[发明专利]利用无人机巡检架空输电线路的方法有效
申请号: | 201810165649.7 | 申请日: | 2018-02-28 |
公开(公告)号: | CN108400554B | 公开(公告)日: | 2022-03-11 |
发明(设计)人: | 孙为民;王晖;高涛;夏瑞瑞;孙晓斌;黄振宁;孟海磊;伊瑞鹏;张凯;刘爱民;毛惠卿;李晓宁;张力;刘延清 | 申请(专利权)人: | 国网山东省电力公司滨州供电公司;南通盛德电力科技有限公司 |
主分类号: | H02G1/02 | 分类号: | H02G1/02 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 256699 *** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 利用 无人机 巡检 架空 输电 线路 方法 | ||
1.利用无人机巡检架空输电线路的方法,其特征在于包括如下步骤:
A、在Andorid平台下,利用SQLite关系型数据库存储需要利用无人机巡检的架空输电线路的位置信息和架空输电线路上每个杆塔的形状、结构、位置信息,以及每个杆塔上所有导线、线夹、引流线、绝缘子、耐张管和/或连接管的形状、结构、位置信息;
B、准备带有旋翼的无人机,所述无人机利用GPS系统进行定位,无人机同时还利用基于时间数据的GPS差分定位系统进行定位,然后通过基准站利用GPS系统的坐标和卫星星历得出空间坐标的校正值,并通过上行数据链将校正值发送给运动中的无人机,无人机利用接收到的校正值对自己的GPS观测值进行改正,以消除卫星钟差、接收机钟差、大气电离层和对流层折射误差的影响,修正无人机的空间坐标信息;
无人机可通过手持式遥控器控制其飞行状态,实时向无人机发送控制指令,并实时接收无人机的状态信息,或指示无人机按照设定的路线飞行;
所述无人机上安装有可见光监视器、红外线成像仪和陀螺仪,其中的陀螺仪用于为无人机的控制系统提供无人机的实时航向、速度、高度、姿态,并与外部测量信息实时校对,以修正无人机的空间坐标信息;
所述手持式遥控器上设有触摸式显示屏,触摸式显示屏可通过三维可视化地图显示SQLite关系型数据库存储的需要利用无人机巡检的架空输电线路的位置信息和架空输电线路上每个杆塔的形状、结构、位置信息、以及每个杆塔上所有导线、线夹、引流线、绝缘子、耐张管和/或连接管的形状、结构、位置信息,通过触摸式显示屏上的三维可视化地图,可直接向无人机发送其需要巡视的架空输电线路、架空输电线路上的某个杆塔以及某个杆塔上的导线、线夹、引流线、绝缘子、耐张管和/或连接管;
C、将无人机置于需要巡检的架空输电线路附近,启动无人机,无人机将自己的状态信息通过无线通讯发送至手持式遥控器上,手持式遥控器通过触摸式显示屏显示无人机的状态信息,然后利用手持式遥控器上的触摸式显示屏向无人机发送指令,让无人机飞行到架空输电线路的某个杆塔的左侧或右侧水平距离10米—15米位置上,分别在多个空间坐标点处进行悬停,在每个悬停的空间坐标点处,分别让无人机上的可见光监视器和/或红外线成像仪的摄像头朝向该杆塔上的巡视目标方向;
D、在每个悬停的空间坐标点处,分别让悬停在空中的无人机利用GPS系统进行定位,无人机同时还利用基于时间数据的GPS差分定位系统进行定位,然后通过基准站利用GPS系统的坐标和卫星星历得出空间坐标的校正值,并通过上行数据链将校正值发送给运动中的无人机,无人机利用接收到的校正值对自己的GPS观测值进行改正,以消除卫星钟差、接收机钟差、大气电离层和对流层折射误差的影响,修正无人机的空间坐标信息,以实现厘米级别的定位精度;
E、在实现厘米级别的定位精度后,基于所获得的定位坐标得到需要巡视的各个目标与可见光监视器和/或红外线成像仪之间的精确距离,在每个悬停的空间坐标点处,分别让无人机上的可见光监视器和/或红外线成像仪对架空输电线路的左侧或右侧附近需要巡视的各个目标逐一进行对焦距并摄像,并将摄像的信息实时传送至手持式遥控器上,通过手持式遥控器的触摸式显示屏予以显示,同时系统会储存摄像、拍照的信息;
F、在每个悬停的空间坐标点处分别完成了架空输电线路的某个杆塔的左侧或右侧需要巡视的各个目标的摄像后,无人机结束悬停,向上升起,从架空输电线路的上方飞向架空输电线路的该杆塔的的另一侧,然后再降低高度,在架空输电线路的该杆塔的另一侧水平距离10米—15米位置上,继续分别在多个空间坐标点处进行悬停,在每个悬停的空间坐标点处,分别让无人机上的可见光监视器和/或红外线成像仪的摄像头朝向该杆塔上的巡视目标方向;
在每个悬停的空间坐标点处,分别让悬停在空中的无人机利用GPS系统进行定位,无人机同时还利用基于时间数据的GPS差分定位系统进行定位,然后通过基准站利用GPS系统的坐标和卫星星历得出空间坐标的校正值,并通过上行数据链将校正值发送给运动中的无人机,无人机利用接收到的校正值对自己的GPS观测值进行改正,以消除卫星钟差、接收机钟差、大气电离层和对流层折射误差的影响,修正无人机的空间坐标信息,以实现厘米级别的定位精度;
G、在实现厘米级别的定位精度后,基于所获得的定位坐标得到该杆塔需要巡视的各个目标与可见光监视器和/或红外线成像仪之间的精确距离,在每个悬停的空间坐标点处,分别让无人机上的可见光监视器和/或红外线成像仪对架空输电线路的该杆塔的左侧或右侧附近需要巡视的各个目标逐一进行对焦距并摄像,并将摄像的信息实时传送至手持式遥控器上,通过手持式遥控器的触摸式显示屏予以显示,同时系统会储存摄像、拍照的信息;
H、完成了架空输电线路的该杆塔需要巡视的各个目标的摄像后,无人机结束悬停,沿着架空输电线路向前或向后飞行,让无人机飞行到架空输电线路的下一个杆塔的左侧或右侧水平距离10米—15米位置上的多个空间坐标点处分别进行悬停,在每个悬停的空间坐标点处,分别让无人机上的可见光监视器和/或红外线成像仪的摄像头朝向该杆塔上的巡视目标方向,然后重复步骤D、步骤E、步骤F和步骤G;
所述无人机的高度位置信息采用安装在无人机上的气压式高度传感器进行采集;
所述无人机通过无线通讯模块与手持式遥控器联系。
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