本發(fā)明涉及一種無人機(jī)巡線系統(tǒng)及方法，尤其是涉及一種可以實(shí)時進(jìn)行缺陷輔助分析的無人機(jī)巡線系統(tǒng)，屬于輸配電技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前輸電運(yùn)檢模式正在由人工巡檢向無人機(jī)巡檢模式轉(zhuǎn)變，但目前無人機(jī)巡檢主要是拍攝可見光和紅外影像照片為主，盡管巡視效率和質(zhì)量較傳統(tǒng)的人工巡視有了革命性提高，但目前缺陷和隱患依舊停留在人工查找的階段，無人機(jī)巡檢的深度、廣度難以滿足電網(wǎng)快速增長和精細(xì)化巡檢的管理要求，無人機(jī)新的巡視方法有待于進(jìn)一步挖掘。根據(jù)國網(wǎng)公司相關(guān)工作規(guī)程，輸電班組工作人員巡線至少需要兩人一組。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種無人機(jī)巡線系統(tǒng)及方法，克服了現(xiàn)有無人機(jī)巡線需要帶回照片到辦公室進(jìn)行分析的缺點(diǎn)，同時領(lǐng)導(dǎo)人員可通過遠(yuǎn)端智能眼鏡查看現(xiàn)場情況、現(xiàn)場工作人員也可向佩戴遠(yuǎn)端智能眼鏡的專家進(jìn)行問診。本發(fā)明可有效減少人眼視覺疲勞可能造成的遺漏，提高巡視質(zhì)量，縮短巡視時間。

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。一種無人機(jī)巡線系統(tǒng)，由無人機(jī)、光電吊艙、遙控器、云端缺陷庫、云端航跡數(shù)據(jù)庫、主智能眼鏡、輔智能眼鏡、遠(yuǎn)端智能眼鏡組成，無人機(jī)掛載光電吊艙，并與遙控器進(jìn)行通訊；遙控器與主智能眼鏡進(jìn)行通訊，主智能眼鏡分別與云端缺陷庫、云端航跡數(shù)據(jù)庫、輔智能眼鏡、遠(yuǎn)端智能眼鏡進(jìn)行通訊，輔智能眼鏡、遠(yuǎn)端智能眼鏡分別與云端缺陷庫進(jìn)行通訊。

進(jìn)一步優(yōu)選，主智能眼鏡、輔智能眼鏡、遠(yuǎn)端智能眼鏡均使用具備體感功能的可穿戴式計算機(jī)，采用全息投影技術(shù)呈現(xiàn)影像，并具備與電信運(yùn)營商公用網(wǎng)絡(luò)、wifi、藍(lán)牙無線通信的功能。

進(jìn)一步優(yōu)選，無人機(jī)采用多旋翼無人機(jī)，掛載光電吊艙并與其進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

進(jìn)一步優(yōu)選，光電吊艙集成可見光攝像機(jī)、紅外攝像機(jī)和紫外攝像機(jī)，具備同時拍攝可見光、紅外和紫外影像的功能。

進(jìn)一步優(yōu)選，遙控器可與無人機(jī)進(jìn)行控制信號、數(shù)據(jù)、影像的交互，同時可以與主智能眼鏡進(jìn)行通信，交互控制信號、數(shù)據(jù)、影像等數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步優(yōu)選，云端缺陷庫包括可見光缺陷庫、紅外缺陷庫、紫外缺陷庫；將云端缺陷庫內(nèi)容建立于云服務(wù)器，可見光缺陷庫存儲可見光攝像機(jī)拍攝的圖片數(shù)據(jù)，紅外缺陷庫存儲紅外攝像機(jī)拍攝的圖片數(shù)據(jù)，紫外缺陷庫存儲紫外攝像機(jī)拍攝的圖片數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步優(yōu)選，云端航跡數(shù)據(jù)庫建立于云服務(wù)器，預(yù)先設(shè)置桿塔各個觀測點(diǎn)的經(jīng)緯度、高度、吊艙角度等飛行信息，將每個觀測點(diǎn)連接成線，無人機(jī)根據(jù)每個觀測點(diǎn)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)航跡規(guī)劃，并形成云端航跡數(shù)據(jù)庫，主智能眼鏡將云端航跡數(shù)據(jù)庫內(nèi)容下載于本地。

