一種基于gps定位的多旋翼無人機(jī)輸電線路故障識(shí)別裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于GPS定位的多旋翼無人機(jī)輸電線路故障識(shí)別裝置，包括：多旋翼無人機(jī)系統(tǒng)、圖像采集系統(tǒng)、紅外熱成像儀、GPS數(shù)據(jù)模塊；紅外熱成像儀、圖像采集系統(tǒng)、GPS數(shù)據(jù)模塊搭載在多旋翼無人機(jī)系統(tǒng)上；所述的GPS數(shù)據(jù)模塊內(nèi)置有Google Earth模塊軟件；有益效果在于：(1)降低了電力部門整體巡檢人力成本、物料成本、時(shí)間成本；(2)減輕電力服務(wù)人員的工作負(fù)荷,而且減少可能發(fā)生的人員危險(xiǎn)的機(jī)率,降低電力設(shè)備的維護(hù)成本,提高電網(wǎng)的安全性和可靠性；(3)在巡線過程中發(fā)現(xiàn)重大危急缺陷，GPS數(shù)據(jù)模塊及時(shí)為運(yùn)行單位提供信息，避免了線路事故停電，挽回了高額的停電費(fèi)用損失。
【專利說明】
一種基于GPS定位的多旋翼無人機(jī)輸電線路故障識(shí)別裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及輸電線路檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于GPS定位的多旋翼無人機(jī)輸電線路故障識(shí)別裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，輸電線路的分布也越來越廣且大多處于山高谷深、地形復(fù)雜、環(huán)境惡劣的山區(qū)，線路桿塔所處的地理位置、桿塔周圍的地形地貌、線路的巡視路徑等地理信息全憑運(yùn)行維護(hù)人員腦力記憶，如果長(zhǎng)時(shí)間不去，這些桿塔的地理信息將會(huì)模糊不清甚至遺忘，使得巡視和檢修人員經(jīng)常走錯(cuò)路徑、找錯(cuò)桿塔，嚴(yán)重影響了工作的效率。Google Earth衛(wèi)星地圖軟件的出現(xiàn)，可以很好的解決這一難題，為巡視、檢修人員提供大量的地理信息。
[0003]在電力設(shè)備的熱缺陷中，最容易出現(xiàn)故障就是隔離開關(guān)的接頭、觸頭位置，這種類型的熱缺陷幾乎占了電力設(shè)備熱缺陷的一半。在線夾的線夾口也比較容易出現(xiàn)熱缺陷，還有變壓器套管的接頭、電抗器的接頭、阻波器的接頭、斷路器的接頭、電流互感器的頂帽等部位都會(huì)出現(xiàn)或多或少的熱缺陷。而運(yùn)用紅外熱成像儀可以對(duì)電力設(shè)備的熱缺陷進(jìn)行無阻礙的檢測(cè)，電力設(shè)備可以在正常的生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)中進(jìn)行檢測(cè)，無需停電操作，不會(huì)中斷生產(chǎn)過程。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型為克服上述的不足之處，目的在于提供一種基于GPS定位的多旋翼無人機(jī)輸電線路故障識(shí)別裝置，本裝置基于多旋翼無人機(jī)進(jìn)行圖像采集，采用GPS數(shù)據(jù)模塊進(jìn)行線路桿塔定位，制作地標(biāo)文件后導(dǎo)入無人機(jī)平臺(tái)，而后對(duì)線路進(jìn)行無人機(jī)全自主巡查，本地化存儲(chǔ)后以供相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行專業(yè)分析;極大保證了電力設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，豐富了用戶的使用場(chǎng)景。
[0005]本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案達(dá)到上述目的:一種基于GPS定位的多旋翼無人機(jī)輸電線路故障識(shí)別裝置，包括:多旋翼無人機(jī)系統(tǒng)、圖像采集系統(tǒng)、紅外熱成像儀、GPS數(shù)據(jù)模塊;紅外熱成像儀、圖像采集設(shè)備、GPS數(shù)據(jù)模塊搭載在多旋翼無人機(jī)系統(tǒng)上;多旋翼無人機(jī)系統(tǒng)為圖像采集系統(tǒng)、紅外熱成像儀、GPS數(shù)據(jù)模塊供電;GPS數(shù)據(jù)模塊內(nèi)帶有輸電塔的地理數(shù)據(jù)信息，用于多旋翼無人機(jī)系統(tǒng)精確快速到達(dá)任意位置輸電塔；圖像采集設(shè)備與紅外熱成像儀采集到的圖像通過多旋翼無人機(jī)系統(tǒng)傳送至地面控制中心。
