RU2555585C1 - Способ работы автоматического беспилотного комплекса диагностики высоковольтных воздушных линий электропередачи - Google Patents
Способ работы автоматического беспилотного комплекса диагностики высоковольтных воздушных линий электропередачи Download PDFInfo
- Publication number
- RU2555585C1 RU2555585C1 RU2014121517/11A RU2014121517A RU2555585C1 RU 2555585 C1 RU2555585 C1 RU 2555585C1 RU 2014121517/11 A RU2014121517/11 A RU 2014121517/11A RU 2014121517 A RU2014121517 A RU 2014121517A RU 2555585 C1 RU2555585 C1 RU 2555585C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aircraft
- power line
- electric field
- horizontal
- flight
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electric Cable Installation (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам управления беспилотным летательным комплексом. При данном способе осуществляют облет воздушной линии электропередач (ЛЭП). При этом используют пульт управления летательным аппаратом (ЛА). Устанавливают на ЛА систему автоматического управления и измеритель напряженности электрического поля. Определяют координаты ЛА с помощью приемника спутниковой навигационной системы. Производят измерения вертикальной, горизонтально-продольной, горизонтально-поперечной компонент электрического поля ЛЭП промышленной частоты 50 Гц. По полученным данным стабилизируют высоту и направление полета ЛА вдоль ЛЭП. Обеспечивается облет ЛЭП без участия оператора. 2 ил.
Description
Изобретение относится к технике диагностики, а именно воздушного мониторинга с применением беспилотных летательных аппаратов, и может быть использован для систематического дистанционного контроля (мониторинга) состояния высоковольтных ЛЭП в автоматическом режиме, без участия оператора.
Известна система связи и наблюдения, содержащая наземные станции с приемопередающей аппаратурой и летательные аппараты (ЛА) для размещения приемопередающей аппаратуры, выполненной с возможностью обеспечения двунаправленной передачи сигналов между указанной аппаратурой и приемопередающей аппаратурой наземных станций. На летательном аппарате установлена аппаратура наблюдения за различными объектами (RU 2118056 C1, Н04В 7/185, от 20.08.98).
Прототипом является способ работы автоматического беспилотного комплекса диагностики протяженных объектов, оснащенных собственной информационной системой (патент РФ №2343438 С1, МПК G01M 3/00, 08.06.2007).
Автоматический беспилотный комплекс диагностики протяженных объектов, оснащенных собственной информационной системой, содержит дистанционно-пилотируемый летательный аппарат, включающий планер, силовую установку, систему автоматического управления с блоком управления бортовыми системами, систему автоматического дистанционного управления полетом летательного аппарата и работой его систем, бортовую систему диагностики состояния протяженных объектов, а также мобильный наземный пункт управления летательным аппаратом, радиотелеметрическую систему двунаправленной связи летательного аппарата и его мобильного наземного пункта управления, состоящую из бортовой и наземной аппаратуры. В состав комплекса дополнительно введен по крайней мере один комплект наземной аппаратуры радиотелеметрической системы, установленный на протяженном объекте в пределах прямой радиовидимости с дистанционно-пилотируемого летательного аппарата при его маловысотном полете и подключенный к собственной информационной системе протяженного объекта.
Недостатком способа работы автоматического беспилотного комплекса диагностики протяженных объектов является сложность эксплуатации из-за использования громоздких антенн, сложных систем энергопитания и сложной аппаратуры радиопередающих устройств летательных аппаратов.
Задачей изобретения является разработка способа работы автоматического беспилотного комплекса диагностики высоковольтных воздушных линий электропередачи, в котором устранен указанный недостаток прототипа.
Техническим результатом является упрощение эксплуатации за счет построения системы мониторинга высоковольтных воздушных линий электропередачи (ЛЭП), которая могла бы работать в автономном режиме, без ручного управления оператором с земли.
Технический результат достигается тем, что в способе работы автоматического беспилотного комплекса диагностики высоковольтных воздушных линий электропередачи, по которому осуществляют облет воздушной линии электропередачи летательным аппаратом, которым управляют дистанционно, используя пульт управления летательным аппаратом, при этом в летательный аппарат устанавливают систему автоматического управления летательным аппаратом, в блок памяти аппарата записывают маршрут полета, параметры полета, при облете воздушной линии электропередачи бортовая система диагностики аппарата изучает состояние воздушной линии электропередачи, определяют координаты летательного аппарата с помощью приемника спутниковой навигационной системы, согласно изобретению устанавливают в летательный аппарат измеритель напряженности электрического поля, при помощи которого непрерывно производят измерения вертикальной, горизонтально-продольной, вдоль проводов линии электропередачи и горизонтальной-поперечной, поперек проводов линии электропередачи, компонент электрического поля линии электропередачи промышленной частоты 50 Гц, по величине напряженности вертикальной компоненты электрического поля стабилизируют высоту полета летательного аппарата над воздушной линией электропередачи, по величине напряженности горизонтальной-поперечной компоненты электрического поля стабилизируют положение летательного аппарата относительно линии электропередачи в направлении поперек воздушной линии электропередачи и поперек направления полета, по фазе напряженности горизонтальной-продольной компоненты электрического поля относительно фазы вертикальной компоненты электрического поля определяют направление полета летательного аппарата.
