光图像；

第一定位测姿设备，所述第一定位测姿设备用于获取第一飞行航线的定位测姿数据。

优选地，所述数据采集部件具体还包括：

可见光长焦相机，所述可见光长焦相机用于获取高分辨率可见光图像；

红外摄像仪，所述红外摄像仪用于获取红外影像；

第二定位测姿设备，所述第二定位测姿设备用于获取第二飞行航线的定位测姿数据。

优选地，所述数据处理部件具体包括：

飞行轨迹处理设备，所述飞行轨迹处理设备与所述第一存储部件连接，所述飞行轨迹处理设备与所述第一定位测姿设备连接，用于获得大型无人机飞行的精确轨迹数据；

三维激光点云数据获取设备，所述三维激光点云数据获取设备与所述飞行轨迹处理设备连接，所述三维激光点云数据获取设备与所述三维激光扫描仪连接，用于获取所述第一飞行航线廊道的三维激光点云数据；

三维激光点云数据处理设备，所述三维激光点云数据处理设备与所述三维激光点云数据获取设备连接，用于将所述第一飞行航线廊道的三维激光点云分类，得到点云分类标记文件，并根据所述三维激光扫描仪扫描区域的含地物高程信息及不含地物高程信息，得到格网数字表面模型和格网数字高程模型；

低分辨率可见光图像处理设备，所述低分辨率可见光图像处理设备与所述可见光短焦相机连接，用于对所述低分辨率可见光图像进行大型无人机影像的匹配，得到数字正射影像镶嵌图。

优选地，所述数据处理部件具体还包括：

任务点处理设备，所述任务点处理设备与所述三维激光点云数据处理设备连接，用于根据所述三维激光点云数据，获取所述第二飞行航线的目标任务点数据。

优选地，所述数据处理部件具体还包括：

高分辨率可见光图像处理设备，所述高分辨率可见光图像处理设备与所述可见光长焦相机连接，用于对所述高分辨率可见光图像进行绝缘子的半定位；

红外影像处理设备，所述红外影像处理设备与所述红外摄像仪连接，用于监测输电线路电力设备异常发热情况，得到基于所述红外图像的故障缺陷位置的自动诊断。

优选地，本实用新型提供的一种用于输电线路大型无人机进行巡检工作的装置还包括第二存储部件；

所述第二存储部件与所述数据采集部件连接，用于储存所述采集到的图像和/或视频数据、导航数据和坐标数据。

优选地，本实用新型提供的一种用于输电线路大型无人机进行巡检工作的装置还包括数据核对部件；

所述数据核对部件与所述数据处理部件连接，用于对所述数据对应的所述标准格式文件按照质量要求进行核对，检查所述标准格式文件是否完整和有效。

优选地，本实用新型提供的一种用于输电线路大型无人机进行巡检工作的装置还包括数据分析部件；

所述数据分析部件与所述数据核对部件连接，用于对所述数据进行分析，判断所述航线是否存在缺陷及隐患，并输出巡检报告。

优选地，所述第一存储部件和所述第二存储部件均为硬盘。

从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：

本实用新型提供了一种用于输电线路大型无人机进行巡检工作的装置，包括：第一存储部件，用于储存线路的资料数据；任务制定部件与所述第一存储部件连接，用于根据存储部件中的线路的资料数据确定大型无人机飞行的航线与执行的任务；数据采集部件，与所述任务制定部件连接，用于在执行任务过程中采集图像和/或视频数据、导航数据和坐标数据；数据处理部件与所述数据采集部件连接，用于对所述采集到的图像和/或视频数据、导航数据和坐标数据进行处理，得到所述数据对应的标准数据格式文件。

本实用新型中，任务制定部件根据第一存储部件中的储存的线路资料数据，确定大型无人机飞机的航线与执行的任务，在任务执行的过程中通过数据采集部件采集所需要的图像和/或视频数据、导航数据和坐标数据，再通过数据处理部件对采集到的数据进行处理，得到对应的标准数据格式文件，将所有大型无人机巡线所需要的部件集成于一个用于输电线路大型无人机进行巡线工作的装置上，解决了大型无人机巡检效率低下的技术问题。

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为本实用新型提供的一种用于输电线路大型无人机进行巡检工作的装置的一个实施例的结构示意图；