[0006]作為優(yōu)選，所述的多旋翼無人機(jī)系統(tǒng)包括多旋翼無人機(jī)飛行平臺(tái)、通用航拍載荷、電源、飛行任務(wù)規(guī)模模塊、無人機(jī)數(shù)據(jù)中繼模塊、定位儀、衛(wèi)星通信模塊;通用航拍載荷、電源、飛行任務(wù)規(guī)模模塊、無人機(jī)數(shù)據(jù)中繼模塊、定位儀、衛(wèi)星通信模塊搭載在多旋翼無人機(jī)飛行平臺(tái)上；電源為多旋翼無人機(jī)飛行平臺(tái)、飛行任務(wù)規(guī)模模塊、無人機(jī)數(shù)據(jù)中繼模塊、定位儀、衛(wèi)星通信模塊供電。
[0007]作為優(yōu)選，所述的飛行任務(wù)規(guī)模模塊、無人機(jī)數(shù)據(jù)中繼模塊為單片機(jī)。
[0008]作為優(yōu)選，所述的多旋翼無人機(jī)飛行平臺(tái)為6旋翼無人機(jī)。
[0009]作為優(yōu)選，所述的電源為動(dòng)力電池6S1P 20Ah LiPo0
[0010]作為優(yōu)選，所述多旋翼無人機(jī)系統(tǒng)通過無線衛(wèi)星通信將信息傳送至地面控制中心。
[0011 ]作為優(yōu)選，所述GPS數(shù)據(jù)模塊為集成Google Earth軟件模塊PRO版的GPS芯片，GPS數(shù)據(jù)模塊支持衛(wèi)星影像與航拍數(shù)據(jù)的整合，提供三維影像和矢量地圖服務(wù)。
[0012]作為優(yōu)選，所述的圖像采集系統(tǒng)為高清拍攝數(shù)碼相機(jī)。
[0013]作為優(yōu)選，所述的GPS數(shù)據(jù)模塊在進(jìn)行任務(wù)前通過GoogleEarth軟件模塊進(jìn)行經(jīng)瑋度坐標(biāo)與高度值設(shè)定，并制作制作線路桿塔地標(biāo)文件;在任務(wù)進(jìn)行時(shí)，利用原始地理位置信息精確定位故障所處位置。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果在于:(I)降低了電力部門整體巡檢人力成本、物料成本、時(shí)間成本；(2)減輕電力服務(wù)人員的工作負(fù)荷，而且減少可能發(fā)生的人員危險(xiǎn)的機(jī)率，降低電力設(shè)備的維護(hù)成本，提高電網(wǎng)的安全性和可靠性；(3)在巡線過程中發(fā)現(xiàn)重大危急缺陷，采用GPS數(shù)據(jù)模塊，可及時(shí)為運(yùn)行單位提供信息，避免了線路事故停電，挽回了高額的停電費(fèi)用損失。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0016]圖2是本實(shí)用新型多旋翼飛行平臺(tái)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步描述，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅限于此:
[0018]實(shí)施例:如圖1所示，一種基于多旋翼無人機(jī)的空中故障在線識(shí)別裝置由多旋翼無人機(jī)系統(tǒng)、圖像采集系統(tǒng)、紅外熱成像儀、內(nèi)置Google Earth軟件的GPS數(shù)據(jù)模塊;紅外熱成像儀、圖像采集設(shè)備、GPS數(shù)據(jù)模塊在多旋翼無人機(jī)系統(tǒng)上，多旋翼無人機(jī)系統(tǒng)為圖像采集系統(tǒng)、紅外熱成像儀、GPS數(shù)據(jù)模塊供電。圖像采集系統(tǒng)采用高清拍攝數(shù)碼相機(jī);高清拍攝數(shù)碼相機(jī)、在線式紅外熱像儀采集到的圖像通過多旋翼無人機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行衛(wèi)星通信傳送至地面控制中心，并通過圖像識(shí)別與定位技術(shù)查找故障所處位置。
