[发明专利]基于激光通信的高压输电线巡线检测系统和巡线检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及到高压输电线巡线检测领域，尤其涉及一种基于激光通信的高压输电线巡线检测系统和巡线检测方法。

背景技术

当前，我国的高压输电线遍布各省市，随着我国经济的进一步发展，保障电网输电的安全可靠运行越加重要。高压输电线路巡检目前主要采用人工巡检作业方式，劳动强度大、费用多且危险性高。而现有的飞行器巡线往往不能很好地克服高压输电线的强磁场干扰，数据的传输也是一大难题，另外飞行器本身电量有限，难以完成远距离的巡线检测任务。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于激光通信的高压输电线巡线检测系统和巡线检测方法。

现有技术采用飞行器进行高压输电线巡线检测的方案，往往通过获取高压输电线的数字图像信号来调整飞行器的飞行姿态，该方案的缺点是：运算量大，对处理器的硬件要求高，并且还会因为数字图像中存在地理环境背景，而造成不可预知的误差，使得飞行器与高压输电线发生碰撞或直接坠地。本发明所述的飞行器通过获取高压输电线附近的磁感应强度信号来调整飞行姿态，运算量小，只需对几个点的数据的处理即可调整飞行器的飞行姿态，使飞行器稳定地沿着高压输电线的磁场飞行。

现有技术采用飞行器进行高压输电线巡线检测的方案，飞行器受到高压输电线附近强磁场的干扰，向外传输数据困难。本发明所述的飞行器利用激光通信进行数据传输，巧妙利用高压输电线电塔搭建充电平台，将充电平台作为数据传输的中转站，使飞行器传输的数据稳定高效。

现有技术采用飞行器进行高压输电线巡线检测的方案，由于飞行器本身的带载量有限，不能搭载大容量的电源，也就不能远距离的执行任务。本发明引入充电平台，通过巧妙地在高压输电线电塔上装载充电平台，为飞行器进行无线充电，很好地解决了飞行器续航的问题。

为此，本发明的技术方案如下：

一种基于激光通信的高压输电线巡线检测系统，包括飞行器、远程终端和充电平台，所述的飞行器用于获取高压输电线附近的磁感应强度信号和数字图像信号，以及飞行器自身的地理位置信号。

所述的飞行器根据获取的高压输电线附近的磁感应强度信号调整自身飞行姿态；所述的飞行器通过在搭载多个获取磁感应强度信号的元件来获取同一时间点上多个点的磁感应强度信号，通过比较各个点磁感应强度信号的大小和高压输电线附近的磁感应强度分布，分析得到飞行器当前相对高压输电线的位置，进而调整飞行器的飞行姿态，保证飞行器与高压输电线保持安全距离，避免碰撞。

所述的飞行器、充电平台和远程终端均具有将激光和电能进行相互转换的功能；所述的飞行器、充电平台和远程终端都具有对激光进行编码和解码的功能。

所述的飞行器与远程终端采用激光通信的方式进行数据交互。

所述的数据包括飞行器获取的磁感应强度信号和数字图像信号、以及飞行器自身的地理位置信号和高压输电线的故障信息。

 

具体地，所述的飞行器接收来自远程终端或充电平台的激光，在将所接收的激光转换为用于飞行器飞行所需电能的同时，从所接收的激光中获取来自于远程终端或充电平台的数据；所述的飞行器根据将要发送给远程终端或充电平台的数据对激光进行编码，然后将编码后的激光发送给远程终端或充电平台。所述的充电平台的电能可以通过太阳能或风能或地热能或转换高压输电线电压获得，进一步地，所述的充电平台的电能还可以通过接收来自相邻充电平台的激光并进行光电转换得到；所述的充电平台接收来自飞行器或远程终端或相邻充电平台的激光，并对激光进行解码，根据接收的激光中搭载的数据对将要发送的激光进行编码，沿着所接受的激光的传递方向继续传递，直至到达远程终端或者飞行器；所述的远程终端接收来自充电平台或飞行器的激光，对所接收的激光进行解码获取其中的数据；所述的远程终端根据工作人员的控制指令对激光进行编码，并将激光发送给飞行器或充电平台。

所述的远程终端可随时设定和修改飞行器巡线检测的任务轨迹；

所述的远程终端在飞行器启动时为飞行器设定巡线检测的任务轨迹，使飞行器沿着任务轨迹进行自主飞行，在必要的时候，远程终端可实时控制飞行器进行遥控飞行，并对飞行器的任务轨迹进行修改；所述的任务轨迹是指由高压输电线巡线检测任务所决定的飞行器执行高压输电线巡线检测任务的连续的飞行轨迹。