專利名稱：一種適用于山區(qū)電網(wǎng)巡檢的專用無人直升機(jī)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種山區(qū)電網(wǎng)巡檢檢測(cè)裝置，特別是一種適用于山區(qū)電網(wǎng)巡檢的中型專用無人直升機(jī)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，輸電線路越來越長(zhǎng)，電壓等級(jí)越來越高。我國(guó)目前IlOkV及以上的電力線路近九十萬公里，巡線作業(yè)每年都要進(jìn)行多次，工作量浩大。目前，我國(guó)采用的巡檢方式主要是人工巡檢和載人直升機(jī)巡檢，人工巡檢是電力線路巡檢人員徒步沿著線路巡檢。巡檢方式主要是通過望眼鏡查看線路和桿塔。載人直升機(jī)巡檢是電力巡檢人員通過直升機(jī)平臺(tái)，在線路上方沿著線路進(jìn)行巡檢。以福建地區(qū)為例，福建地處我國(guó)東南沿海，又屬山區(qū)丘陵地貌，輸電線路大都翻山越嶺，很多輸電線路分布在湖泊、無人區(qū)，依靠傳統(tǒng)人工對(duì)輸電線路進(jìn)行定期巡視檢查的工作方式耗費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力，其效果和效率卻難以提升，工作繁重、效率低下、周期漫長(zhǎng)、危險(xiǎn)性高，給電網(wǎng)安全管理帶來許多隱患，對(duì)于保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行極為不利。為解決山區(qū)輸電線路巡線工作的各種難題，國(guó)內(nèi)外的研究機(jī)構(gòu)自20世紀(jì)80年代末開始研究如何借助科技手段提高電網(wǎng)線路巡視的效率，主要是采用載人直升機(jī)進(jìn)行輸電線路巡檢。載人直升飛機(jī)巡檢輸電線路技術(shù)在我國(guó)目前廣泛應(yīng)用在特高壓交流輸電線路、華北電網(wǎng)公司IlOkV 500kV輸電線 路運(yùn)行管理工作中。利用載人直升機(jī)巡檢技術(shù)和方法存在如直升機(jī)及其維護(hù)費(fèi)用昂貴與人員安全等問題。由于受檢測(cè)儀器技術(shù)的限制，目前載人機(jī)的飛行速度不能太快、高度不能太高，所以載人飛機(jī)飛行稍有差錯(cuò)，就可能造成機(jī)毀人亡的嚴(yán)重后果，并且也很有可能給電力網(wǎng)絡(luò)帶來災(zāi)難性的后果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，而提供一種可適用于同區(qū)復(fù)雜地形環(huán)境的一種適用于山區(qū)電網(wǎng)巡檢的專用無人直升機(jī)系統(tǒng)。一種適用于山區(qū)電網(wǎng)巡檢的專用無人直升機(jī)系統(tǒng)，包括有傳感網(wǎng)絡(luò)、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)及信息處理中心:
傳感網(wǎng)絡(luò)包括對(duì)無人機(jī)平臺(tái)進(jìn)行測(cè)控的地面站測(cè)控系統(tǒng)、對(duì)輸電桿塔的動(dòng)態(tài)屬性進(jìn)行獲取的光電吊艙、在遇到障礙時(shí)進(jìn)行自主避障的避障系統(tǒng)、搭載光電吊艙和避障系統(tǒng)的無人機(jī)平臺(tái)，所述的地面站測(cè)控系統(tǒng)包括有對(duì)無人機(jī)及其所攜帶的光電吊艙進(jìn)行控制的地面站控制裝置及地面站測(cè)控軟件，所述的測(cè)控軟件用于識(shí)別各種靜態(tài)的電力屬性并用于控制地面站控制裝置的動(dòng)作，所述的無人機(jī)平臺(tái)包括有飛控系統(tǒng)，飛控系統(tǒng)與避障系統(tǒng)雙向相連以獲得避障系統(tǒng)所檢測(cè)到的參數(shù)并下達(dá)相應(yīng)的控制指令，所述的光電吊艙與飛控系統(tǒng)雙向相連，所述的光電吊艙通過其攜帶的光電設(shè)備獲取各種圖像視頻信息，通過機(jī)載電臺(tái)一信息傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸至地面站測(cè)控系統(tǒng)；同時(shí)將自身工況的遙測(cè)信息上傳給飛控系統(tǒng)，通過飛控系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)至地面站測(cè)控軟件；地面站測(cè)控系統(tǒng)通過機(jī)載電臺(tái)、飛控系統(tǒng)控制光電吊艙的各種動(dòng)作；
