[发明专利]一种基于电力设备单线图的无人机最佳巡航路径规划系统

权利要求书

1.一种基于电力设备单线图的无人机最佳巡航路径规划系统，其特征在于，包括检测装置、采集装置、控制装置、规划装置、传输装置、无人机和处理器，所述检测装置、所述采集装置、所述控制装置、所述传输装置和所述规划装置均设置在所述无人机上；所述检测装置用于对所述无人机的行进路线的障碍物进行检测；所述传输装置用于对所述采集装置、所述检测装置的数据进行传输，所述控制装置用于对所述无人机的巡检范围进行控制；

所述采集装置用于对输电线路进行数据的采集，以对所述输电线路上的异常进行检测；

所述规划装置用于采集所述检测装置、所述采集装置、所述控制装置的数据，并触发对所述无人机的巡航路线进行规划；

所述处理器分别与所述无人机、所述检测装置、所述采集装置、所述控制装置、所述传输装置和所述规划装置控制连接；

所述检测装置包括检测机构，所述检测机构用于对所述无人机的行进路线上的障碍物进行检测，所述检测机构包括检测探头和转向构件，所述转向构件用于对所述检测探头的角度进行调整；所述检测探头用于对所述障碍物进行识别；

任取所述检测探头采集的图像数据，并对其进行预处理，并对选定的图像数据中的障碍物进行映射识别；所述映射识别包括对构建识别框与选定图像区域中的像素点，并确定所述识别框与所述像素点之间的映射关系；

假定所述识别框的宽度和长度为W*H，且所述识别框的坐标为(i，j)，所述像素点的坐标为(x，y)，则存在：

其中，w_p为选定的图像区域的高度；h_p为选定的所述图像区域的高度；在所述采集探头采集的图像数据传输到所述处理器中，并由所述处理器对图像数据执行判断操作，用于区别不同的障碍物的范围和位置距离，所述判断操作包括：

统计识别框中的像素点个数S_j(1≤j≤k)；

根据所述识别框对图像区域的检测结果，统计识别框中各种颜色分类中，障碍物像素点的个数M_j(1≤j≤k),其中，k为识别图像背景与障碍物的识别因子；并计算在所述识别框中所述障碍物的各个颜色分类中障碍物像素点所占比例Proportion_S_M，存在：

若Proportion_S_M大于识别阈值1/(k*d)，则判定所述识别框中所采集的为障碍物，否则为背景；其中，d为所述无人机与所述采集探头与障碍物的距离，其值通过测量得出。

2.根据权利要求1所述的一种基于电力设备单线图的无人机最佳巡航路径规划系统，其特征在于，所述采集装置包括采集机构和偏移机构，所述偏移机构用于对所述采集机构的采集角度进行调整；所述采集机构用于对输电线路和输电设备进行采集；所述偏移机构包括转动构件和角度调整构件，所述角度调整构件用于对所述采集机构的俯仰采集角度进行调整；所述转动构件用于对所述检测机构的水平方向进行转动；

所述采集机构包括采集探头、校准探头、以及存储座，所述存储座设有供所述采集探头和所述校准探头存放的独立的存放腔，所述采集探头和校准探头对应设置在所述存放腔中，并通过所述角度调整构件设置在所述存放腔中。

3.根据权利要求2所述的一种基于电力设备单线图的无人机最佳巡航路径规划系统，其特征在于，所述无人机包括螺旋桨、机身本体、微控制器、调节杆以及若干支撑杆，各个支撑杆对称设置在所述机身本体的两侧，且所述支撑杆的一端与所述机身本体铰接；所述螺旋桨与电机驱动连接形成驱动部，所述驱动部设置在所述调节杆的一端的端部上；

所述支撑杆的另一端通过折叠构件与所述调节杆另一端驱动连接，以实现对所述驱动部的方向进行调整；

所述微控制器还与所述采集装置、控制装置、规划装置和所述检测装置控制连接，并在地面回收设备未发出控制指令或未进行控制指令通信连接的情况下，所述采集装置、控制装置、规划装置和所述检测装置均由所述微控制器进行控制；所述微控制器与所述驱动部控制连接，以对所述驱动部的升力进行控制。