一種無人機(jī)輸電線路缺陷自動(dòng)巡檢裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種輸電線路缺陷自動(dòng)巡檢裝置，特別涉及一種能防止巡線過程中存儲(chǔ)大量無用信息、提高缺陷診斷準(zhǔn)確率的輸電線路自動(dòng)巡檢裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，高壓、大功率、長(zhǎng)距離的輸電線路已經(jīng)成為了人們?nèi)粘Ｉ詈蛧?guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展重要的能源供給。輸電線路經(jīng)過的地理環(huán)境也日趨復(fù)雜，容易受到自然等周圍環(huán)境的影響。傳統(tǒng)的輸電線路人工巡檢耗時(shí)長(zhǎng)，危險(xiǎn)性高，效率低下，有些線路因?yàn)榈匦我蛩匮矙z異常困難。無人機(jī)的技術(shù)發(fā)展為輸電線的巡檢提供了新的平臺(tái)。無人機(jī)巡檢不受地形、天氣等的影響，可以實(shí)現(xiàn)快速巡線，迅速通過紅外熱像儀、可見光相機(jī)等載荷對(duì)線路桿塔、金具等原件存在的缺陷進(jìn)行監(jiān)測(cè)、拍攝、存儲(chǔ)。目前的無人機(jī)巡線主要有地面控制方式和自動(dòng)巡線方式兩種。如專利CN201010595330—一種無人機(jī)巡線實(shí)時(shí)系統(tǒng)，巡線工作時(shí)，地面控制站通過互聯(lián)網(wǎng)和3G通道控制飛行系統(tǒng)；專利CN201320202215—一種安裝在無人機(jī)上的視頻電力巡線裝置，利用電力線的GIS數(shù)據(jù)自動(dòng)巡航巡線。地面控制方式受信號(hào)傳輸距離的影響，在復(fù)雜地形條件下，無法實(shí)現(xiàn)集控操控。自動(dòng)巡檢方式，一般采用GPS/GIS坐標(biāo)進(jìn)行導(dǎo)航，如專利CN201320202215。部分自動(dòng)巡檢加入了圖像識(shí)別定位功能，如專利CN201420747972，但僅在目標(biāo)或缺陷出現(xiàn)時(shí)，根據(jù)目標(biāo)在紅外圖像中的位置進(jìn)行調(diào)整，而未考慮實(shí)際巡線過程中，由于無人機(jī)姿態(tài)和GPS誤差的影響導(dǎo)致的輸電線或者桿塔一直處于紅外相機(jī)的視野范圍外，且單一的紅外載荷受圖像分辨率的影響，無法準(zhǔn)確判斷缺陷類別。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷在于:(1)現(xiàn)有的自動(dòng)巡線方式大都利用線路預(yù)存的GPS坐標(biāo)直接進(jìn)行導(dǎo)航，但是由于定位誤差以及無人機(jī)姿態(tài)的影響，輸電線/桿塔可能并不處于載荷的視野范圍內(nèi)。(2)現(xiàn)有的自動(dòng)巡線方式，當(dāng)無人機(jī)偏離航跡時(shí)，無法重新定位。(3)現(xiàn)有的無人機(jī)缺陷巡檢，如果采用多種載荷都是由人工對(duì)缺陷進(jìn)行判斷，而缺陷的自動(dòng)判定一般都在一種載荷下進(jìn)行，受圖像質(zhì)量等影響較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于:提供一種無人機(jī)輸電線路自動(dòng)巡檢裝置，解決無人機(jī)自動(dòng)巡線中輸電線的精確定位以及無人機(jī)航跡偏離的問題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]—種無人機(jī)輸電線路缺陷自動(dòng)巡檢裝置，用于電力線路的無人機(jī)巡檢系統(tǒng)，所述無人機(jī)包括有吊艙；所述自動(dòng)巡檢裝置包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算單元、無人機(jī)定位單元、主控單元、姿態(tài)定位計(jì)算單元、云臺(tái)控制單元、圖像采集單元、圖像處理單元、圖像定位計(jì)算單元、圖像存儲(chǔ)單元、航跡偏離判斷單元；
[0007]所述主控單元分別與所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算單元、無人機(jī)定位單元、航跡偏離判斷單元連接；
[0008]所述圖像采集單元、圖像處理單元、圖像定位計(jì)算單元順序連接，所述圖像存儲(chǔ)單元與所述圖像處理單元連接；