所述的信息傳輸網(wǎng)絡(luò)包括有車載電臺(tái)、通訊中繼站及機(jī)載電臺(tái)，所述的車載電臺(tái)為與地面站控制裝置相連以接受地面站控制裝置的各種指令，車載電臺(tái)還與地面站測(cè)控軟件相連以發(fā)送無人機(jī)及光電吊艙的自身狀態(tài)停息及所獲取的信息，所述的車載電臺(tái)還與防災(zāi)減災(zāi)指揮中心相連以發(fā)送光電吊艙的自身狀態(tài)信息及所獲取的信息，所述的機(jī)載電臺(tái)與無人機(jī)平臺(tái)的飛控系統(tǒng)雙向相連，以下達(dá)飛行指令并接收飛控系統(tǒng)所獲得的各種參數(shù)，車載電臺(tái)與機(jī)載電臺(tái)分別與通訊中繼站相通訊連接，通過通訊中繼站交換獲取所需要參數(shù)及指令，
所述的信息處理中心包括有防災(zāi)減災(zāi)指揮中心以及用于評(píng)估巡視圖像診斷的巡視圖像診繼評(píng)估系統(tǒng)，防災(zāi)減災(zāi)指揮中收將所獲得以各種參數(shù)發(fā)送給巡視圖像診斷評(píng)估系統(tǒng)。所述的靜態(tài)屬性包括桿塔經(jīng)度、維度、高度、導(dǎo)線距離樹木的距離、山體的高程值等靜態(tài)靜止的屬性。所述的動(dòng)態(tài)屬性包括由光電吊艙獲取的各種輸電桿塔圖像視頻、無人機(jī)平臺(tái)、避障系統(tǒng)、光電吊艙、中繼數(shù)據(jù)鏈等各分系統(tǒng)實(shí)時(shí)工況的遙測(cè)數(shù)據(jù)等信息。本發(fā)明的適用于山區(qū)電網(wǎng)巡檢的專用無人直升機(jī)系統(tǒng)，在有災(zāi)情預(yù)警前或?yàn)?zāi)情發(fā)生后，無人飛行器平臺(tái)能夠迅速地趕往現(xiàn)場(chǎng)，將輸電線路及桿塔的動(dòng)態(tài)屬性通過通信網(wǎng)絡(luò)傳輸回防災(zāi)減災(zāi)指揮中心進(jìn)行，實(shí)施災(zāi)情監(jiān)測(cè)和救災(zāi)指揮，在無災(zāi)情時(shí)無人飛行電力巡檢系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高效電網(wǎng)巡檢，其信息處理網(wǎng)絡(luò)能夠變故障處置為隱患控制，能夠極大的降低電網(wǎng)故障率，有效降低電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)成本。所述的通訊中繼站包含有地面中繼站與空中中繼站兩種中繼模式，所述的地面中繼模式為在輸電桿塔上設(shè)立無線終端，所述的空中中繼模式為通過設(shè)立中繼飛機(jī)終端來完成，車載電臺(tái)、機(jī)載電臺(tái)或通過地面中繼站進(jìn)行連接，或通過空中中繼站進(jìn)行連接。所述的地面中繼模式還配套架設(shè)了光纖通訊連接，確保了無人機(jī)系統(tǒng)能夠在山區(qū)50km以上范圍可靠測(cè)控。無人機(jī)(任務(wù)機(jī))+地面中繼模式適用于任務(wù)機(jī)無法直接與地面測(cè)控車進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的情況，即任務(wù)機(jī)距離地面測(cè)控車距離超過直視范圍，或任務(wù)機(jī)與地面測(cè)控車之間有障礙物阻隔。任務(wù)機(jī)采集到的圖像和遙測(cè)信號(hào)首先通過無線鏈路發(fā)送給輸電桿塔中繼終端，中繼終端再轉(zhuǎn)發(fā)給地面測(cè)控車載終端，相反，地面測(cè)控車的控制指令也通過輸電桿塔中繼終端轉(zhuǎn)發(fā)給任務(wù)機(jī)終端，控制任務(wù)機(jī)的工作狀態(tài)。無人機(jī)(任務(wù)機(jī))+空中中繼(小型無人直升機(jī))模式針對(duì)采用地面中繼的不足，在數(shù)據(jù)鏈路上增加一臺(tái)中繼無人直升飛機(jī)。