[0019]如圖2所示，所述多旋翼無人機(jī)系統(tǒng)包括:多旋翼無人機(jī)飛行平臺(tái)、通用航拍載荷、動(dòng)力電池系統(tǒng)6S1P 20Ah LiPo、飛行任務(wù)規(guī)劃模塊、無人機(jī)數(shù)據(jù)中繼模塊、GPS-Terminal高精度定位儀、衛(wèi)星通信模塊等。所述的飛行平臺(tái)為6旋翼無人機(jī)、支持60分鐘續(xù)航、電池可換、最大推力22.8kg、gopro通用載荷、在線式紅外熱像儀載荷、支持路徑規(guī)劃;飛行平臺(tái)支持手動(dòng)駕駛、半自動(dòng)駕駛、自動(dòng)駕駛等功能，可搭載各種任務(wù)載荷模塊執(zhí)行任務(wù)。飛行器飛行數(shù)據(jù)可存于機(jī)載數(shù)據(jù)黑匣子中(需要機(jī)載黑匣子支持)，并實(shí)時(shí)回傳至地面站顯示(需要飛行任務(wù)規(guī)劃軟件或OSD視頻數(shù)據(jù)疊加支持)。飛行平臺(tái)整機(jī)設(shè)計(jì)體現(xiàn)便攜、易維護(hù)、防濺水的特點(diǎn):I)飛行器外殼一體成型，可在一定程度上抵御雨雪天氣(默認(rèn)配置為抗小雨小雪天氣，提供抗中雨中雪天氣的定制化功能)；2)飛行器機(jī)臂可免工具快速拆裝，每個(gè)機(jī)臂安裝點(diǎn)和其對(duì)應(yīng)的機(jī)臂具有相同的編號(hào)，可有效避免機(jī)臂安裝時(shí)出現(xiàn)順序錯(cuò)誤(有機(jī)臂可拆裝和不可拆裝兩個(gè)版本供用戶選擇)；3)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，省略傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，機(jī)械結(jié)構(gòu)極大簡(jiǎn)化，從而大幅降低運(yùn)行噪音、機(jī)械故障概率及維護(hù)成本等;4)飛行器飛行姿態(tài)直接由飛行器的動(dòng)力控制，極大增強(qiáng)了其抗風(fēng)性能;5)飛行器底部設(shè)有任務(wù)載荷掛載安裝點(diǎn)，當(dāng)本系統(tǒng)要執(zhí)行任務(wù)時(shí)，可將相應(yīng)的任務(wù)載荷模塊掛載到載荷安裝點(diǎn)，并將免工具定位螺母擰緊即可;6)飛行器帶有6個(gè)電子收放起落架(依配置)，飛行過程中可避免起落架遮擋攝像設(shè)備視野，降落過程中即使個(gè)別起落架不能正常工作也能保證飛行器正常著陸，運(yùn)輸過程中也可收起以減少飛行器占用空間，從而提升便攜性。
[0020]其中，GPS數(shù)據(jù)模塊內(nèi)置的GoogleEarth模塊軟件為PRO版本，是一款全球衛(wèi)星地圖集成軟件，其影像是衛(wèi)星影像與航拍數(shù)據(jù)的整合，提供三維影像和矢量地圖服務(wù)。左側(cè)的側(cè)邊欄提供了 “搜索”、“地標(biāo)”和“層設(shè)置”工具，右側(cè)窗口則是衛(wèi)星地圖的預(yù)覽和操作區(qū)?！帮w到”選項(xiàng)卡用來搜索指定位置:在搜索框中鍵入地名或經(jīng)瑋度坐標(biāo)，回車后，地球會(huì)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)并定位到目標(biāo)地點(diǎn)；地標(biāo)區(qū)用來保存和管理地標(biāo)文件，可以新建分類文件夾對(duì)地標(biāo)文件進(jìn)行管理，如地標(biāo)區(qū)的“變電站”、“輸電線路”；層設(shè)置面板中提供了大量各種類型的興趣點(diǎn)，可以根據(jù)需要選擇興趣點(diǎn)是否在當(dāng)前地圖范圍中顯示，興趣點(diǎn)包括地形、道路、邊界、機(jī)場(chǎng)、學(xué)校等，其中地形(Terrain)圖層用來顯示當(dāng)前觀察區(qū)域的三維海拔數(shù)據(jù)，查看三維地圖時(shí)，此項(xiàng)需選擇。
[0021]所述的紅外熱成像儀采用17μπι640*480非制冷焦平面探測(cè)器;<40mk溫度分辨率；DDE數(shù)字圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)技術(shù);采用10M以太網(wǎng)傳輸50Hz溫度數(shù)據(jù)，組網(wǎng)方便、靈活、經(jīng)濟(jì)，支持圖像組播和廣播，可多點(diǎn)同時(shí)采集帶溫度數(shù)據(jù)的數(shù)字圖像。
[0022]使用時(shí)，運(yùn)用紅外熱成像儀對(duì)電力設(shè)備的外部結(jié)構(gòu)和零部件直接進(jìn)行測(cè)溫診斷，然后對(duì)比這個(gè)零部件本身的溫度，當(dāng)溫差過大時(shí)就需要及時(shí)分析出現(xiàn)問題的原因，進(jìn)而采取相應(yīng)的措施，紅外熱成像儀采集到的圖像可以進(jìn)行本地化存儲(chǔ)，也可通過多旋翼無人機(jī)系統(tǒng)的衛(wèi)星通信模塊傳送至監(jiān)控中心。