本發(fā)明還提供了一種無人機(jī)巡線方法，基于前述的無人機(jī)巡線系統(tǒng)，主智能眼鏡、輔智能眼鏡、遠(yuǎn)端智能眼鏡將云端缺陷庫內(nèi)容下載到本地；運(yùn)營商公用網(wǎng)絡(luò)信號通暢時，工作人員可控制主智能眼鏡、輔智能眼鏡、遠(yuǎn)端智能眼鏡是否與云端缺陷庫進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，若運(yùn)營商公用網(wǎng)絡(luò)不通暢，則主智能眼鏡、輔智能眼鏡、遠(yuǎn)端智能眼鏡借助本地缺陷庫孤島運(yùn)行；在wifi條件下，則主智能眼鏡、輔智能眼鏡、遠(yuǎn)端智能眼鏡自動與云端缺陷庫進(jìn)行數(shù)據(jù)同步；運(yùn)營商公用網(wǎng)絡(luò)信號通暢時，工作人員可控制主智能眼鏡是否與云端航跡數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；在wifi條件下，則主智能眼鏡可自動與云端航跡數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)同步；在桿塔附近釋放無人機(jī)，無人機(jī)在各觀測點(diǎn)依次懸停，捕獲影像。

更具體的是：巡線時，工作人員甲佩戴主智能眼鏡，工作人員乙佩戴輔智能眼鏡，若有必要專家可佩戴遠(yuǎn)端智能眼鏡；在主智能眼鏡與輔智能眼鏡采用全息投影技術(shù)虛擬數(shù)個屏幕，包含鐵塔巡視信息、飛行信息、缺陷信息、可見光影像顯示窗、紅外影像顯示窗、紫外影像顯示窗；將無人機(jī)在鐵塔附近釋放，無人機(jī)可自動執(zhí)行任務(wù)，在需要懸停的地點(diǎn)捕獲影像，然后將該影像傳給遙控器，遙控器再將影像傳至主智能眼鏡，主智能眼鏡采用模式識別技術(shù)對所拍攝影像進(jìn)行分割，同時根據(jù)處理任務(wù)在主智能眼鏡與輔智能眼鏡之間進(jìn)行任務(wù)分配，并將部分任務(wù)傳遞給輔智能眼鏡，實(shí)現(xiàn)主智能眼鏡與輔智能眼鏡協(xié)同工作，主智能眼鏡與輔智能眼鏡將小區(qū)域的圖像進(jìn)行特征提取，使用本地缺陷數(shù)據(jù)庫或云端缺陷庫對是否為缺陷和缺陷等級進(jìn)行分析，將缺陷部位鎖定并自動放大展現(xiàn)，便于人工確認(rèn)缺陷；人工確認(rèn)的缺陷暫時保存于本地缺陷庫，在與網(wǎng)絡(luò)連接時則自動上傳云端缺陷庫。同時，人工確認(rèn)的缺陷又增加了云端缺陷庫的數(shù)據(jù)，云端缺陷庫采用機(jī)器自學(xué)習(xí)功能，對缺陷庫中的缺陷進(jìn)行深度分析學(xué)習(xí)獲得新經(jīng)驗，下次辨識缺陷時準(zhǔn)確率會進(jìn)一步提高，形成良性循環(huán)。

作為優(yōu)選，無人機(jī)可隨時通過主智能眼鏡進(jìn)行手工接管，此時通過主智能眼鏡對其進(jìn)行飛行姿態(tài)的控制，亦可通過遙控器進(jìn)行控制。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：無人機(jī)可根據(jù)預(yù)設(shè)航跡自動執(zhí)行任務(wù)，所拍攝圖片傳至遙控器，進(jìn)而傳至主智能眼鏡，主智能眼鏡進(jìn)行處理后根據(jù)處理任務(wù)在主智能眼鏡與輔智能眼鏡之間進(jìn)行任務(wù)分配，可同時對目標(biāo)進(jìn)行可見光、紅外和紫外檢測，對圖像進(jìn)行實(shí)時分析，克服了現(xiàn)有無人機(jī)巡線需要帶回照片到辦公室進(jìn)行分析的缺點(diǎn)，同時領(lǐng)導(dǎo)人員可通過遠(yuǎn)端智能眼鏡查看現(xiàn)場情況、現(xiàn)場工作人員可向佩戴遠(yuǎn)端智能眼鏡的專家進(jìn)行問診。本發(fā)明可有效減少人眼視覺疲勞可能造成的遺漏，提高巡視質(zhì)量，縮短巡視時間。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的無人機(jī)巡線系統(tǒng)示意圖。

圖2是云端缺陷庫示意圖。

圖中：10-無人機(jī)、20-光電吊艙、3-遙控器、40-主智能眼鏡、50-遠(yuǎn)端智能眼鏡、60-輔智能眼鏡、70-云端航跡數(shù)據(jù)庫、80-云端缺陷庫、81-可見光缺陷庫、82-紅外缺陷庫、83-紫外缺陷庫。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)闡明。