任務(wù)機(jī)采集到的圖像和遙測(cè)信號(hào)首先通過無線鏈路發(fā)送給中繼機(jī)，通過中繼機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)給地面測(cè)控車載終端，相反，地面測(cè)控車的控制指令也通過中繼機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)機(jī)終端，控制任務(wù)機(jī)的工作狀態(tài)。所述的避障系統(tǒng)包括有機(jī)載信號(hào)采集模塊及設(shè)置于飛控系統(tǒng)內(nèi)的機(jī)載避障分析模塊構(gòu)成，機(jī)載的信號(hào)采集模塊包括毫米波雷達(dá)測(cè)距傳感器，毫米波雷達(dá)測(cè)距傳感器與信號(hào)預(yù)處理模塊相連以將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并將周圍的環(huán)境信息經(jīng)通訊端口發(fā)送給機(jī)載避障分析模塊，再由機(jī)載分析模塊發(fā)出相應(yīng)的指令給飛控系統(tǒng)的控制計(jì)算機(jī)，再由飛控系統(tǒng)的控制計(jì)算機(jī)發(fā)送給無人機(jī)舵控系統(tǒng)。本發(fā)明的避障系統(tǒng)，由各傳感器信號(hào)先經(jīng)過預(yù)處理模塊，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并環(huán)境信息經(jīng)通訊端口，將數(shù)據(jù)提供給機(jī)載避障分析模塊進(jìn)行分析計(jì)算，并判斷是否要進(jìn)行避障行為，同時(shí)計(jì)算出合理避讓路線，將控制信號(hào)發(fā)送給無人機(jī)的飛控子系統(tǒng)一無人機(jī)舵控系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)避讓動(dòng)作。所述的機(jī)載避障分析模塊為通過內(nèi)置的預(yù)設(shè)距離門限值，將周圍的環(huán)境信息與預(yù)設(shè)的距離門限值進(jìn)行對(duì)比得出障礙物方位，并通過內(nèi)置的避障策略做出相應(yīng)的避障策略。所述的避障系統(tǒng)的毫米波雷達(dá)測(cè)距傳感器分設(shè)于無人機(jī)的前方、左側(cè)、右側(cè)。所述的光電吊艙為配備有可見光\紅外\紫外成像設(shè)備。因此其具有對(duì)運(yùn)行電網(wǎng)快速準(zhǔn)確的隱患發(fā)現(xiàn)能力。所述的任務(wù)吊艙還與機(jī)載電臺(tái)相連以發(fā)送吊艙狀態(tài)數(shù)據(jù)及所獲取的各種數(shù)據(jù)。所述的無人機(jī)為中型的無人直升機(jī)。采用了中型無人直升機(jī)，航程遠(yuǎn)、載荷大、升限高、抗風(fēng)能力強(qiáng)。能夠滿足國(guó)內(nèi)大部分山區(qū)和高原電力巡線的復(fù)雜氣象條件、復(fù)雜地形條件和海拔高度。所述的地面測(cè)控軟件內(nèi)包含有基于電網(wǎng)GIS的三維航路規(guī)劃系統(tǒng)?？赏瑫r(shí)測(cè)控中繼無人機(jī)和巡檢無人機(jī)。地面站軟件提供山區(qū)特殊地形的數(shù)字正射影像地圖和電網(wǎng)三維數(shù)字高程模型，為無人機(jī)進(jìn)行精確三維航路規(guī)劃。巡視圖像診斷評(píng)估系統(tǒng)是將線路缺陷根據(jù)其在不同傳感器中的特征進(jìn)行分類處理。這些特征包括缺陷的形狀特征、表面紋理及模式特征、物理特征及與線路及桿塔的相對(duì)位置關(guān)系特征。在特征確定后，應(yīng)用圖像處理技術(shù)提取有效穩(wěn)健特征，開發(fā)缺陷模板和特征的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。巡視圖像診斷評(píng)估系統(tǒng)包括三部分內(nèi)容，線路缺陷的預(yù)測(cè)與評(píng)估、線路缺陷的識(shí)別和巡視圖像的數(shù)據(jù)庫管理，通過對(duì)歷史巡視圖像、缺陷圖像的早期特征、專家及技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)以及外部環(huán)境因素總結(jié)和統(tǒng)計(jì)分析，應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能和專家系統(tǒng)的理論方法，建立的線路缺陷的預(yù)測(cè)與評(píng)估模型。綜上所述的，本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)如下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明的適用于山區(qū)電網(wǎng)巡檢的專用無人直升機(jī)系統(tǒng)具有:
1.中型無人機(jī)系統(tǒng)具有不受地形環(huán)境限制的優(yōu)勢(shì)，在機(jī)載任務(wù)設(shè)備中搭載的可見光\紅外\紫外成像設(shè)備具有對(duì)運(yùn)行電網(wǎng)快速、準(zhǔn)確的隱患發(fā)現(xiàn)能力；
2.在有災(zāi)情預(yù)警前或?yàn)?zāi)情發(fā)生后，無人飛行器平臺(tái)能夠迅速地趕往現(xiàn)場(chǎng)，將輸電線路及桿塔的動(dòng)態(tài)屬性通過通信網(wǎng)絡(luò)傳輸回防災(zāi)減災(zāi)指揮中心進(jìn)行，實(shí)施災(zāi)情監(jiān)測(cè)和救災(zāi)指揮；
3.在無災(zāi)情時(shí)無人飛行電力巡檢系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高效電網(wǎng)巡檢，其信息處理網(wǎng)絡(luò)能夠變故障處置為隱患控制，能夠極大的降低電網(wǎng)故障率，有效降低電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)成本；
4.該巡檢技術(shù)系統(tǒng)在輸電線路狀態(tài)巡檢和防災(zāi)減災(zāi)應(yīng)用具有技術(shù)先進(jìn)、實(shí)用性強(qiáng)，推廣價(jià)值高等特點(diǎn)，為電力系統(tǒng)狀態(tài)檢修提供有力支撐；
6.與人工巡視相比，提高巡視效率200%以上；
7.無人機(jī)系統(tǒng)巡視發(fā)現(xiàn)隱患能力達(dá)到95%;
8.應(yīng)用無人飛行巡檢系統(tǒng)，每巡視IOOOkm山區(qū)線路，可以提高工效333.33%以上，減少成本支出233.33%。


圖1是本發(fā)明的適用于山區(qū)電網(wǎng)巡檢的專用無人直升機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。圖2是本發(fā)明的適用于山區(qū)電網(wǎng)巡檢的專用無人直升機(jī)系統(tǒng)原理圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例的避障系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明實(shí)施例的避障系統(tǒng)的工作流程圖。圖5本發(fā)明實(shí)施例的地面中繼模式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本發(fā)明實(shí)施例的空間中繼模式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是本發(fā)明實(shí)施例的巡視圖像診斷評(píng)估系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。實(shí)施例1
一種如圖1-2所示的適用于山區(qū)電網(wǎng)巡檢的專用無人直升機(jī)系統(tǒng)，包括有傳感網(wǎng)絡(luò)、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)及信息處理中心:
傳感網(wǎng)絡(luò)包括對(duì)無人機(jī)平臺(tái)進(jìn)行的測(cè)控的地面站測(cè)控系統(tǒng)、對(duì)輸電桿塔的動(dòng)態(tài)屬性進(jìn)行獲取的光電吊艙、在遇到障礙時(shí)進(jìn)行自主避障的避障系統(tǒng)、搭載光電吊艙和避障系統(tǒng)的無人機(jī)平臺(tái)，所述的地面站測(cè)控系統(tǒng)包括有對(duì)無人機(jī)及其所攜帶的光電吊艙進(jìn)行控制的地面站控制裝置及地面站測(cè)控軟件，所述的測(cè)控軟件用于識(shí)別各種靜態(tài)的電力屬性并用于控制地面站控制裝置的動(dòng)作，