[实用新型]一种无人机输电线路缺陷自动巡检装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种输电线路缺陷自动巡检装置，特别涉及一种能防止巡线过程中存储大量无用信息、提高缺陷诊断准确率的输电线路自动巡检装置。

背景技术

随着社会经济的飞速发展，高压、大功率、长距离的输电线路已经成为了人们日常生活和国民经济发展重要的能源供给。输电线路经过的地理环境也日趋复杂，容易受到自然等周围环境的影响。传统的输电线路人工巡检耗时长，危险性高，效率低下，有些线路因为地形因素巡检异常困难。无人机的技术发展为输电线的巡检提供了新的平台。无人机巡检不受地形、天气等的影响，可以实现快速巡线，迅速通过红外热像仪、可见光相机等载荷对线路杆塔、金具等原件存在的缺陷进行监测、拍摄、存储。目前的无人机巡线主要有地面控制方式和自动巡线方式两种。如专利CN201010595330—一种无人机巡线实时系统，巡线工作时，地面控制站通过互联网和3G通道控制飞行系统；专利CN201320202215—一种安装在无人机上的视频电力巡线装置，利用电力线的GIS数据自动巡航巡线。地面控制方式受信号传输距离的影响，在复杂地形条件下，无法实现集控操控。自动巡检方式，一般采用GPS/GIS坐标进行导航，如专利CN201320202215。部分自动巡检加入了图像识别定位功能，如专利CN201420747972，但仅在目标或缺陷出现时，根据目标在红外图像中的位置进行调整，而未考虑实际巡线过程中，由于无人机姿态和GPS误差的影响导致的输电线或者杆塔一直处于红外相机的视野范围外，且单一的红外载荷受图像分辨率的影响，无法准确判断缺陷类别。

现有技术存在的缺陷在于：(1)现有的自动巡线方式大都利用线路预存的GPS坐标直接进行导航，但是由于定位误差以及无人机姿态的影响，输电线/杆塔可能并不处于载荷的视野范围内。(2)现有的自动巡线方式，当无人机偏离航迹时，无法重新定位。(3)现有的无人机缺陷巡检，如果采用多种载荷都是由人工对缺陷进行判断，而缺陷的自动判定一般都在一种载荷下进行，受图像质量等影响较大。

发明内容

本实用新型的目的在于：提供一种无人机输电线路自动巡检装置，解决无人机自动巡线中输电线的精确定位以及无人机航迹偏离的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种无人机输电线路缺陷自动巡检装置，用于电力线路的无人机巡检系统，所述无人机包括有吊舱；所述自动巡检装置包括基础数据存储单元、基础数据计算单元、无人机定位单元、主控单元、姿态定位计算单元、云台控制单元、图像采集单元、图像处理单元、图像定位计算单元、图像存储单元、航迹偏离判断单元；

所述主控单元分别与所述基础数据存储单元、基础数据计算单元、无人机定位单元、航迹偏离判断单元连接；

所述图像采集单元、图像处理单元、图像定位计算单元顺序连接，所述图像存储单元与所述图像处理单元连接；

所述图像定位计算单元与所述云台控制单元、航迹偏离判断单元分别连接；

所述无人机定位单元分别与所述航迹偏离判断单元、姿态定位计算单元连接；

所述基础数据存储单元、姿态定位计算单元、云台控制单元顺序连接。

进一步地，所述姿态定位计算单元根据所述无人机的姿态、吊舱的位置及姿态、所述基础数据存储单元存储的巡线信息，判断吊舱与输电线路的相互位置关系，并输出相关数据至所述云台控制单元，由所述云台控制单元处理并调整参数。

进一步地，所述图像定位计算单元接收来自所述图像采集单元、图像处理单元所采集到的图像数据，并检测相关输电线路的定位数据，并输出相关数据至所述云台控制单元，由所述云台控制单元处理并调整参数。

进一步地，所述航迹偏离判断单元接收来自所述无人机定位单元、所述图像定位单元的数据信息，根据当前无人机和输电线路或杆塔的GPS坐标、高度信息，判断其偏离程度并结合图像处理单元数据，判断输电线路或杆塔是否处于图像视野范围内，进行航迹偏离判断。

进一步地，所述航迹偏离判断单元接收来自所述无人机定位单元、所述图像定位单元的数据信息，通过所述无人机定位单元调整无人机位置，使其到达航迹规划的GPS坐标、高度，并启动姿态定位计算和图像定位计算单元及云台控制单元，使得所述无人机巡检目标处于视野中央。

进一步地，所述图像采集单元包括红外热像仪和可见光相机，所述红外热像仪和可见光相机分别与所述图像处理单元电连接。

进一步地，所述红外热像仪采集红外图像，用来诊断线路上的发热缺陷。