[0023]以上的所述乃是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例及所運(yùn)用的技術(shù)原理，若依本實(shí)用新型的構(gòu)想所作的改變，其所產(chǎn)生的功能作用仍未超出說明書及附圖所涵蓋的精神時(shí)，仍應(yīng)屬本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于GPS定位的多旋翼無人機(jī)輸電線路故障識(shí)別裝置，其特征在于包括:多旋翼無人機(jī)系統(tǒng)、圖像采集系統(tǒng)、紅外熱成像儀、GPS數(shù)據(jù)模塊;紅外熱成像儀、圖像采集設(shè)備、GPS數(shù)據(jù)模塊搭載在多旋翼無人機(jī)系統(tǒng)上;多旋翼無人機(jī)系統(tǒng)為圖像采集系統(tǒng)、紅外熱成像儀、GPS數(shù)據(jù)模塊供電;GPS數(shù)據(jù)模塊內(nèi)帶有輸電塔的地理數(shù)據(jù)信息，用于多旋翼無人機(jī)系統(tǒng)精確快速到達(dá)任意位置輸電塔;圖像采集設(shè)備與紅外熱成像儀采集到的圖像通過多旋翼無人機(jī)系統(tǒng)傳送至地面控制中心。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于GPS定位的多旋翼無人機(jī)輸電線路故障識(shí)別裝置，其特征在于:所述的多旋翼無人機(jī)系統(tǒng)包括多旋翼無人機(jī)飛行平臺(tái)、通用航拍載荷、電源、飛行任務(wù)規(guī)模模塊、無人機(jī)數(shù)據(jù)中繼模塊、定位儀、衛(wèi)星通信模塊;通用航拍載荷、電源、飛行任務(wù)規(guī)模模塊、無人機(jī)數(shù)據(jù)中繼模塊、定位儀、衛(wèi)星通信模塊搭載在多旋翼無人機(jī)飛行平臺(tái)上；電源為多旋翼無人機(jī)飛行平臺(tái)、飛行任務(wù)規(guī)模模塊、無人機(jī)數(shù)據(jù)中繼模塊、定位儀、衛(wèi)星通信模塊供電。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于GPS定位的多旋翼無人機(jī)輸電線路故障識(shí)別裝置，其特征在于:所述的飛行任務(wù)規(guī)模模塊、無人機(jī)數(shù)據(jù)中繼模塊為單片機(jī)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于GPS定位的多旋翼無人機(jī)輸電線路故障識(shí)別裝置，其特征在于:所述的多旋翼無人機(jī)飛行平臺(tái)為6旋翼無人機(jī)。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于GPS定位的多旋翼無人機(jī)輸電線路故障識(shí)別裝置，其特征在于:所述的電源為動(dòng)力電池6S1P 20AhLiPo。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于GPS定位的多旋翼無人機(jī)輸電線路故障識(shí)別裝置，其特征在于:所述多旋翼無人機(jī)系統(tǒng)通過無線衛(wèi)星通信將信息傳送至地面控制中心。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于GPS定位的多旋翼無人機(jī)輸電線路故障識(shí)別裝置，其特征在于:所述GPS數(shù)據(jù)模塊為集成Google Earth軟件模塊PRO版的GPS芯片，GPS數(shù)據(jù)模塊支持衛(wèi)星影像與航拍數(shù)據(jù)的整合，提供三維影像和矢量地圖服務(wù)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于GPS定位的多旋翼無人機(jī)輸電線路故障識(shí)別裝置，其特征在于:所述的圖像采集系統(tǒng)為高清拍攝數(shù)碼相機(jī)。
【文檔編號(hào)】G01R31/08GK205484649SQ201521131468
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2015年12月30日
【發(fā)明人】潘顯彬, 盧曉飛, 張?jiān)? 蔡榮
【申請(qǐng)人】杭州天寬科技有限公司