所述的無人機(jī)平臺(tái)包括有飛控系統(tǒng)，飛控系統(tǒng)與避障系統(tǒng)雙向相連以獲得避障系統(tǒng)所檢測(cè)到的參數(shù)并下達(dá)相應(yīng)的控制指令，所述的光電吊艙與飛控系統(tǒng)雙向相連，所述的光電吊艙通過其攜帶的光電設(shè)備獲取各種圖像視頻信息，通過機(jī)載電臺(tái)一信息傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸至地面站測(cè)控系統(tǒng)；同時(shí)將自身工況的遙測(cè)信息上傳給飛控系統(tǒng)，通過飛控系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)至地面站測(cè)控軟件；地面站測(cè)控系統(tǒng)通過機(jī)載電臺(tái)、飛控系統(tǒng)控制光電吊艙的各種動(dòng)作；
所述的信息傳輸網(wǎng)絡(luò)包括有車載電臺(tái)、通訊中繼站及機(jī)載電臺(tái)，所述的車載電臺(tái)為與地面站控制裝置相連以接受地面站控制裝置的各種指令，車載電臺(tái)還與地面站測(cè)控軟件相連以發(fā)送無人機(jī)及光電吊艙的自身狀態(tài)停息及所獲取的信息，所述的車載電臺(tái)還與防災(zāi)減災(zāi)指揮中心相連以發(fā)送光電吊艙的自身狀態(tài)信息及所獲取的信息，所述的機(jī)載電臺(tái)與無人機(jī)平臺(tái)的飛控系統(tǒng)雙向相連，以下達(dá)飛行指令并接收飛控系統(tǒng)所獲得的各種參數(shù)，車載電臺(tái)與機(jī)載電臺(tái)分別與通訊中繼站相通訊連接，通過通訊中繼站交換獲取所需要參數(shù)及指令，
所述的信息處理中心包括有防災(zāi)減災(zāi)指揮中心以及用于評(píng)估巡視圖像診斷的巡視圖像診繼評(píng)估系統(tǒng)，防災(zāi)減災(zāi)指揮中收將所獲得以各種參數(shù)發(fā)送給巡視圖像診斷評(píng)估系統(tǒng)。所述的靜態(tài)屬性包括桿塔經(jīng)度、維度、高度、導(dǎo)線距離樹木的距離、山體的高程值等靜態(tài)靜止的屬性。所述的動(dòng)態(tài)屬性包括由光電吊艙獲取的各種輸電桿塔圖像視頻、無人機(jī)平臺(tái)、避障系統(tǒng)、光電吊艙、中繼數(shù)據(jù)鏈等各分系統(tǒng)實(shí)時(shí)工況的遙測(cè)數(shù)據(jù)等信息。所述的通訊中繼站包含有地面中繼站與空中中繼站兩種中繼模式如圖5-6，所述的地面中繼模式為在輸電桿塔上設(shè)立無線終端，所述的空中中繼模式為通過設(shè)立中繼機(jī)終端來完成，車載電臺(tái)、機(jī)載電臺(tái)或通過地面中繼站進(jìn)行連接，或通過空中中繼站進(jìn)行連接。所述的地面中繼模式還配套架設(shè)了光纖通訊連接，確保了無人機(jī)系統(tǒng)能夠在山區(qū)50km以上范圍可靠測(cè)控。所述的避障系統(tǒng)如圖4-5包括有機(jī)載信號(hào)采集模塊及設(shè)置于飛控系統(tǒng)內(nèi)的機(jī)載避障分析模塊構(gòu)成，機(jī)載的信號(hào)采集模塊包括毫米波雷達(dá)測(cè)距傳感器，毫米波雷達(dá)測(cè)距傳感器與信號(hào)預(yù)處理模塊相連以將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并將周圍的環(huán)境信息經(jīng)通訊端口發(fā)送給機(jī)載避障分析模塊，再由機(jī)載分析模塊發(fā)出相應(yīng)的指令給飛控系統(tǒng)的控制計(jì)算機(jī)，再由飛控系統(tǒng)的控制計(jì)算機(jī)發(fā)送給無人機(jī)舵控系統(tǒng)。所述的機(jī)載避障分析模塊為通過內(nèi)置的預(yù)設(shè)距離門限值，將周圍的環(huán)境信息與預(yù)設(shè)的距離門限值進(jìn)行對(duì)比得出障礙物方位，并通過內(nèi)置的避障策略做出相應(yīng)的避障策略中。所述的避障系統(tǒng)的毫米波雷達(dá)測(cè)距傳感器分設(shè)于無人機(jī)的前方、左側(cè)、右側(cè)。所述的光電吊艙為配備有可見光\紅外\紫外成像設(shè)備。所述的任務(wù)吊艙還與機(jī)載電臺(tái)相連以發(fā)送吊艙狀態(tài)數(shù)據(jù)及所獲取的各種數(shù)據(jù)。所述的無人機(jī)為中型的無人直升機(jī)。所述的地面測(cè)控軟件內(nèi)包含有基于電網(wǎng)GIS的三維航路規(guī)劃系統(tǒng)。本實(shí)施例未述部分與現(xiàn)有技術(shù)相同。
