CN208075921U - 一种基于无人机的电力安全监护系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于无人机的电力安全监护系统，包括无人机本体、搭载在无人机本体上的巡检模块和与巡检模块通信的无人机地面站，巡检模块包括微控制器、航摄像机、红外热成像模块、GPS定位模块、环境检测单元和供电单元，微控制器接有存储器、导航仪、避障模块和短信猫，微控制器接有键盘输入模块、无线接收模块、照明模块和喊话器，无人机地面站包括GPRS通信模块、控制中心、短信猫、用户手机和和无线发射模块，无线发射模块接有音频采集模块。本实用新型实现了巡检区域内电力线路的自动巡检，且可通过无人机地面站上的音频采集模块和搭载在无人机上的喊话器对巡检区域内电力线路上的工作人员进行语音提示。
Description
技术领域
本实用新型属于电力安监技术领域，具体涉及一种基于无人机的电力安全监护系统。
背景技术
变电站是国家重要设施，其正常运行对维护国计民生的稳定起着重要作用。为保证各类设备的正常、稳定运行，巡检人员需要定时监测各类表计的读数以及设备温度等参数，但变电站设置在户外，占地面积大、环境恶劣，而且站内变压器、高压电网和配电箱等电力设施种类多、数量多，另外监测点大多位于高处，给巡检人员带来极大的困扰，也存在安全隐患。
近年来，随着远程通信和智能控制等学科的快速发展，我国加大了智能电网的建设，为解决人工监护费时费力且效率低的问题，引入了安全监护机器人，但在实际运用中发现安全监护机器人存在很多弊端，譬如，目前的安全监护机器人需要沿着设定的轨道前进，当路面有障碍或某一路段进行检修工作时，安全监护机器人绕行存在困难。另外，对于高处的巡视点，安全监护机器人无法到达，有些情况下可以采用仰视读数的方式，但读取结果偏差很大，造成数据误差，生成大量无效数据，因此需要一种不受高度影响且省时省力的安全监护系统。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于无人机的电力安全监护系统，其结构简单、设计合理，采用航摄像机、红外热成型模块、GPS定位模块和环境检测单元对巡检区域进行检测，实现巡检区域内电力线路的自动巡检，无人机地面站上的工作人员通过音频采集模块和喊话器对巡检区域内电力线路上的工作人员进行语音提示。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种基于无人机的电力安全监护系统，其特征在于：包括无人机本体、搭载在所述无人机本体上的巡检模块和与所述巡检模块通信连接的无人机地面站，所述巡检模块包括微控制器，以及与微控制器输入端相接的航摄像机、红外热成像模块、GPS定位模块、环境检测单元和供电单元，所述微控制器接有存储器、用于引导无人机飞行至目的地的导航仪和用于避开空中障碍物确保无人机安全飞行的避障模块，所述微控制器的输入端接有键盘输入模块和无线接收模块，所述微控制器的输出端接有用于对航摄像机补光的照明模块和喊话器，所述无人机地面站包括与微控制器通过GPRS通信模块连接的控制中心、与微控制器通过短信猫连接的用户手机和与无线接收模块连接的无线发射模块，所述无线发射模块接有音频采集模块。
上述的一种用于电力线路巡检的无人机，其特征在于：所述环境检测单元包括风速传感器、烟雾传感器、温湿度传感器、紫外线传感器和光照传感器。
上述的一种用于电力线路巡检的无人机，其特征在于：所述供电单元包括主电源和与所述主电源互为备用的太阳能供电组件，所述太阳能供电组件包括蓄电池和与蓄电池连接的太阳能电池板。
上述的一种用于电力线路巡检的无人机，其特征在于：所述避障模块包括超声波探测模块。
上述的一种用于电力线路巡检的无人机，其特征在于：所述短信猫为GSM模块。
上述的一种用于电力线路巡检的无人机，其特征在于：所述主电源为充电电池。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型的结构简单、设计合理，实现及使用操作方便。
