無人機平臺電力巡線系統的製作方法

2023-12-03 23:54:06

無人機平臺電力巡線系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了無人機平臺電力巡線系統，包括飛機主體、中繼機、地面指揮車，中繼機上設置有與飛機主體進行無線通訊的數傳電臺中繼和圖傳電臺中繼，地面指揮車上設置有與中繼機進行無線通訊的地面數傳電臺和地面圖傳電臺，其特徵在於：所述的數傳電臺中繼可與飛機數傳電臺和地面數傳電臺同時進行無線通訊，所述的圖傳電臺中繼可與飛機圖傳電臺和地面圖傳電臺同時進行無線通訊，中繼機為可進行巡檢飛行的無人直升機，且中繼機的數量有一個或者多個。本實用新型主要涉及電力系統的維護設備。
【專利說明】無人機平臺電力巡線系統

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電力系統的維護設備，尤其涉及無人機平臺電力巡線系統。

【背景技術】
[0002]電力高壓線路在日常維護中，需要對電力線路進行溫度及日常監控，由於高壓線路一般線路長，跨度大，及大多數分布在地形較為複雜的山地、丘陵等複雜地帶，現有技術的監控方案一般採用可移動的無人機平臺對在空中對各個線路進行巡檢，通過設置在無人機的紅外探頭測得線路的紅外溫度數據，無人機平臺同時起著與無人機進行地面通訊的平臺，從而保證線路的正常穩定的工作，但現有技術存在的問題是，由於高壓線路較多設置在山地、丘陵地帶，地形高低起伏，不僅山峰較多，且山峰之間又無路可走，而無人機在巡線時，無人機飛行高度則根據線路的高低狀況來高低起伏飛行，可實現快速巡視，由於無人機與地面通訊採用無線電協議傳輸，無線電傳輸正常通視條件下，2W的主機通訊距離可達到100KM，因為無線電的波長特點，無線電繞射能力差，如果中間有障礙物，根據障礙物的性質，有不同程度的衰減，如果是高大建築物或者是山頭，並且無人飛機平臺車同時也無法駛入此山谷之中時，可能通訊距離會驟減至只能在1-2KM內傳輸，無人機巡線是一個大範圍的作業，如果受無線電傳輸制約，其作業範圍將會大大縮小，導致適應性差，效率低下，就失去了無人機巡線原有的優勢。
實用新型內容
[0003]本實用新型公開了無人機平臺電力巡線系統，用以解決現有技術的不足。
[0004]為解決上述問題，本實用新型的技術解決方案是:
[0005]無人機平臺電力巡線系統，包括飛機主體、中繼機、地面指揮車，中繼機上設置有與飛機主體進行無線通訊的數傳電臺中繼和圖傳電臺中繼，地面指揮車上設置有與中繼機進行無線通訊的地面數傳電臺和地面圖傳電臺，所述的數傳電臺中繼可與飛機數傳電臺和地面數傳電臺同時進行無線通訊，所述的圖傳電臺中繼可與飛機圖傳電臺和地面圖傳電臺同時進行無線通訊，中繼機為可進行巡檢飛行的無人直升機，且中繼機的數量有一個或者多個，飛機主體上安裝有高清照相機、紅外熱成像儀、飛機數傳電臺和飛機圖傳電臺，其中高清照相機主要負責拍攝可視圖像，而紅外熱成像儀則探測出巡檢線路上的實時的溫度數據，同時飛機主體與中繼機均為無人機，地面指揮車通過地面數傳電臺與飛機主體和中繼機的駕駛系統進行無線傳輸，飛機主體和中繼機中均安裝有自動駕駛儀。
[0006]本實用新型的有益效果是:通過採用增加中繼機進行橋接的辦法，延長傳輸距離，或者採用折射方式繞開障礙物，從而克服了需通視才能遠距離傳輸的弱點，保障無人機巡線系統的作業範圍，具體作業方式為飛機主體沿線高低起伏飛行，中繼機與飛機主體保證通視或最小障礙，中繼機也要保證與地面控制中心通視或最小障礙，從而提高了無人機工作平臺的適應性，提高了工作效率，增大了其傳輸距離，更能適應複雜的地形環境。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]附圖1為本實用新型的結構框架圖；
[0008]圖中:1-飛機主體，11-高清照相機，12-紅外熱成像儀，13-飛機數傳電臺，14-飛機圖傳電臺，15-三路攝像頭，2-中繼機，21 -數傳電臺中繼，22-圖傳電臺中繼，3-地面指揮車，31地面數傳電臺，32-地面圖傳電臺。