權(quán)利要求
1.一種適用于山區(qū)電網(wǎng)巡檢的專用無人直升機(jī)系統(tǒng)，其特征在于:包括有傳感網(wǎng)絡(luò)、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)及信息處理中心: 所述的傳感網(wǎng)絡(luò)包括對(duì)無人機(jī)平臺(tái)進(jìn)行測(cè)控的地面站測(cè)控系統(tǒng)、對(duì)輸電桿塔的動(dòng)態(tài)屬性進(jìn)行獲取的光電吊艙、在遇到障礙時(shí)進(jìn)行自主避障的避障系統(tǒng)、搭載光電吊艙和避障系統(tǒng)的無人機(jī)平臺(tái)，所述的地面站測(cè)控系統(tǒng)包括有對(duì)無人機(jī)及其所攜帶的光電吊艙進(jìn)行控制的地面站控制裝置及地面站測(cè)控軟件，所述的測(cè)控軟件用于識(shí)別各種靜態(tài)的電力屬性并用于控制地面站控制裝置的動(dòng)作，所述的無人機(jī)平臺(tái)包括有飛控系統(tǒng)，飛控系統(tǒng)與避障系統(tǒng)雙向相連以獲得避障系統(tǒng)所檢測(cè)到的參數(shù)并下達(dá)相應(yīng)的控制指令，所述的光電吊艙與飛控系統(tǒng)雙向相連，所述的光電吊艙通過其攜帶的光電設(shè)備獲取各種圖像視頻信息，通過機(jī)載電臺(tái)一信息傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸至地面站測(cè)控系統(tǒng)；同時(shí)將自身工況的遙測(cè)信息上傳給飛控系統(tǒng)，通過飛控系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)至地面站測(cè)控軟件；地面站測(cè)控系統(tǒng)通過機(jī)載電臺(tái)、飛控系統(tǒng)控制光電吊艙的各種動(dòng)作； 所述的信息傳輸網(wǎng)絡(luò)包括有車載電臺(tái)、通訊中繼站及機(jī)載電臺(tái)，所述的車載電臺(tái)為與地面站控制裝置相連以接受地面站控制裝置的各種指令，車載電臺(tái)還與地面站測(cè)控軟件相連以發(fā)送無人機(jī)及光電吊艙的自身狀態(tài)停息及所獲取的信息，所述的車載電臺(tái)還與防災(zāi)減災(zāi)指揮中心相連以發(fā)送光電吊艙的自身狀態(tài)信息及所獲取的信息，所述的機(jī)載電臺(tái)與無人機(jī)平臺(tái)的飛控系統(tǒng)雙向相連，以下達(dá)飛行指令并接收飛控系統(tǒng)所獲得的各種參數(shù)，車載電臺(tái)與機(jī)載電臺(tái)分別與通訊中繼站相通訊連接，通過通訊中繼站交換獲取所需要參數(shù)及指令， 所述的信息處理中心包括有防災(zāi)減災(zāi)指揮中心以及用于評(píng)估巡視圖像診斷的巡視圖像診繼評(píng)估系統(tǒng)，防災(zāi)減災(zāi)指揮中收將所獲得以各種參數(shù)發(fā)送給巡視圖像診斷評(píng)估系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于山區(qū)電網(wǎng)巡檢的專用無人直升機(jī)系統(tǒng)，其特征在于:所述的通訊中繼站包含有地面中繼站與空中中繼站兩種中繼模式，所述的地面中繼模式為在輸電桿塔上設(shè)立無線終端，所述的空中中繼模式為通過設(shè)立中繼飛機(jī)終端來完成，車載電臺(tái)、機(jī)載電臺(tái)或通過地面中繼站進(jìn)行連接，或通過空中中繼站進(jìn)行連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用于山區(qū)電網(wǎng)巡檢的專用無人直升機(jī)系統(tǒng)，其特征在于:所述的地面中繼模式還配套架設(shè)了光纖通訊連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任何一項(xiàng)所述的適用于山區(qū)電網(wǎng)巡檢的專用無人直升機(jī)系統(tǒng)，其特征在于:所述的避障系統(