其中，附图标记为：

101、第一存储部件；102、任务制定部件；103、数据采集部件；104、数据处理部件；105、第二存储部件；106、数据核对部件；107、数据分析部件；301、三维激光扫描仪；302、可见光短焦相机；303、第一定位测姿设备； 304、可见光长焦相机；305、红外摄像仪；306、第二定位测姿设备；401、飞行轨迹处理设备；402、三维激光点云数据获取设备；403、三维激光点云数据处理设备；404、低分辨率可见光图像处理设备；405、任务点处理设备； 406、高分辨率可见光图像处理设备；407、红外影像处理设备。

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，本实用新,提供了一种用于输电线路大型无人机进行巡检工作的装置的一个实施例，包括：

第一存储部件101，用于储存线路的资料数据；

任务制定部件102与第一存储部件101连接，用于根据存储部件中的线路的资料数据确定大型无人机飞行的航线与执行的任务；

数据采集部件103，与任务制定部件102连接，用于在执行任务过程中采集图像和/或视频数据、导航数据和坐标数据；

数据处理部件104与数据采集部件103连接，用于对采集到的图像和/或视频数据、导航数据和坐标数据进行处理，得到数据对应的标准数据格式文件。

需要说明的是，本实用新型实施例中，任务制定部件102根据第一存储部件101中的储存的线路资料数据，确定大型无人机飞机的航线与执行的任务，在任务执行的过程中通过数据采集部件103采集所需要的图像和/或视频数据、导航数据和坐标数据，再通过数据处理部件104对采集到的数据进行处理，得到对应的标准数据格式文件，将所有大型无人机巡线所需要的部件集成于一个用于输电线路大型无人机进行巡线工作的装置上，解决了大型无人机巡检效率低下的技术问题。

其中，第一存储部件101储存的线路的资料包括杆塔编号、杆塔宽度、杆塔高度、杆塔坐标、绝缘子坐标、导线轮廓中心、交叉跨越点等资料，为确定大型无人机飞行的航线与执行的任务提供参数。任务制定部件102根据第一存储部件101中的线路的资料，制定大型无人机飞行的航线与执行的任务，任务分为两种，一种为通道巡检航线及任务，另一种为精细巡检航线及任务。通道巡检航线及任务主要目的是为了获取电力线廊道的三维空间信息，包括三维激光点云数据与二维可见光数码影像数据，因此，通道巡检航线及任务采用相对杆塔顶部高度100m，飞行速度15m匀速飞行，可获取良好的激光点云数据与数码照片数据。精细巡检航线及任务主要目的是为了获取杆塔绝缘子及其连接处目标的高清晰度数据，其主要特点是任务点数量大，大型无人机飞行速度慢。因此，精细巡检航线及任务采用相对杆塔顶部40m、水平30m 飞行，到杆塔点速度为2m/s，塔间速度在10m内，可获得较好的跟踪效果。

针对两种不同的巡检任务，所采用的数据采集部件103也不相同，对应的数据处理部件104也不同。

进一步地，数据采集部件103具体包括：

三维激光扫描仪301，三维激光扫描仪301用于获取三维点云数据；

可见光短焦相机302，可见光短焦相机302用于获取低分辨率可见光图像；

第一定位测姿设备303，第一定位测姿设备303用于获取第一飞行航线的定位测姿数据。

需要说明的是，在本实用新型实施例中，针对通道巡检航线及任务，采用三维激光扫描仪301、可见光短焦相机302和第一定位测姿设备303，三维激光扫描仪301用于获取三维点云数据，可见光短焦相机302用于获取低分辨率可见光图像，第一定位测姿设备303用于获取第一飞行航线，即通道巡检航线的第一定位测姿数据，为后续的数据处理部件104提供原始的采集数据。

进一步地，数据采集部件103具体还包括：

可见光长焦相机304，可见光长焦相机304用于获取高分辨率可见光图像；

红外摄像仪305，红外摄像仪305用于获取红外影像；

第二定位测姿设备306，第二定位测姿设备306用于获取第二飞行航线的定位测姿数据。

需要说明的是，在本实用新型实施例中，针对精细巡检航线及任务，采用可见光长焦相机304、红外摄像仪305和第二定位测姿设备306，可见光长焦相机304用于获取高分辨率可见光图像，红外摄像仪305用于获取红外影像，第二定位测姿设备306用于获取第二飞行航线，即精细巡检航线的第二定位测姿数据，为后续的数据处理部件104提供原始的采集数据。