2、本实用新型采用航摄像机、红外热成型模块、GPS定位模块和环境检测单元对巡检区域进行检测，实现巡检区域内电力线路的自动巡检，省时省力。
3、本实用新型中，无人机地面站上的工作人员通过音频采集模块输入语音，该语音通过无线发射模块和无线接收模块发送到无人机上搭载的巡检模块，巡检模块中的喊话器将该语音播放出来，可对巡检区域内电力线路上的工作人员进行语音提示，避免事故发生。
4、本实用新型中设置有用于引导无人机飞行至检测位置的导航仪和用于避开空中障碍物确保无人机安全飞行检测位置的避障模块，提高了无人机飞行路线的准确性，使用效果好。
综上所述，本实用新型结构简单、设计合理，采用航摄像机、红外热成型模块、GPS定位模块和环境检测单元对巡检区域进行检测，实现巡检区域内电力线路的自动巡检，无人机地面站上的工作人员通过音频采集模块和喊话器对巡检区域内电力线路上的工作人员进行语音提示。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理框图。
附图标记说明:
1—微控制器； 2—航摄像机； 3—红外热成像模块；
4—GPS定位模块； 5—风速传感器； 6—烟雾传感器；
7—温湿度传感器； 8—紫外线传感器； 9—光照传感器；
10—太阳能电池板； 11—蓄电池； 12—主电源；
13—键盘输入模块； 14—存储器； 15—导航仪；
16—避障模块； 17—照明模块； 18—喊话器；
19—音频采集模块； 20—无线接收模块； 21—无线发射模块；
22—短信猫； 23—用户手机； 24—GPRS通信模块；
25—控制中心； 26—无人机地面站。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括无人机本体、搭载在所述无人机本体上的巡检模块和与所述巡检模块通信连接的无人机地面站26，所述巡检模块包括微控制器1，以及与微控制器1输入端相接的航摄像机2、红外热成像模块3、GPS定位模块4、环境检测单元和供电单元，所述微控制器1接有存储器14、用于引导无人机飞行至目的地的导航仪15和用于避开空中障碍物确保无人机安全飞行的避障模块16，所述微控制器1的输入端接有键盘输入模块13和无线接收模块20，所述微控制器1的输出端接有用于对航摄像机2补光的照明模块17和喊话器18，所述无人机地面站26包括与微控制器1通过GPRS通信模块24连接的控制中心25、与微控制器1通过短信猫22连接的用户手机23和与无线接收模块20连接的无线发射模块21，所述无线发射模块21接有音频采集模块19。
实际使用时，微控制器1采用微型计算机，所述控制中心25为工控计算机，喊话器18包括高分贝喇叭，无线接收模块20为4G无线网络接收器，无线发射模块21为4G无线网络发射器，GPS定位模块4为全球定位系统模块，通过卫星接收天线连接卫星接收数据，照明模块17包括LED照明灯。
实际使用时，通过键盘输入模块13输入检测位置，微控制器1将检测位置存储在存储器14内，GPS定位模块4用于定位当前位置，并将当前位置坐标存储在存储器14内，导航仪15用于引导无人机飞行至存储器14内存储的检测位置，避障模块16用于避开空中障碍物确保无人机安全飞行至存储器14内存储的检测位置。
无人机飞行过程中，航摄像机2拍摄巡检区域内电力线路的视频图像，并将拍摄得到的视频图像存储在存储器14内，红外热成型模块3检测巡检区域内是否存在人员，并将检测结果存储在存储器14内，环境检测单元检测当前环境是否存在起火风险，并将检测结果存储在存储器14内。
微控制器1将存储器14内存储的当前位置坐标、巡检区域内电力线路的视频图像、巡检区域内是否存在人员的检测结果和环境检测单元检测得到的检测结果实时通过GPRS通信模块24发送给控制中心25，同时通过短信猫22发送给用户手机23，实现电力线路自动巡检，省时省力。
无人机地面站26上的工作人员通过音频采集模块19输入语音，该语音通过无线发射模块21和无线接收模块20发送到微控制器1，微控制器1经过喊话器18将该语音播放出来，可对巡检区域内电力线路上的工作人员进行语音提示，避免由于电力线路太高，地面人员难以通过喊话的方式提醒工作在巡检区域内电力线路上的工作人员，以便工作在巡检区域内电力线路上的工作人员及时采取有效措施。
