[发明专利]一种地空一体变电站巡检系统及方法

权利要求书

1.一种地空一体变电站巡检系统，所述地空一体变电站巡检系统与控制终端进行无线通信，其特征在于，所述地空一体变电站巡检系统包括：受控于所述控制终端的地面巡检装置以及受控于所述地面巡检装置的空中检测装置；

所述地面巡检装置包括定位导航模块、第一通信模块和第一主控模块，所述第一主控模块同时与所述定位导航模块和所述第一通信模块连接，所述地面巡检装置上设置有用于搭载所述空中检测装置的固定平台；

所述空中检测装置包括检测模块、第二主控模块和第二通信模块，所述第二主控模块同时与所述检测模块和所述第二通信模块连接；

所述地面巡检装置通过所述第一通信模块接收所述控制终端发出的巡检指令并获取待检测设备的配置信息，所述配置信息包括所述地面巡检装置停靠的预设目标位置信息和所述空中检测装置悬停的预设观测位置信息；所述第一主控模块根据所述配置信息和所述定位导航模块的定位信息，控制搭载有所述空中检测装置的所述地面巡检装置移动至预设目标位置；所述地面巡检装置通过所述第一通信模块发送相应的检测指令至所述第二通信模块；所述第二主控模块根据所述第二通信模块接收到的检测指令，控制所述空中检测装置飞行至预设观测位置后悬停，并控制所述检测模块对所述待检测设备进行检测；

所述地面巡检装置还包括电源模块，所述电源模块与所述第一主控模块连接，所述固定平台上设置有第一充电触点，所述第一充电触点接所述电源模块；

所述空中检测装置上设置有与所述第一充电触点相对应的第二充电触点，所述第二充电触点接所述第二主控模块；

当所述空中检测装置完成检测任务后，所述第二主控模块控制所述空中检测装置飞回至所述地面巡检装置并停靠在所述固定平台上，以使所述电源模块通过相互接触的所述第一充电触点与所述第二充电触点为所述空中检测装置进行充电；

所述固定平台上还设置有多个红外光发射器，所述多个红外光发射器物理布置成预设图案；

所述空中检测装置上安装有红外摄像头，所述红外摄像头与所述第二主控模块连接；

所述红外摄像头对所述预设图案进行实时采集，并将采集到的红外光图案传输至所述第二主控模块，所述第二主控模块根据所述红外光图案计算所述空中检测装置与所述地面巡检装置的相对位置信息，并根据所述相对位置信息调整所述空中检测装置的运动轨迹，以使所述空中检测装置悬停至预设观测位置。

2.如权利要求1所述的地空一体变电站巡检系统，其特征在于，所述空中检测装置与所述地面巡检装置的相对位置信息包括：所述空中检测装置相对于所述地面巡检装置的方位信息、高度信息和距离信息；

按照以下算式获取由所述空中检测装置相对于所述地面巡检装置的方位信息、高度信息、距离信息以及所述红外摄像头的参数信息所构成的转换矩阵：

T＝NM^-1；

其中，T为由所述空中检测装置相对于所述地面巡检装置的方位信息、高度信息、距离信息以及所述红外摄像头的参数信息所构成的转换矩阵，M为所述多个红外光发射器物理布置成的预设图案的特征矩阵，N为所述红外摄像头实时采集到的红外光图案的特征矩阵。

3.一种基于权利要求1所述的地空一体变电站巡检系统的地空一体变电站巡检方法，其特征在于，所述地空一体变电站巡检方法包括：

所述地面巡检装置通过所述第一通信模块接收所述控制终端发出的巡检指令并获取待检测设备的配置信息；所述配置信息包括所述地面巡检装置停靠的预设目标位置信息和所述空中检测装置悬停的预设观测位置信息；

所述第一主控模块根据所述配置信息和所述定位导航模块的定位信息，控制搭载有所述空中检测装置的所述地面巡检装置移动至预设目标位置；

所述地面巡检装置通过所述第一通信模块发送相应的检测指令至所述第二通信模块；

所述第二主控模块根据所述第二通信模块接收到的检测指令，控制所述空中检测装置起飞，并在空中水平悬停；

所述红外摄像头对由所述多个红外光发射器物理布置成的预设图案进行实时采集，并将采集到的红外光图案传输至所述第二主控模块；

所述第二主控模块根据所述红外光图案计算所述空中检测装置与所述地面巡检装置的相对位置信息，并根据所述相对位置信息调整所述空中检测装置的运动轨迹，以使所述空中检测装置悬停至预设观测位置。

4.如权利要求3所述的地空一体变电站巡检方法，其特征在于，所述第二主控模块根据所述红外光图案计算所述空中检测装置与所述地面巡检装置的相对位置信息，并根据所述相对位置信息调整所述空中检测装置的运动轨迹的步骤具体包括：

按照以下算式获取由所述空中检测装置相对于所述地面巡检装置的方位信息、高度信息、距离信息以及所述红外摄像头的参数信息所构成的转换矩阵：

T＝NM^-1；

其中，T为由所述空中检测装置相对于所述地面巡检装置的方位信息、高度信息、距离信息以及所述红外摄像头的参数信息所构成的转换矩阵，M为所述多个红外光发射器物理布置成的预设图案的特征矩阵，N为所述红外摄像头实时采集到的红外光图案的特征矩阵；

所述第二主控模块根据所述空中检测装置相对于所述地面巡检装置的方位信息、高度信息和距离信息，调整所述空中检测装置的运动轨迹，以使所述空中检测装置悬停至预设观测位置。