【具體實施方式】
[0009]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細說明。
[0010]參見附圖1，在實際應用中，中繼機2為可進行巡檢飛行的無人直升機，且中繼機2的數量有一個或者多個，飛機主體I上安裝有高清照相機11、紅外熱成像儀12、飛機數傳電臺13和飛機圖傳電臺14，其中高清照相機11主要負責拍攝可視圖像，便於從地面指揮車3的系統中直接看出實拍的圖像，而紅外熱成像儀12則探測出巡檢線路上的實時的溫度數據，高清照相機11拍得的可視圖像與三路攝像頭15的圖像數據合併後的圖像數據通過數據處理，可以將兩者圖像進行合併或者分離，然後將兩者數據通過飛機圖傳電臺14、圖傳電臺中繼22和地面圖傳電臺32的無線傳輸功能直觀的反應在地面指揮車的顯示屏上，就可以從顯示器上直接看出拍攝線路的數據，三路攝像頭15的作用主要是從系統可以直觀看到飛機主機I周圍的障礙物的狀況，防止飛機主體I在飛行過程中發生碰撞，數傳電臺中繼21可與飛機數傳電臺13和地面數傳電臺31同時進行無線通訊，圖傳電臺中繼22可與飛機圖傳電臺14和地面圖傳電臺32同時進行無線通訊，同時飛機主體I與中繼機2均為無人機，地面指揮車3通過地面數傳電臺與飛機主體I和中繼機2的駕駛系統進行無線傳輸，從而可以通過地面指揮車直接控制飛機主體I和中繼機2的駕駛，通常情況下，飛機主體I和中繼機2中均安裝有自動駕駛儀，在對線路進行巡檢前，分析所需要巡線的線路，保證其地面指揮車3與中繼機2之間實現通視或最小障礙，同時保證中繼機2與飛機主體I之間實現通視或最小障礙的巡線範圍和巡線路徑；設置好巡線路徑則在自動駕駛儀中輸入巡線數據即可實現自動巡線飛行，需要對中繼機2與飛機主體I進行人工手動操作時，才啟用手動進行操作，當然由於中繼機2與飛機主體I均為空中飛行的飛機，因此在巡檢前及巡檢後均需要對中繼機2與飛機主體I及地面指揮車3進行飛行前及飛行後的維護及檢查工作，同時圖像之間的傳輸通道與飛機自動駕駛及控制通道採用不同的通訊通道，兩者均相互獨立，互不影響，以保證其飛行的安全性，並且在設置好巡檢路徑後，通常還需要在地面指揮車3的作業系統中進行模擬飛行，以保證飛行整個過程的可靠性。
[0011]在飛行前準備工作準備好之後，地面指揮車3根據要巡線的線路派出飛機主體I進行巡線工作，飛機主體I啟動其設置在上面的高清照相機11、紅外熱成像儀12、飛機數傳電臺13和飛機圖傳電臺14，飛機主體I保持與線路的高度距離後沿線路的斜上方進行高低起伏飛行，並將所測得的圖像數據與三路攝像頭15的圖像數據合併後通過飛機圖傳電臺14傳輸至地面指揮車3，由地面圖傳電臺32接收所傳數據；地面指揮車3再陸續派出中繼機2跟隨在飛機主體I後方進行巡線飛行，並同時啟動中繼機2上設置的數傳電臺中繼21和圖傳電臺中繼22，當中繼機2飛往巡線線路上障礙物的至高點的上方後進行懸停，地面指揮車3則保證與中繼機2之間實現通視或者最小障礙；在巡檢過程中，飛機主體I未到達前方第一個障礙物的至高點時，飛機主體與地面指揮車進行直接無線通訊，在飛機主體飛過障礙物後，飛機主體I則與相近的中繼機2進行無線通訊，中繼機2再通過與地面指揮車3進行無線通信將數據傳輸至地面指揮車3，飛機主體I也可以設置選擇與其接收信號較強的地面指揮車3或者中繼機2進行信號傳輸，通常如果能用飛機主體I即可實現巡檢過程時，通常可不用派出中繼機2進行信號中轉，只有在一些地形複雜，或者遠距離進行巡檢時，只採用飛機主體I時不能實現時其巡檢要求才啟動中繼機進行信號中轉，拓寬無人機電力巡線的通信距離，從而保證有效地完成傳輸過程，增加在惡劣環境的傳輸可靠性，增大整個系統的作業適應性，而中繼機2的數量也可以採用多臺，分別設置在信號中轉時的轉角位置，以增加信號傳輸距離及複雜地形環境中，多個中繼機2則依次派出，返回時則按返迴路徑依次返回，在飛機主體I繼續沿巡線線路進行巡檢，在到達指定的巡檢終點後進行返程，返程過程中，繼續對所巡線線路的另一側進行巡檢；以對線路進行復檢，以保證其巡檢數據的可靠性及準確性，當飛機主體I返程中接近中繼機2時，則此中繼機2由懸停狀態轉化為返程狀態，飛機主體I則緊跟在中繼機2後面跟隨中繼機2進行返程；中繼機2返程至地面指揮車3的飛機平臺上指定位置後，中繼機2則停止運行；飛機主體I返程至地面指揮車3的飛機平臺上指定位置後，飛機主體I則停止運行；最後再對返程後的飛機主體I和中繼機2進行返程維護，為下一次巡檢作好準備，此時則完成了整個無人機電力巡檢平臺的巡線。
[0012]上述【具體實施方式】為本實用新型的優選實施例，並不能對本實用新型進行限定，其他的任何未背離本實用新型的技術方案而所做的改變或其它等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.無人機平臺電力巡線系統，包括飛機主體、中繼機、地面指揮車，中繼機上設置有與飛機主體進行無線通訊的數傳電臺中繼和圖傳電臺中繼，地面指揮車上設置有與中繼機進行無線通訊的地面數傳電臺和地面圖傳電臺，其特徵在於:所述的數傳電臺中繼可與飛機數傳電臺和地面數傳電臺同時進行無線通訊，所述的圖傳電臺中繼可與飛機圖傳電臺和地面圖傳電臺同時進行無線通訊，中繼機為可進行巡檢飛行的無人直升機，且中繼機的數量有一個或者多個，飛機主體上安裝有高清照相機、紅外熱成像儀、飛機數傳電臺和飛機圖傳電臺，其中高清照相機主要負責拍攝可視圖像，而紅外熱成像儀則探測出巡檢線路上的實時的溫度數據，同時飛機主體與中繼機均為無人機，地面指揮車通過地面數傳電臺與飛機主體和中繼機的駕駛系統進行無線傳輸，飛機主體和中繼機中均安裝有自動駕駛儀。
【文檔編號】H02G1/02GK204068025SQ201320710780
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2013年11月12日 優先權日:2013年11月12日
【發明者】李光明, 招明鏡 申請人:廣東威恆電力技術開發有限公司