如图1所示，本实施例中，所述环境检测单元包括风速传感器5、烟雾传感器6、温湿度传感器7、紫外线传感器8和光照传感器9。
实际使用时，烟雾传感器6、温湿度传感器7和紫外线传感器8用于检测巡检区域内是否有火灾发生，风速传感器5用于检测巡检区域内的风速，方便工作人员判断火灾扩大范围。光照传感器9用于检测航摄像机2所处环境的光照，当航摄像机2所处环境的光照小于通过键盘输入模块13输入的光照阈值，微控制器1控制照明模块17工作，为航摄像机2提供光照。
如图1所示，本实施例中，所述供电单元包括主电源12和与所述主电源12互为备用的太阳能供电组件，所述太阳能供电组件包括蓄电池11和与蓄电池11连接的太阳能电池板10。
实际使用时，主电源12和太阳能供电组件互为备用，提高了无人机的飞行时间，使用效果好。
本实施例中，所述避障模块16包括超声波探测模块。
本实施例中，所述短信猫22为GSM模块。
实际使用时，GSM模块为TC35I模块，TC35I模块包括芯片TC35I和与所述芯片TC35I相接的SIM卡。
本实施例中，所述主电源12为充电电池。
以上所述，仅是本实用新型的实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (6)
1.一种基于无人机的电力安全监护系统，其特征在于：包括无人机本体、搭载在所述无人机本体上的巡检模块和与所述巡检模块通信连接的无人机地面站(26)，所述巡检模块包括微控制器(1)，以及与微控制器(1)输入端相接的航摄像机(2)、红外热成像模块(3)、GPS定位模块(4)、环境检测单元和供电单元，所述微控制器(1)接有存储器(14)、用于引导无人机飞行至目的地的导航仪(15)和用于避开空中障碍物确保无人机安全飞行的避障模块(16)，所述微控制器(1)的输入端接有键盘输入模块(13)和无线接收模块(20)，所述微控制器(1)的输出端接有用于对航摄像机(2)补光的照明模块(17)和喊话器(18)，所述无人机地面站(26)包括与微控制器(1)通过GPRS通信模块(24)连接的控制中心(25)、与微控制器(1)通过短信猫(22)连接的用户手机(23)和与无线接收模块(20)连接的无线发射模块(21)，所述无线发射模块(21)接有音频采集模块(19)。
2.按照权利要求1所述的一种基于无人机的电力安全监护系统，其特征在于：所述环境检测单元包括风速传感器(5)、烟雾传感器(6)、温湿度传感器(7)、紫外线传感器(8)和光照传感器(9)。
3.按照权利要求1所述的一种基于无人机的电力安全监护系统，其特征在于：所述供电单元包括主电源(12)和与所述主电源(12)互为备用的太阳能供电组件，所述太阳能供电组件包括蓄电池(11)和与蓄电池(11)连接的太阳能电池板(10)。
4.按照权利要求1所述的一种基于无人机的电力安全监护系统，其特征在于：所述避障模块(16)包括超声波探测模块。
5.按照权利要求1所述的一种基于无人机的电力安全监护系统，其特征在于：所述短信猫(22)为GSM模块。
6.按照权利要求3所述的一种基于无人机的电力安全监护系统，其特征在于：所述主电源(12)为充电电池。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN112543272A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-03-23 | 杭州申昊科技股份有限公司 | 一种具有光线调节的变电站巡检摄像装置及方法 |
| CN113055644A (zh) * | 2021-02-26 | 2021-06-29 | 天津航天中为数据系统科技有限公司 | 一种新型无人机智能语音喊话方法 |
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