一種基於無人機鐵路高壓電線巡檢避障系統的製作方法

2023-10-26 01:28:47

本發明屬於無人機巡檢技術領域，具體地說，本發明涉及一種基於無人機鐵路高壓電線巡檢避障系統。

背景技術：

隨著我國現代化建設步伐的不斷加快，高速鐵路的裡程越來越長，隨之高速鐵路上的高壓線也越來越長，對高速鐵路上線路的查勘監測任務越來越重，目前對高速鐵路上的高壓線的查勘監測都是巡線工人沿著高速鐵路進行人為檢查，因為為了維持高速鐵路的正常運行，線路上是一直帶有高壓電的，所以給巡檢工人的生命安全帶來潛在威脅，另外高速鐵路來來往往，車速很快，也會對巡線工人的生命安全帶來威脅。

技術實現要素：

本發明提供一種基於無人機鐵路高壓電線巡檢避障系統，用來對高速鐵路上的高壓線進行巡檢，替代人為巡檢工作。

為了實現上述目的，本發明採取的技術方案為：一種基於無人機鐵路高壓電線巡檢避障系統，包括無人機掛載、雙目視覺採集模塊、飛行控制系統、自動避障模塊、4g傳輸模塊、圖像截屏處理模塊、人機互動界面和三維建模顯示模塊，所述雙目視覺採集模塊與無人機掛載連接，所述自動避障模塊與飛行控制系統連接，所述飛行控制系統一方面與雙目視覺採集模塊連接，另一方面與人機互動界面連接，所述4g傳輸模塊與雙目視覺採集模塊連接，所述圖像截屏處理模塊與4g傳輸模塊連接，所述人機互動界面與圖像截屏處理模塊連接，所述三維建模顯示模塊與人機互動界面連接。

優選的，所述圖像截屏處理模塊中設有opentk圖像識別系統。

優選的，所述雙目視覺採集模塊與自動避障模塊數據鏈互通，且在自動避障模塊中設有避障算法模塊。

採用以上技術方案的有益效果是：該基於無人機鐵路高壓電線巡檢避障系統，通過無人機掛載的雙目視覺採集模塊對高速鐵路沿線的高壓線和杆塔進行全方位的圖像採集，然後將採集的圖像信息通過4g傳輸模塊傳遞給圖像截屏處理模塊，圖像截屏處理模塊裡面的opentk圖像識別系統對採集的圖像進行識別，即對高壓線上的電纜是否破損。周圍樹木距離高壓線的距離、防震錘位置等進行識別，將識別出的問題圖像截取進行保存，然後在人機互動界面可以查詢被截取的問題圖像，方便安排相關人員進行修補排除缺陷，實現對高速鐵路上的高壓線進行巡檢，替代人為巡檢工作；所述自動避障模塊通過雙目視覺採集模塊採集到的飛機與障礙物的距離通過數據鏈傳輸到自動避障模塊中的避障算法模塊進行避障算法處理，並且在人機互動界面顯示前方障礙物的距離，此距離可以預先在人機互動界面設置，當距離小於或者臨近安全距離時，無人機在飛行控制系統的控制下會做出做出相應的避障措施例如：懸停並報警；所述三維建模顯示模塊通過傳回來的圖像數據進行三維的建模把每級塔的結構和線纜構建出一整個線路圖。

附圖說明

圖1是該無人機鐵路高壓電線巡檢避障系統控制框圖。

具體實施方式

下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本發明的具體實施方式作進一步詳細的說明，目的是幫助本領域的技術人員對本發明的構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解，並有助於其實施。

如圖1所示，本發明是一種基於無人機鐵路高壓電線巡檢避障系統，用來對高速鐵路上的高壓線進行巡檢，替代人為巡檢工作。

具體的說，如圖1所示，包括無人機掛載、雙目視覺採集模塊、飛行控制系統、自動避障模塊、4g傳輸模塊、圖像截屏處理模塊、人機互動界面和三維建模顯示模塊，所述雙目視覺採集模塊與無人機掛載連接，所述自動避障模塊與飛行控制系統連接，所述飛行控制系統一方面與雙目視覺採集模塊連接，另一方面與人機互動界面連接，所述4g傳輸模塊與雙目視覺採集模塊連接，所述圖像截屏處理模塊與4g傳輸模塊連接，所述人機互動界面與圖像截屏處理模塊連接，所述三維建模顯示模塊與人機互動界面連接。

所述圖像截屏處理模塊中設有opentk圖像識別系統。

所述雙目視覺採集模塊與自動避障模塊數據鏈互通，且在自動避障模塊中設有避障算法模塊。

以下用具體實施例對具體工作方式進行闡述：

該基於無人機鐵路高壓電線巡檢避障系統，通過無人機掛載的雙目視覺採集模塊對高速鐵路沿線的高壓線和杆塔進行全方位的圖像採集，然後將採集的圖像信息通過4g傳輸模塊傳遞給圖像截屏處理模塊，圖像截屏處理模塊裡面的opentk圖像識別系統對採集的圖像進行識別，即對高壓線上的電纜是否破損。周圍樹木距離高壓線的距離、防震錘位置等進行識別，將識別出的問題圖像截取進行保存，然後在人機互動界面可以查詢被截取的問題圖像，方便安排相關人員進行修補排除缺陷，實現對高速鐵路上的高壓線進行巡檢，替代人為巡檢工作；所述自動避障模塊通過雙目視覺採集模塊採集到的飛機與障礙物的距離通過數據鏈傳輸到自動避障模塊中的避障算法模塊進行避障算法處理，並且在人機互動界面顯示前方障礙物的距離，此距離可以預先在人機互動界面設置，當距離小於或者臨近安全距離時，無人機在飛行控制系統的控制下會做出做出相應的避障措施例如：懸停並報警；所述三維建模顯示模塊通過傳回來的圖像數據進行三維的建模把每級塔的結構和線纜構建出一整個線路圖。

通過此系統可以提高巡檢工人員的工作效率，提高安全性能，提高問題分析的準確度，和預防措施實施效率，可以通過人機互動界面看到整個線路的構圖，有利於研究人員的後期分析和考察。

以上結合附圖對本發明進行了示例性描述，顯然，本發明具體實現並不受上述方式的限制，只要是採用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進；或未經改進，將本發明的上述構思和技術方案直接應用於其它場合的，均在本發明的保護範圍之內。