[发明专利]一种神经网络的高鲁邦性无人机电力设备自动巡检系统

说明书

本发明涉及一种神经网络的高鲁邦性无人机电力设备自动巡检系统，所述自动巡检系统包括无人机巡线单元、无人机巡线视觉定位单元、无人机巡线路径规划单元、数据传输单元和三维坐标构建单元，所述无人机巡线单元包括组合导航模块，本发明采用多种可操作导航，多种导航系统的使用可大幅度提高不同环境中无人机巡检工作能力，进一步节省人力成本，提升电力线巡检乃至整个电网系统的运营效率。

技术领域

本发明涉及无人机电力设备自动巡检技术领域，具体为一种神经网络的高鲁邦性无人机电力设备自动巡检系统。

背景技术

目前，对输电线路电力巡检正逐步转向可信息共享、可识别等方向，而其中多旋翼无人机以其独特的功能平台和快速性是电力巡检体系中重要的补充，近年来得到了大量的应用。随着MEMS元器件的发展，近几年来多旋翼无人机完成任务的能力有了很大的提高，在电力巡检领域，装配有可见光相机和红外镜头以及GPS定位系统的多旋翼无人机，可沿输电线路进行自主巡线，实时回传线路的图像。监控人员可在手机、平板及PC等客户端进行同步收看与操控，并且能在客户端上自动识别出杂物以及发热不正常的线路段，大大提高了电力巡检的效率，极大的减轻了巡检人员的负担而且避免了人工巡检时可能发生的安全事故。在洪漠灾害、地震灾害等危急情况下，多旋翼无人机可对存在安全隐患的线路诸如杆塔陷落等问题进行检查与自动识别，丝毫不受道路交通状况的影响，不仅减少了巡检人员攀爬杆塔之苦，而且对于迅速恢复供电很有帮助。

现有的无人机电力设备巡检系统在使用的过程中，还存在一些缺陷，现有的巡检系统大多采用的都是单一的导航系统，导致受限制的局限性较大，无法在不同环境下进行精准的导航巡检工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种神经网络的高鲁邦性无人机电力设备自动巡检系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种神经网络的高鲁邦性无人机电力设备自动巡检系统，包括自动巡检系统，所述自动巡检系统包括无人机巡线单元、无人机巡线视觉定位单元、无人机巡线路径规划单元、数据传输单元和三维坐标构建单元，所述无人机巡线单元包括组合导航模块。

进一步，所述导航组合模块包括INS/GPS组合导航模块、惯导/多普勒组合导航模块、惯导/地磁组合导航模块、惯导/地形匹配组合导航模块和GPS/航迹推算组合导航模块。

进一步，所述无人机巡线视觉定位单元包括视觉传感器图像获取模块、有标记视觉定位模块和无标记视觉定位模块，视觉传感器获取目标图像，经过数字图像处理及特征点提取，得到目标的图像坐标，再由计算机实现被测物体空间几何参数和位置姿态等参数的快速计算，主要分为有标记的视觉定位和无标记的视觉定位两种，其中无标记的定位需要关于场景的先验知识，首先获得环境地图。

进一步，所述无人机巡线路径规划单元包括环境分割路径规划模块、可视图路径规划模块、人工势场路径规划模块和神经网路路径规划模块，环境分割路径规划模块用预先确立的单元以及其间的联系组成一个连通图，构造出一个与环境同构的虚拟空间，在这个定义的虚拟空间中运用一些图搜索方法寻找最优路径，可视图路径规划模块把无人机看作一个质点，把起始点、目标点和障碍物的各顶点连接起来，但不能穿越障碍物，每段连线看成是可达的路径段，最优路径的搜索过程就变成了起始点(或者机器人质点)到目标点的最优线路问题。

进一步，所述三维坐标构建单元包括模型解析模块、塔身模型建立模块、数据标准化模块和精细化塔杆模型模块，其中模型解析模块通过读取杆塔相关信息数据，对数据进行解析处理计算，并转换存储塔身模型建立所需要的数据，塔身模型建立模块根据模型解析获取的数据构建三维杆塔塔身模型，并可对塔身模型进行编辑处理，数据标准化模块将解析出的模型数据存储为特定、标准化类型的数据，用于三维GIS平台对三维杆塔模型的加载和处理，精细化塔杆模型模块主要是通过前三步建立的初步模型配置高低腿和组装杆塔模型，通过对杆塔的塔腿的长度进行设置，将解析建立的杆塔的塔身模型和塔腿模型进行组装形成完整的杆塔模型。