[发明专利]无人机电力线路巡检的协同控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及无人机电力线路巡检技术领域，尤其涉及一种无人机电力线路巡检的协同控制方法。

背景技术

电网现行高压输电线路运维模式和巡检方式，主要通过维护人员依靠地面交通工具或徒步行走、利用手持仪器或肉眼来巡查设施处理缺陷，已不能适应现代化电网的发展和安全运行需要，超、特高压电网急需安全、先进、科学、高效的电力巡检方式。

近年来，电网公司逐渐采取以无人机为搭载平台，装载传感器终端对输电线路设备及走廊环境进行高空俯视巡检，可部分代替人工巡线，显著降低人员劳动强度。目前无人机通常搭载包括稳定平台、定位定姿系统、激光扫描仪、红外热像仪、紫外成像仪、视频录像仪、可见光相机等在内的部分或者全部设备和传感器开展巡检工作。但是由于缺乏系统整体设计，各种设备和传感器间的同步以及工作模式复杂，使得无人机上装载的各种传感器之间多数情况下缺乏联系，数据的传输及处理也相互独立，无法发挥出多传感器同步巡检的多源数据比对优势与准确性。

因此，为保证无人机巡检作业计划安全、有序、高效的开展，完成对设定区域和线路的目标实施不同类型的遥感飞行任务，完成数据获取，需要针对后期数据处理的需求，提高无人机系统运行的整体协调性、可靠性及安全性。

发明内容

基于此，本发明提供了一种无人机电力线路巡检的协同控制方法。

一种无人机电力线路巡检的协同控制方法，包括以下步骤：

地面测控计算机通过无线通信链路向无人机发送控制指令；

无人机上机载控制计算机内的主控程序接收所述控制指令并进行解码；

如果接收的所述控制指令为传感器操作指令，则所述主控程序将所述传感器操作指令转发至机载控制计算机内相应的传感器控制程序；

所述传感器控制程序对转发而来的所述传感器操作指令进行解码，并调用相应的传感器操作函数执行所述传感器操作指令；

所述传感器操作指令执行完成之后，所述传感器控制程序返回相应的操作状态信息至所述主控程序；

所述主控程序通过无线通信链路向地面测控计算机发送所述操作状态信息。

与一般技术相比，本发明无人机电力线路巡检的协同控制方法，实现了无人机电力线路巡检时各个机载传感器的控制程序与主控程序之间，以及主控程序与地面控制程序之间的集成与通讯。本发明可以对稳定平台、定位定姿系统、三维激光扫描仪、红外成像仪、紫外成像仪、视频录像仪、可见光相机、超声波传感器等进行同步控制并协调多传感器任务的执行和状态监控。用于电力部门输电线路安全巡检的数据采集，实现一次飞行同步获取激光点云、红外视频、紫外视频、光学相片、可见光视频、位置姿态等数据，大大提高输电线巡检效率。

附图说明

图1为本发明无人机电力线路巡检的协同控制方法的流程示意图；

图2为沿线飞行稳定平台、载荷控制和目标空间关系图；

图3为外侧转弯短焦相机拍摄杆塔状态示意图；

图4为外侧转弯长焦相机拍摄塔后侧姿态示意图；

图5为外侧转弯长焦相机拍摄塔中部姿态示意图；

图6为外侧转弯长焦相机拍摄塔前侧姿态示意图；

图7为输电线路转角大于90°时，内侧转弯飞行稳定平台、载荷控制和目标空间关系图；

图8为输电线路转角小于90°时，内侧转弯飞行稳定平台、载荷控制和目标空间关系图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及取得的效果，下面结合附图及较佳实施例，对本发明的技术方案，进行清楚和完整的描述。

请参阅图1，为本发明无人机电力线路巡检的协同控制方法的流程示意图。

本发明无人机电力线路巡检的协同控制方法，包括以下步骤：

S101地面测控计算机通过无线通信链路向无人机发送控制指令；

S102无人机上机载控制计算机内的主控程序接收所述控制指令并进行解码；

S103如果接收的所述控制指令为传感器操作指令，则所述主控程序将所述传感器操作指令转发至机载控制计算机内相应的传感器控制程序；

S104所述传感器控制程序对转发而来的所述传感器操作指令进行解码，并调用相应的传感器操作函数执行所述传感器操作指令；

S105所述传感器操作指令执行完成之后，所述传感器控制程序返回相应的操作状态信息至所述主控程序；

S106所述主控程序通过无线通信链路向地面测控计算机发送所述操作状态信息。

地面测控计算机通过串口操作向无线通信链路发送控制指令；