进一步地，数据处理部件104具体包括：

飞行轨迹处理设备401，飞行轨迹处理设备401与第一存储部件101连接，飞行轨迹处理设备401与第一定位测姿设备303连接，用于获得大型无人机飞行的精确轨迹数据；

三维激光点云数据获取设备402，三维激光点云数据获取设备402与飞行轨迹处理设备401连接，三维激光点云数据获取设备402与三维激光扫描仪 301连接，用于获取第一飞行航线廊道的三维激光点云数据；

三维激光点云数据处理设备403，三维激光点云数据处理设备403与三维激光点云数据获取设备402连接，用于将第一飞行航线廊道的三维激光点云分类，得到点云分类标记文件，并根据三维激光扫描仪扫描区域的含地物高程信息及不含地物高程信息，得到格网数字表面模型和格网数字高程模型；

低分辨率可见光图像处理设备404，低分辨率可见光图像处理设备404与可见光短焦相机302连接，用于对低分辨率可见光图像进行大型无人机影像的匹配，得到数字正射影像镶嵌图。

需要说明的是，本实用新型实施例中，飞行轨迹处理设备401将根据第一存储部件101中基站点的观测数据，和第一定位测姿设备303得到的第一定位测姿数据，计算得到飞行轨迹数据。三维激光点云数据，获取设备402将根据飞行轨迹数据、第一定位测姿数据和三维激光扫描仪301的导航数据，得到第一飞行航线廊道的三维激光点云数据。三维激光点云数据处理设备403将第一飞行航线廊道的三维激光点云分类，得到点云分类标记文件，并根据三维激光扫描仪301扫描区域的含地物高程信息及不含地物高程信息，得到格网数字表面模型和格网数字高程模型。低分辨率可见光图像处理设备404将可见光短焦相机302得到的低分辨率可见光图像进行无人机影像自动匹配，形成正射影像拼图，得到数字正射影像镶嵌图。

进一步地，数据处理部件104具体还包括：

任务点处理设备405，任务点处理设备405与三维激光点云数据处理设备 403连接，用于根据三维激光点云数据，获取第二飞行航线的目标任务点数据。

需要说明的是，本实用新型实施例中，任务点处理设备405将根据三维激光点云数据，获取第二飞行航线的目标任务点数据。

进一步地，数据处理部件104具体还包括：

高分辨率可见光图像处理设备406，高分辨率可见光图像处理设备406与可见光长焦相机304连接，用于对高分辨率可见光图像进行绝缘子的半定位；

红外影像处理设备407，红外影像处理设备407与红外摄像仪305连接，用于监测输电线路电力设备异常发热情况，得到基于红外图像的故障缺陷位置的自动诊断。

需要说明的是，在本实用新型实施例中，高分辨率可见光图像处理设备406将可见光长焦相机304得到的高分辨率可见光图像进行绝缘子的半定位。红外影像处理设备407将根据红外摄像仪305得到的红外影像，监测红外影像中电力设备的异常发热情况，得到基于红外图像的故障缺陷位置的自动诊断。

进一步地，本实用新型提供的一种用于输电线路大型无人机进行巡检工作的装置还包括第二存储部件106；

第二存储部件106与数据采集部件103连接，用于储存采集到的图像和/ 或视频数据、导航数据和坐标数据。

进一步地，本实用新型提供的一种用于输电线路大型无人机进行巡检工作的装置还包括数据核对部件107；

数据核对部件107与数据处理部件104连接，用于对数据对应的标准格式文件按照质量要求进行核对，检查标准格式文件是否完整和有效。

需要说明的是，数据处理部件104中的标准数据导出至数据核对部件107，数据核对部件107根据无人机巡检作业数据质量要求，对标准数据进行核对，检查标准数据是否完整、有效。

进一步地，本实用新型提供的一种用于输电线路大型无人机进行巡检工作的装置还包括数据分析部件108；

数据分析部件108与数据核对部件107连接，用于对数据进行分析，判断航线是否存在缺陷及隐患，并输出巡检报告。

需要说明的是，数据核对部件107检查标准数据完整且有效后，数据分析部件108将对标准数据形分析，判断航线是否存在缺陷及隐患，并输出巡检报告。

进一步地，第一存储部件101和第二存储部件106均为硬盘。

以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于输电线路大型无人机进行巡检工作的装置，其特征在于，包括：