Предложенное техническое решение поясняется чертежами (фиг.1 - вид на воздушную линию электропередачи (ЛЭП) поперек проводов линии; фиг.2 - вид сверху на ЛЭП, провода линии идут сверху вниз), на которых изображен процесс облета летательным аппаратом линии электропередачи.
На чертежах обозначены:
1. Опора высоковольтной ЛЭП, на которой подвешены провода линии.
2. Высокое напряжение, поданное на провода ЛЭП, создает вокруг ЛЭП переменное электрическое поле 2 с промышленной частотой 50 Гц.
3. Летательный аппарат 3 (аппарат 3), который осуществляет облет ЛЭП вдоль проводов ЛЭП, для изучения состояния линии электропередачи.
4. Вертикальная компонента Ев электрического поля 2.
5. Горизонтальная-поперечная компонента Егпп электрического поля 2.
6. Горизонтальная-продольная компонента Егпр электрического поля 2.
На опоре 1 ЛЭП (фиг. 1) подвешены провода линии электропередачи, которые создают переменное электрическое поле 2 с частотой 50 герц. В позиции аппарата 3 имеется вертикальная 4 компонента Ев, горизонтальная-продольная 6 (вдоль проводов линии электропередачи) компонента Егпр электрического поля с частотой 50 герц и горизонтальная-поперечная 5 (поперек проводов линии) компонента Егпп электрического поля с частотой 50 герц.
Принцип работы аппарата 3. Стабилизация положения аппарата 3 относительно проводов линии электропередачи основана на том, что, во-первых, электрическое поле ЛЭП имеет вертикальную и горизонтальную-поперечную (поперек проводов линии электропередачи) компоненты электрического поля, а горизонтальная-продольная (вдоль проводов линии электропередачи) компонента электрического поля равна нулю (малое отличие от нуля возникнет за счет провиса проводов ЛЭП между опорами). При этом с удалением от проводов ЛЭП все компоненты электрического поля уменьшаются примерно, как (1/R), где R - расстояние до проводов ЛЭП. Во-вторых, фаза горизонтальной поперечной компоненты электрического поля меняется на 180 градусов при полете аппарата 3 вперед или назад вдоль линии.
Обследование ЛЭП с помощью аппарата 3 происходит следующим образом.
1. В блок памяти аппарата 3 записывается маршрут полета: координаты обследуемой ЛЭП.
2. Аппарат 3 в ручном режиме (используя пульт управления летательным аппаратом) позиционируется над ЛЭП на нужной высоте и боковом смещении относительно линии электропередачи, при направлении корпуса аппарата 3 вдоль ЛЭП.
3. В блок памяти аппарата 3 записываются параметры полета: эталонные величины вертикальной Ево, горизонтальной-поперечной Егппо и горизонтальной-продольной Егпро компонент электрического поля 2 частотой 50 Гц, записывается фаза Егппо относительно Ево, все эти параметры записываются аппаратом 3 после позиционировании его относительно ЛЭП в ручном режиме, и по команде с пульта управления летательным аппаратом.
4. Аппарат 3 в автоматическом режиме (под управлением установленной в аппарат 3 системы автоматического управления летательным аппаратом) начинает облет ЛЭП.
5. Во время облета ЛЭП аппаратом 3 бортовая система диагностики аппарата изучает состояние линии электропередачи и записывает полученные данные в память аппарата 3.
6. Высота полета поддерживается сравнением Ево с текущими измерениями вертикальной Ев (4) компоненты электрического поля частотой 50 Гц: при Ев>Ево аппарат 3 повышает высоту полета, при Ев<Ево аппарат 3 понижает высоту полета.
7. Положение аппарата 3 поперек линии электропередачи поддерживается сравнением Егппо с текущими измерениями горизонтальной-поперечной Егпп (5) компоненты электрического поля частотой 50 Гц: при Егпп>Егппо аппарат 3 удаляется от линии, при Егпп<Егппо аппарат 3 приближается к ЛЭП в горизонтальном направлении.
8. Безопасное расстояние аппарата 3 до проводов ЛЭП поддерживается сравнением величины Ео=(Ево*Ево+Егпро*Егпро+Егппо*Егппо) с текущей величиной Е=(Ев*Ев+Егпр*Егпр+Егпп*Егпп) (величиной квадрата напряженности электрического поля частотой 50 Гц): при Е>1,1*Ео аппарат 3 удаляется от линии.
