[发明专利]一种具有智能规避高压电设备的无人机装置及运用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无人机巡视、监测电力高压设备装置，特别是一种具有智能规避高压电设备的无人机装置及运用方法。

背景技术

国内现有对变电站电力高压设备和电力高压输电线路进行巡视监测的无人机，均完全为地面人员遥控操作，无人机上没有设计安装防止误碰电力高压设备的规避和保护设备装置，在一旦发生地面遥控人员发生操作失误，或遥控装置失灵时，无人机可能失控触碰电力高压设备，轻则造成无人机被高压电击毁坠落、电力高压设备损坏、电网小面积停电，重则会造成地面人员伤亡、电网高压设备损害、电网大面积停电的恶性事故。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有智能规避高压电设备的无人机装置及运用方法，通过电场感应器感应电力高压设备电场强度，从而控制无人机在地面遥控操作失误或遥控器失灵时，使得无人机自动规避电力高压设备。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种具有智能规避高压电设备的无人机装置，包括无人机，所述无人机上安装有电场感应器、AD信号转换器、控制模块、无人机控制器、无线电接收器、报警器，所述控制模块经AD信号转换器与电场感应器连接，所述控制模块还分别与无人机控制器、报警器连接，所述控制模块还经无线电接收器回路开关与无线电接收器连接；无人机由地面人员通过遥控器控制，从而控制无人机在变电站上空或在电力高压杆塔、电力高压输电线路上空飞行，并对无人机下方的电力高压设备进行巡视、监测，当无人机靠近电力高压设备时能感应到高压电场场强，电力高压设备电压等级越高、距离越近，电场场强越大，电场感应器将感应接收到的电场强度信号传递给AD信号转换器，AD信号转换器将由电场感应器传送来的电场强度信号转换成数字信号，并将此数字信号传输至控制模块，控制模块预设有第一电场强度报警设置值、第二电场强度报警设置值，当安装于无人机上电场感应器感应接收到的电场强度信号达到第一电场强度报警设置值时，控制模块控制报警器发出报警声响和闪光信号，当电场强度信号低于第一电场强度报警设置值时，报警信号解除；当安装于无人机上电场感应器在更靠近电力高压设备，其感应接收到的电场强度信号达到第二电场强度报警设置值时，控制模块自动控制断开无线电接收器回路开关，切断地面遥控操作无人机控制器信号，同时控制模块通过无人机控制器控制无人机往电场强度减弱的方向规避飞行；当无人机远离运行中电力高压设备，电场感应器感应接收到的电场强度信号降到第二电场强度报警设置值以下时，控制模块自动解除对无人机规避动作的控制，并自动接通无人机无线电接收器回路开关，恢复地面遥控信号对无人机控制器的遥控操作，使无人机始终能在安全距离范围内自动规避运行中的电力高压设备，避免了由于无人机地面操纵人员的失误，或地面遥控装置失灵时无人机触碰运行电力高压设备的危险，有力保障工作人员的人身安全和电网高压设备的安全运行。

在本发明一实施例中，所述电力高压设备包括：主变、套管、互感器、断路器、隔离开关、避雷器、高压导线、高压输电线路、导线接头、导线线夹，电力高压设备在运行中会在其周围形成电场，电压等级越高，靠近电力高压设备越近，电场强度越大，反之亦然。

在本发明一实施例中，所述无人机包括无人直升机和固定翼无人机，所述无人机腹部处安装有摄像头，以便于无人机通过摄像头对其下方的电力高压设备进行巡视、监测。

在本发明一实施例中，所述控制模块为PLC控制器。

本发明还提供了一种基于上述所述具有智能规避高压电设备的无人机装置的运用方法，包括如下步骤，

1）根据需要巡视、监测电力高压设备的电压等级，对控制模块预先设置第一电场强度报警设置值及第二电场强度报警设置值；

2）开启遥控无人机升空，并沿着变电站内电力高压设备上空，或高压输电线路上空，保持一定高度和速度进行盘旋或沿线巡航飞行，通过无人机腹部下安装的摄像头，对电力高压设备和高压输电线路进行巡视、监测；

3）无人机上的电场感应器感应着运行电力高压设备发出的电场强度，并将电场信号传送给AD信号转换器，AD信号转换器将电场强度信号转化为数字信号后传输至控制模块；

4）当无人机在靠近电力高压设备，并接近电力高压设备电压等级安全距离时，当电场强度达到第一电场强度报警设置值，无人机上的控制模块控制报警器发出报警鸣笛和闪光信号，警示地面遥控操作人员遥控无人机与电力高压设备保持一定安全距离；

5）当无人机离开电力高压设备危险报警距离时，报警信号解除；