[0009]所述圖像定位計(jì)算單元與所述云臺(tái)控制單元、航跡偏離判斷單元分別連接；
[0010]所述無人機(jī)定位單元分別與所述航跡偏離判斷單元、姿態(tài)定位計(jì)算單元連接；
[0011]所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、姿態(tài)定位計(jì)算單元、云臺(tái)控制單元順序連接。
[0012]進(jìn)一步地，所述姿態(tài)定位計(jì)算單元根據(jù)所述無人機(jī)的姿態(tài)、吊艙的位置及姿態(tài)、所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的巡線信息，判斷吊艙與輸電線路的相互位置關(guān)系，并輸出相關(guān)數(shù)據(jù)至所述云臺(tái)控制單元，由所述云臺(tái)控制單元處理并調(diào)整參數(shù)。
[0013]進(jìn)一步地，所述圖像定位計(jì)算單元接收來自所述圖像采集單元、圖像處理單元所采集到的圖像數(shù)據(jù)，并檢測(cè)相關(guān)輸電線路的定位數(shù)據(jù)，并輸出相關(guān)數(shù)據(jù)至所述云臺(tái)控制單元，由所述云臺(tái)控制單元處理并調(diào)整參數(shù)。
[0014]進(jìn)一步地，所述航跡偏離判斷單元接收來自所述無人機(jī)定位單元、所述圖像定位單元的數(shù)據(jù)信息，根據(jù)當(dāng)前無人機(jī)和輸電線路或桿塔的GPS坐標(biāo)、高度信息，判斷其偏離程度并結(jié)合圖像處理單元數(shù)據(jù)，判斷輸電線路或桿塔是否處于圖像視野范圍內(nèi)，進(jìn)行航跡偏離判斷。
[0015]進(jìn)一步地，所述航跡偏離判斷單元接收來自所述無人機(jī)定位單元、所述圖像定位單元的數(shù)據(jù)信息，通過所述無人機(jī)定位單元調(diào)整無人機(jī)位置，使其到達(dá)航跡規(guī)劃的GPS坐標(biāo)、高度，并啟動(dòng)姿態(tài)定位計(jì)算和圖像定位計(jì)算單元及云臺(tái)控制單元，使得所述無人機(jī)巡檢目標(biāo)處于視野中央。
[0016]進(jìn)一步地，所述圖像采集單元包括紅外熱像儀和可見光相機(jī)，所述紅外熱像儀和可見光相機(jī)分別與所述圖像處理單元電連接。
[0017]進(jìn)一步地，所述紅外熱像儀采集紅外圖像，用來診斷線路上的發(fā)熱缺陷。
[0018]進(jìn)一步地，所述可見光相機(jī)采集非發(fā)熱缺陷，并進(jìn)行缺陷標(biāo)記，對(duì)未能確定的疑似缺陷，在巡線結(jié)束后進(jìn)行人工診斷。
[0019]本實(shí)用新型的技術(shù)方案解決了如下現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷:
[0020](1)提供姿態(tài)定位計(jì)算單元，計(jì)算當(dāng)前無人機(jī)吊艙是否對(duì)準(zhǔn)輸電線。
[0021](2)提供圖像定位計(jì)算單元，計(jì)算桿塔/輸電線是否在當(dāng)前采集到圖像的視野中央。
[0022](3)提供航跡偏離判斷單元，判斷無人機(jī)是否偏離待巡檢的輸電線/桿塔。
[0023](4)提供圖像采集和處理單元，利用紅外和可見光兩種載荷，人工、自動(dòng)缺陷診斷相結(jié)合的技術(shù)。
[0024](5)提供航跡偏離判斷單元和航跡偏離校正過程，判斷無人機(jī)是否偏離規(guī)劃的航跡，并調(diào)整無人機(jī)的位置和吊艙姿態(tài)，使得巡檢目標(biāo)再次處于視野中央，正常進(jìn)行巡線。
[0025]本實(shí)用新型的姿態(tài)定位計(jì)算和圖像定位計(jì)算單元可以確保無人機(jī)在巡線過程中，輸電線/桿塔等目標(biāo)始終處于視野中央，防止巡線過程中存儲(chǔ)大量無用信息；航跡偏離判斷單元和航跡校正過程，可以在巡線過程中判斷無人機(jī)是否偏離航跡，在偏離時(shí)能夠及時(shí)校正，使得無人機(jī)能正常對(duì)輸電線進(jìn)行巡檢；圖像采集處理單元利用紅外和可見光兩種載荷，圖像處理單元采用紅外、可見光圖像相結(jié)合的缺陷診斷方式，并在巡線結(jié)束后輔以人工診斷，大大提高了缺陷診斷的準(zhǔn)確率。
【附圖說明】
[0026]圖1是本實(shí)用新型一種無人機(jī)輸電線路缺陷自動(dòng)巡檢裝置的連接框圖；
[0027]圖2是本實(shí)用新型一種無人機(jī)輸電線路缺陷自動(dòng)巡檢裝置的圖像處理單元工作