9. Положение корпуса аппарата 3 вдоль линии электропередачи (направление корпуса аппарата 3 вдоль проводов линии) выдерживается сохранением значения Егпр (6) около нулевого значения.
10. Правильное направление полета аппарата 3 поддерживается сравнением фаз Ев (4) и Егпп (5), поскольку при изменении направления полета на противоположное фаза Егпп (5) меняется на 180 градусов.
11. Правильное направление полета контролируется изменением во времени текущих координат (которые непрерывно определяются с помощью приемника спутниковой навигационной системы) и маршрут полета (записанный в блок памяти аппарата 3).
Таким образом, предлагаемый способ работы автоматического беспилотного комплекса диагностики высоковольтных воздушных линий электропередачи позволяет в автоматическом режиме, без участия оператора, проводить обследование ЛЭП, совершая облет линии электропередачи летательным аппаратом в автоматическом режиме.
Claims (1)
- Способ работы автоматического беспилотного комплекса диагностики высоковольтных воздушных линий электропередачи, по которому осуществляют облет воздушной линии электропередачи летательным аппаратом, которым управляют дистанционно, используя пульт управления летательным аппаратом, при этом в летательный аппарат устанавливают систему автоматического управления летательным аппаратом, в блок памяти аппарата записывают маршрут полета, параметры полета, при облете воздушной линии электропередачи бортовая система диагностики аппарата изучает состояние воздушной линии электропередачи, определяют координаты летательного аппарата с помощью приемника спутниковой навигационной системы, отличающийся тем, что устанавливают в летательный аппарат измеритель напряженности электрического поля, при помощи которого непрерывно производят измерения вертикальной, горизонтально-продольной, вдоль проводов линии электропередачи и горизонтальной-поперечной, поперек проводов линии электропередачи, компонент электрического поля линии электропередачи промышленной частоты 50 Гц, по величине напряженности вертикальной компоненты электрического поля стабилизируют высоту полета летательного аппарата над воздушной линией электропередачи, по величине напряженности горизонтальной-поперечной компоненты электрического поля стабилизируют положение летательного аппарата относительно линии электропередачи в направлении поперек воздушной линии электропередачи и поперек направления полета, по фазе напряженности горизонтальной-продольной компоненты электрического поля относительно фазы вертикальной компоненты электрического поля определяют направление полета летательного аппарата.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014121517/11A RU2555585C1 (ru) | 2014-05-27 | 2014-05-27 | Способ работы автоматического беспилотного комплекса диагностики высоковольтных воздушных линий электропередачи |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014121517/11A RU2555585C1 (ru) | 2014-05-27 | 2014-05-27 | Способ работы автоматического беспилотного комплекса диагностики высоковольтных воздушных линий электропередачи |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2555585C1 true RU2555585C1 (ru) | 2015-07-10 |
Family
ID=53538457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014121517/11A RU2555585C1 (ru) | 2014-05-27 | 2014-05-27 | Способ работы автоматического беспилотного комплекса диагностики высоковольтных воздушных линий электропередачи |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2555585C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2748134C1 (ru) * | 2021-02-01 | 2021-05-19 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Производственное предприятие "Центр роботизации процессов" | Роботизированный комплекс контроля линий электропередач и электроподстанций. |
| RU2785445C1 (ru) * | 2021-12-20 | 2022-12-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени И.С. ТУРГЕНЕВА" (ОГУ им. И.С. Тургенева) | Способ завершения полета дрона в установленном районе аварийной посадки при осуществлении мониторинга состояния воздушной линии электропередачи в случае потери связи с наземным пунктом управления |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2260198C9 (ru) * | 2003-12-16 | 2005-12-20 | Открытое акционерное общество "Корпорация "Фазотрон-Научно-исследовательский институт радиостроения" | Способ определения кратчайшего расстояния до высоковольтной линии электропередач с борта летательного аппарата |
| WO2006083408A1 (en) * | 2004-12-31 | 2006-08-10 | Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. | Method and apparatus for avoidance of power lines or trip wires by fixed and rotary winged aircraft |