tǒng)包括有機(jī)載信號(hào)采集模塊及設(shè)置于飛控系統(tǒng)內(nèi)的機(jī)載避障分析模塊構(gòu)成，機(jī)載的信號(hào)采集模塊包括毫米波雷達(dá)測(cè)距傳感器，毫米波雷達(dá)測(cè)距傳感器與信號(hào)預(yù)處理模塊相連以將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并將周圍的環(huán)境信息經(jīng)通訊端口發(fā)送給機(jī)載避障分析模塊，再由機(jī)載分析模塊發(fā)出相應(yīng)的指令給飛控系統(tǒng)的控制計(jì)算機(jī)，再由飛控系統(tǒng)的控制計(jì)算機(jī)發(fā)送給無人機(jī)舵控系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的適用于山區(qū)電網(wǎng)巡檢的專用無人直升機(jī)系統(tǒng)，其特征在于:所述的機(jī)載避障分析模 塊為通過內(nèi)置的預(yù)設(shè)距離門限值，將周圍的環(huán)境信息與預(yù)設(shè)的距離門限值進(jìn)行對(duì)比得出障礙物方位，并通過內(nèi)置的避障策略做出相應(yīng)的避障策略。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的適用于山區(qū)電網(wǎng)巡檢的專用無人直升機(jī)系統(tǒng)，其特征在于:所述的避障系統(tǒng)的毫米波雷達(dá)測(cè)距傳感器分設(shè)于無人機(jī)的前方、左側(cè)、右側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的適用于山區(qū)電網(wǎng)巡檢的專用無人直升機(jī)系統(tǒng)，其特征在于:所述的光電吊艙為配備有可見光\紅外\紫外成像設(shè)備。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的適用于山區(qū)電網(wǎng)巡檢的專用無人直升機(jī)系統(tǒng)，其特征在于:所述的任務(wù)吊艙還與機(jī)載電臺(tái)相連以發(fā)送吊艙狀態(tài)數(shù)據(jù)及所獲取的各種數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的適用于山區(qū)電網(wǎng)巡檢的專用無人直升機(jī)系統(tǒng)，其特征在于:所述的地面測(cè)控軟件內(nèi)包含 有基于電網(wǎng)GIS的三維航路規(guī)劃系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適用于山區(qū)電網(wǎng)巡檢的專用無人直升機(jī)系統(tǒng)，包括有傳感網(wǎng)絡(luò)、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)及信息處理中心。本發(fā)明的適用于山區(qū)電網(wǎng)巡檢的專用無人直升機(jī)系統(tǒng)可在山區(qū)復(fù)雜地形環(huán)境、復(fù)雜氣象條件下，提供一種適用于山區(qū)的電網(wǎng)巡檢檢的中型專用無人直升機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用方法。本發(fā)明充分利用無人機(jī)平臺(tái)技術(shù)、數(shù)據(jù)鏈通信技術(shù)、GIS技術(shù)、可見光\紅外\紫外高清拍攝、存儲(chǔ)和傳輸技術(shù)、測(cè)距傳感技術(shù)、圖像診斷評(píng)估技術(shù)等前沿先進(jìn)技術(shù)有效融合實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電線路進(jìn)行日常巡視。
文檔編號(hào)H04B7/155GK103078673SQ201210516070
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月5日
發(fā)明者林韓, 詹仁俊, 湯明文, 戴禮豪, 林朝輝 申請(qǐng)人:福建省電力有限公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司, 福建省電力有限公司福州電業(yè)局, 福州振源科技開發(fā)有限公司