如圖1所示，一種無人機(jī)巡線系統(tǒng)，由無人機(jī)10、光電吊艙20、遙控器30、云端缺陷庫、云端航跡數(shù)據(jù)庫70、主智能眼鏡40、輔智能眼鏡60、遠(yuǎn)端智能眼鏡50組成。無人機(jī)10掛載光電吊艙20、并與遙控器30進(jìn)行通訊，遙控器30與主智能眼鏡40進(jìn)行通訊，主智能眼鏡40可分別與云端缺陷庫、云端航跡數(shù)據(jù)庫70、輔智能眼鏡60、遠(yuǎn)端智能眼鏡50進(jìn)行通訊，輔智能眼鏡60、遠(yuǎn)端智能眼鏡50分別可與云端缺陷庫進(jìn)行通訊。無人機(jī)10可根據(jù)預(yù)設(shè)航跡自動執(zhí)行任務(wù)，所拍攝圖片傳至遙控器30，進(jìn)而傳至主智能眼鏡40，主智能眼鏡40進(jìn)行處理后根據(jù)處理任務(wù)在主智能眼鏡40與輔智能眼鏡60之間進(jìn)行任務(wù)分配，可同時對目標(biāo)進(jìn)行可見光、紅外和紫外檢測，對圖像進(jìn)行實(shí)時分析，克服了現(xiàn)有無人機(jī)巡線需要帶回照片到辦公室進(jìn)行分析的缺點(diǎn)，同時領(lǐng)導(dǎo)人員可通過遠(yuǎn)端智能眼鏡50查看現(xiàn)場情況、現(xiàn)場工作人員可向佩戴遠(yuǎn)端智能眼鏡50的專家進(jìn)行問診。這樣可有效減少人眼視覺疲勞可能造成的遺漏，提高巡視質(zhì)量，縮短巡視時間。

主智能眼鏡40、輔智能眼鏡60、遠(yuǎn)端智能眼鏡50均使用具備體感功能的可穿戴式計算機(jī)，采用全息投影技術(shù)呈現(xiàn)影像，并具備與電信運(yùn)營商公用網(wǎng)絡(luò)、wifi、藍(lán)牙等無線通信功能?？纱┐魇接嬎銠C(jī)可采用現(xiàn)有技術(shù)已公開的可穿戴式計算機(jī)。主智能眼鏡40對所拍圖片同時進(jìn)行可見光、紅外和紫外檢測，對圖像進(jìn)行實(shí)時分析可選擇常規(guī)的圖像匹配比對方法或圖像識別方法。

無人機(jī)10采用多旋翼無人機(jī)，具備避障功能，可掛載光電吊艙并與其進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

光電吊艙集成可見光攝像機(jī)、紅外攝像機(jī)和紫外攝像機(jī)，具備同時拍攝可見光、紅外和紫外影像的功能。

遙控器30可與無人機(jī)10進(jìn)行控制信號、數(shù)據(jù)、影像的交互，同時可以與主智能眼鏡40進(jìn)行通信，交互控制信號、數(shù)據(jù)、影像等數(shù)據(jù)。遙控器30可采用現(xiàn)有技術(shù)的具備控制和數(shù)據(jù)傳輸功能的遙控器型號。

云端缺陷庫80包括可見光缺陷庫81、紅外缺陷庫82、紫外缺陷庫83。將云端缺陷庫內(nèi)容建立于云服務(wù)器，云端缺陷庫采用常規(guī)的數(shù)據(jù)庫構(gòu)建方法構(gòu)建即可，只是可見光缺陷庫81存儲的是可見光缺陷特征，紅外缺陷庫82存儲的是紅外缺陷特征，紫外缺陷庫83存儲的是紫外缺陷特征。主智能眼鏡40、輔智能眼鏡60、遠(yuǎn)端智能眼鏡50將云端缺陷庫內(nèi)容下載到本地。運(yùn)營商公用網(wǎng)絡(luò)信號通暢時，工作人員可以控制主智能眼鏡40、輔智能眼鏡60、遠(yuǎn)端智能眼鏡50是否與云端缺陷庫進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，若運(yùn)營商公用網(wǎng)絡(luò)不通暢，則主智能眼鏡40、輔智能眼鏡60、遠(yuǎn)端智能眼鏡50可以借助本地缺陷庫孤島運(yùn)行。在wifi條件下，則主智能眼鏡40、輔智能眼鏡60、遠(yuǎn)端智能眼鏡50可自動與云端缺陷庫進(jìn)行數(shù)據(jù)同步。