第一存储部件，用于储存线路的资料数据；

任务制定部件与所述第一存储部件连接，用于根据存储部件中的线路的资料数据确定大型无人机飞行的航线与执行的任务；

数据采集部件，与所述任务制定部件连接，用于在执行任务过程中采集图像和/或视频数据、导航数据和坐标数据；

数据处理部件与所述数据采集部件连接，用于对所述采集到的图像和/或视频数据、导航数据和坐标数据进行处理，得到所述数据对应的标准数据格式文件。

2.根据权利要求1所述的用于输电线路大型无人机进行巡检工作的装置，其特征在于，所述数据采集部件具体包括：

三维激光扫描仪，所述三维激光扫描仪用于获取三维点云数据；

可见光短焦相机，所述可见光短焦相机用于获取低分辨率可见光图像；

第一定位测姿设备，所述第一定位测姿设备用于获取第一飞行航线的定位测姿数据。

3.根据权利要求2所述的用于输电线路大型无人机进行巡检工作的装置，其特征在于，所述数据采集部件具体还包括：

可见光长焦相机，所述可见光长焦相机用于获取高分辨率可见光图像；

红外摄像仪，所述红外摄像仪用于获取红外影像；

第二定位测姿设备，所述第二定位测姿设备用于获取第二飞行航线的定位测姿数据。

4.根据权利要求3所述的用于输电线路大型无人机进行巡检工作的装置，其特征在于，所述数据处理部件具体包括：

飞行轨迹处理设备，所述飞行轨迹处理设备与所述第一存储部件连接，所述飞行轨迹处理设备与所述第一定位测姿设备连接，用于获得大型无人机飞行的精确轨迹数据；

三维激光点云数据获取设备，所述三维激光点云数据获取设备与所述飞行轨迹处理设备连接，所述三维激光点云数据获取设备与所述三维激光扫描仪连接，用于获取所述第一飞行航线廊道的三维激光点云数据；

三维激光点云数据处理设备，所述三维激光点云数据处理设备与所述三维激光点云数据获取设备连接，用于将所述第一飞行航线廊道的三维激光点云分类，得到点云分类标记文件，并根据所述三维激光扫描仪扫描区域的含地物高程信息及不含地物高程信息，得到格网数字表面模型和格网数字高程模型；

低分辨率可见光图像处理设备，所述低分辨率可见光图像处理设备与所述可见光短焦相机连接，用于对所述低分辨率可见光图像进行大型无人机影像的匹配，得到数字正射影像镶嵌图。

5.根据权利要求4述的用于输电线路大型无人机进行巡检工作的装置，其特征在于，所述数据处理部件具体还包括：

任务点处理设备，所述任务点处理设备与所述三维激光点云数据处理设备连接，用于根据所述三维激光点云数据，获取所述第二飞行航线的目标任务点数据。

6.根据权利要求5述的用于输电线路大型无人机进行巡检工作的装置，其特征在于，所述数据处理部件具体还包括：

高分辨率可见光图像处理设备，所述高分辨率可见光图像处理设备与所述可见光长焦相机连接，用于对所述高分辨率可见光图像进行绝缘子的半定位；

红外影像处理设备，所述红外影像处理设备与所述红外摄像仪连接，用于监测输电线路电力设备异常发热情况，得到基于所述红外图像的故障缺陷位置的自动诊断。

7.根据权利要求6所述的用于输电线路大型无人机进行巡检工作的装置，其特征在于，还包括第二存储部件；

所述第二存储部件与所述数据采集部件连接，用于储存所述采集到的图像和/或视频数据、导航数据和坐标数据。

8.根据权利要求7所述的用于输电线路大型无人机进行巡检工作的装置，其特征在于，还包括数据核对部件；

所述数据核对部件与所述数据处理部件连接，用于对所述数据对应的所述标准格式文件按照质量要求进行核对，检查所述标准格式文件是否完整和有效。

9.根据权利要求8所述的用于输电线路大型无人机进行巡检工作的装置，其特征在于，还包括数据分析部件；

所述数据分析部件与所述数据核对部件连接，用于对所述数据进行分析，判断所述航线是否存在缺陷及隐患，并输出巡检报告。

10.根据权利要求9所述的用于输电线路大型无人机进行巡检工作的装置，其特征在于，所述第一存储部件和所述第二存储部件均为硬盘。