[发明专利]一种电力巡检区域内的无人机无线充电站规划方法

说明书

本发明公开了一种电力巡检区域内的无人机无线充电站规划方法，包括如下步骤：S1、确定巡检区域G以及巡检区域G内的变电站个数为M，变电站对应编号{M1，M2···Mj}；S2、确定无人机巡检线路的起始点P0以及终点Pz；S3、采用Fleury算法求解巡检区域G内的最优巡检路径；S4、计算最优巡检路径内的各个变电站与其相邻变电站之间距离{S1，S2···Sj}；S5、设定无人机的返航剩余电量w，计算返航剩余电量的可飞行距离N；S6、配置无线充电站。该方案通过制定录巡检区域内的最优巡检路线，在最优巡检路线上配置无线充电站，减少了无线充电站的搭建成本，显著提高了无人机巡检效率。

技术领域

本发明涉及电力巡检技术领域，具体的，涉及一种电力巡检区域内的无人机无线充电站规划方法。

背景技术

目前电力巡线逐渐从人力巡检模式向无人机巡检、人力以及载人直升机巡检协同进行转变。由于载人直升机的诸多局限因素，而无人机巡检线路具有不受地形环境限制、费用与效率之比较高等优势，且更加安全，无人机电力巡线和人力巡线结合已成为电力行业巡线工作的主要趋势。

近年来，随着无线充电技术日益成熟，该技术主要依靠磁场传送能量，不会引起短路、起火等事故，相较于传统有线充电更加安全便捷。尽管无线充电技术发展迅猛，但针对巡线无人机长距离运动作业特点，若飞行过程进行无线充电，能量传送效率将大打折扣。市场上现有的巡线无人机续航能力低，在电力巡线高度较高、室外温度较高的情况下，电能损耗速度加快，而充电时间却需超过一个小时。续航能力和充电效率的不匹配限制了无人机的飞行时间和飞行距离，无法实现长时间巡线任务。目前巡线无人机主要采用传统的有线充电模式有两种：（1）充电插头直接插在无人机上充电；（2）取出无人机中的电池插入专用充电器进行充电。人工频繁更换电池不仅增加了人力成本，也破坏了无人机巡线工作的连续性。巡线无人机无线充电可实现无人机站全程自动化和无人化，节省无人机管理的人力资源，方便智能地解决了无人机无法远距离长时间巡线飞行的问题。考虑到设计无线充电站的建筑成本和变电站之间的距离差异，在巡检区域内设定最优巡检路线对于无人机的巡检效率的提升具有重要意义，考虑现有无人机续航能力不强的的现实问题，在最优巡检路线上配置无线充电站，能够最大程度的减少巡检成本和提高巡检效率。

发明内容

本发明的目的是解决现有无人机巡检效率低下的问题，提出了一种电力巡检区域内的无人机无线充电站规划方法，该技术方案通过制定巡检区域内的最优巡检路线，在最优巡检路线上配置无线充电站，并将部分无线充电站与巡检区域内的变电站融合，减少了无线充电站的搭建成本，显著提高了无人机的续航能力，提高了巡检效率。

为实现上述技术目的，本发明提供的一种技术方案是， 一种电力巡检区域内的无人机无线充电站规划方法，包括如下步骤：

S1、确定巡检区域G以及巡检区域G内的变电站个数为M，变电站对应编号{M1，M2···Mj}；

S2、确定无人机巡检线路的起始点P0以及终点Pz；

S3、采用Fleury算法求解巡检区域G内的最优巡检路径；

S4、计算最优巡检路径内的各个变电站与其相邻变电站之间距离{S1，S2···Sj}；

S5、设定无人机的返航剩余电量w，计算返航剩余电量的可飞行距离N；

S6、配置无线充电站。

作为优选，所述无人机巡检线路的起始点P0对应的变电站编号为Mi，终点Pz对应的变电站编号为Me，其中Mi、Me∈（M1，Mj）。

作为优选，所述Fleury算法求解巡检区域的最短路径的步骤如下:

S31、任取v0∈(M1，M2···Mj)，令P0=v0；