云端航跡數(shù)據(jù)庫70建立于云服務(wù)器，預(yù)先設(shè)置桿塔各個觀測點(diǎn)的經(jīng)緯度、高度、吊艙角度等飛行信息，將每個觀測點(diǎn)連接成線，無人機(jī)根據(jù)每個觀測點(diǎn)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)航跡規(guī)劃，并形成云端航跡數(shù)據(jù)庫70，主智能眼鏡40將云端航跡數(shù)據(jù)庫內(nèi)容下載于本地。運(yùn)營商公用網(wǎng)絡(luò)信號通暢時，工作人員可以控制主智能眼鏡40是否與航跡數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。在wifi條件下，則主智能眼鏡40可自動與云端航跡數(shù)據(jù)庫70進(jìn)行數(shù)據(jù)同步。在桿塔附近釋放無人機(jī)10，無人機(jī)可在各觀測點(diǎn)依次懸停，捕獲影像。

巡線準(zhǔn)備工作：

無人機(jī)10、光電吊艙20、主智能眼鏡40、輔智能眼鏡60進(jìn)行自檢，包含本地缺陷庫、本地航跡數(shù)據(jù)庫，與云端缺陷庫、航跡數(shù)據(jù)庫連接情況等，系統(tǒng)給出自檢報告。

若遠(yuǎn)端智能眼鏡50需要與主智能眼鏡40連接，則需主智能眼鏡40所在地區(qū)運(yùn)營商公用網(wǎng)絡(luò)通暢。

巡線時，工作人員甲佩戴主智能眼鏡40，工作人員乙佩戴輔智能眼鏡60，若有必要專家(領(lǐng)導(dǎo))可佩戴遠(yuǎn)端智能眼鏡50。在主智能眼鏡40與輔智能眼鏡60采用全息投影技術(shù)虛擬數(shù)個屏幕，包含鐵塔巡視信息、飛行信息、缺陷信息、可見光影像顯示窗、紅外影像顯示窗、紫外影像顯示窗。將無人機(jī)10在鐵塔附近釋放，無人機(jī)10可自動執(zhí)行任務(wù)，在需要懸停的地點(diǎn)捕獲影像，然后將該影像傳給遙控器30，遙控器30再將影像傳至主智能眼鏡40，主智能眼鏡40采用模式識別技術(shù)對所拍攝影像進(jìn)行分割，同時根據(jù)處理任務(wù)(影像分割后的部分小區(qū)域)在主智能眼鏡40與輔智能眼鏡60之間進(jìn)行任務(wù)分配，并將部分任務(wù)傳遞給輔智能眼鏡60，實(shí)現(xiàn)主智能眼鏡40與輔智能眼鏡60協(xié)同工作，主智能眼鏡40與輔智能眼鏡60將小區(qū)域的圖像進(jìn)行特征提取，使用本地缺陷數(shù)據(jù)庫或云端缺陷庫對是否為缺陷和缺陷等級進(jìn)行分析，將缺陷部位鎖定并自動放大展現(xiàn)，便于人工確認(rèn)缺陷。人工確認(rèn)的缺陷暫時保存于本地缺陷庫，在與網(wǎng)絡(luò)連接時則自動上傳云端缺陷庫。同時，人工確認(rèn)的缺陷又增加了云端缺陷庫的數(shù)據(jù)，云端缺陷庫采用機(jī)器自學(xué)習(xí)功能，對缺陷庫中的缺陷進(jìn)行深度分析學(xué)習(xí)獲得新經(jīng)驗，下次辨識缺陷時準(zhǔn)確率會進(jìn)一步提高，形成良性循環(huán)。

無人機(jī)10也可隨時通過主智能眼鏡40進(jìn)行手工接管，此時可以通過主智能眼鏡40對其進(jìn)行飛行姿態(tài)的控制，亦可通過遙控器30進(jìn)行控制。

遠(yuǎn)端智能眼鏡50可采用全息投影技術(shù)虛擬數(shù)個屏幕，包含鐵塔巡視信息、飛行信息、缺陷信息、可見光影像顯示窗、紅外影像顯示窗、紫外影像顯示窗。同時領(lǐng)導(dǎo)人員可通過遠(yuǎn)端智能眼鏡50查看現(xiàn)場情況(即主智能眼鏡第一視角看到的影像)，現(xiàn)場工作人員也可向佩戴遠(yuǎn)端智能眼鏡50的專家進(jìn)行發(fā)送有疑問的缺陷信息進(jìn)行求助，專家亦可以主智能眼鏡40第一視角觀察缺陷部位，給出建議或意見。

無人機(jī)10工作結(jié)束或通過自檢需要返航時則可通過自動或手工返回出發(fā)地點(diǎn)或其他地點(diǎn)。

上面以舉例方式對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不限于上述具體實(shí)施例，凡基于本發(fā)明所做的任何改動或變型均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。