| RU2316790C1 (ru) * | 2006-03-30 | 2008-02-10 | Закрытое Акционерное Общество "Транзас" | Способ определения кратчайшего расстояния и направления на линию электропередачи с борта летательного аппарата |
| RU2421746C1 (ru) * | 2010-02-10 | 2011-06-20 | Ооо Научно-Производственное Предприятие "Энергоконсалт" | Способ диагностики высоковольтной линии электропередачи |
| RU2483314C1 (ru) * | 2011-11-18 | 2013-05-27 | Ооо Научно-Производственное Предприятие "Энергоконсалт" | Способ аэродиагностики высоковольтной линии электропередачи |
-
2014
- 2014-05-27 RU RU2014121517/11A patent/RU2555585C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2260198C9 (ru) * | 2003-12-16 | 2005-12-20 | Открытое акционерное общество "Корпорация "Фазотрон-Научно-исследовательский институт радиостроения" | Способ определения кратчайшего расстояния до высоковольтной линии электропередач с борта летательного аппарата |
| WO2006083408A1 (en) * | 2004-12-31 | 2006-08-10 | Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. | Method and apparatus for avoidance of power lines or trip wires by fixed and rotary winged aircraft |
| RU2316790C1 (ru) * | 2006-03-30 | 2008-02-10 | Закрытое Акционерное Общество "Транзас" | Способ определения кратчайшего расстояния и направления на линию электропередачи с борта летательного аппарата |
| RU2421746C1 (ru) * | 2010-02-10 | 2011-06-20 | Ооо Научно-Производственное Предприятие "Энергоконсалт" | Способ диагностики высоковольтной линии электропередачи |
| RU2483314C1 (ru) * | 2011-11-18 | 2013-05-27 | Ооо Научно-Производственное Предприятие "Энергоконсалт" | Способ аэродиагностики высоковольтной линии электропередачи |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2748134C1 (ru) * | 2021-02-01 | 2021-05-19 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Производственное предприятие "Центр роботизации процессов" | Роботизированный комплекс контроля линий электропередач и электроподстанций. |
| RU2785445C1 (ru) * | 2021-12-20 | 2022-12-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени И.С. ТУРГЕНЕВА" (ОГУ им. И.С. Тургенева) | Способ завершения полета дрона в установленном районе аварийной посадки при осуществлении мониторинга состояния воздушной линии электропередачи в случае потери связи с наземным пунктом управления |
| RU2805304C2 (ru) * | 2021-12-20 | 2023-10-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени И.С. ТУРГЕНЕВА" (ОГУ им. И.С. Тургенева) | Способ обеспечения аварийной посадки беспилотного летательного аппарата в заданном районе при выполнении мониторинга воздушной линии электропередачи и потери связи с наземным пунктом управления |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2495166A1 (en) | Aerial robotic system for the inspection of overhead power lines | |
| US8872081B2 (en) | Methods for adjusting a relative navigation system | |
| CN108469838B (zh) | 基于特高压线区电场等势面的无人机自主导航系统及方法 | |
| US10852364B2 (en) | Interference mitigation in magnetometers | |
| US20170285627A1 (en) | System and method for positioning an unmanned aerial vehicle | |
| US20170097435A1 (en) | Method of autonomous power line detection, avoidance, navigation, and inspection using aerial crafts | |
| RU2615587C9 (ru) | Способ точной посадки беспилотного летательного аппарата | |
| CN102591357A (zh) | 一种电力巡线无人机辅助控制系统及控制方法 | |
| US20210119666A1 (en) | Methods and system for hopset selection | |
| CN104133121A (zh) | 一种短波规模天线阵方向图的自动测试方法 | |
| KR20180075617A (ko) | 항공전자 항법 신호 검증을 위한 반자동 드론 및 그의 작동 방법들 및 용도 | |
| RU2483314C1 (ru) | Способ аэродиагностики высоковольтной линии электропередачи | |
| CN105676246A (zh) | 一种基于实时动态定位和数据链的飞机监视系统及方法 | |
| KR20220101160A (ko) | 항공기 내비게이션 및 감시 시스템들의 엔드-투-엔드 무인 제어 시스템 | |
| RU2012143938A (ru) | Способ противодействия выполнению задач беспилотным летательным аппаратом | |
| RU2555585C1 (ru) | Способ работы автоматического беспилотного комплекса диагностики высоковольтных воздушных линий электропередачи | |
| US20180373270A1 (en) | System and method for guiding a vehicle along a travel path | |
| RU149069U1 (ru) | Маломерный беспилотный летательный аппарат для диагностики высоковольтных электроустановок | |
| CN210776324U (zh) | 自动跟随式车载系留无人机 | |
| RU2704393C1 (ru) | Способ автоматизированной ориентации бортовой антенны беспилотного комплекса для измерений параметров направленности антенн | |
| JP2019121967A (ja) | 追尾アンテナ、飛翔体、追尾アンテナ装置 | |
| EP3608633A1 (en) | System and method for guiding a vehicle along a travel path | |
| EP3136133A1 (en) | An airborne electromagnetic survey system | |
| Demule et al. | Using UAV multicopters as an extension of ILS ground measurements: This innovative idea has already become reality in Switzerland | |
| CN112863252B (zh) | 飞行器降落控制方法、装置、系统、设备及存储介质 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160528 |