[发明专利]一种输电线路无人机自主巡检系统及其工作方法

说明书

本发明公开了一种输电线路无人机自主巡检系统，包括地面站设备、无人机、无人机定位模块，通过地面站设备将自主巡检任务发送给无人机，由无人机的飞控模块自主控制无人机执行巡检任务、并且将采集到的巡检数据发送至地面站设备进行存储。本发明能够减少人工干预，自动采集与存储巡检数据，降低无人机在输电线路巡检应用上对人的依赖性，避免因操作人员的操作习惯、身体状况等其它因素带来的不稳定性，实现无人机在输电线路巡检应用上的自动化，降低人力成本，提高巡检数据的一致性与可靠性；通过采用两套无人机定位模块为无人机进行定位，保证无人机位置获取的稳定性。

技术领域

本发明涉及技术领域，具体而言涉及一种输电线路无人机自主巡检系统及其工作方法。

背景技术

对输电线路进行定期的巡查，随时掌握输电线路的运行情况，以及输电线路周围环境与线路保护区的变化情况，是电网企业的一项重要工作。由于输电线路走廊地形环境复杂，在一些条件恶劣如跨江跨河或高山峻岭地区，沿线部分区段几乎没有巡视道路，这对于传统的人工巡检方式，劳动强度大、条件艰苦，许多输电线路的运行情况难以得到及时有效反馈。

随着无人机技术的应用，部分地区已经开始使用无人机进行输电线路巡检，无人机可搭载可见光及红外热成像仪等成像设备进行巡检。相比于传统的人工巡检，无人机巡检迅速快捷、工作效率高、不受地域影响、安全性高，只需巡检人员操控无人机飞行，进行图像数据采集。极大地降低了巡检人员的劳动强度。

目前，人工操作无人机进行输电线路巡检也有其弊端：(1)长时间作业下，难以保证巡检人员的操作精度；(2)不同巡检人员的操作经验与熟练度不同，采集数据的一致性差；(3)巡检数据的可靠性依赖于巡检人员的个人能力，但招募、培训优秀的无人机飞手的成本较高。

发明内容

本发明目的在于提供一种输电线路无人机自主巡检系统及其工作方法，通过地面站设备将自主巡检任务发送给无人机，由无人机的飞控模块自主控制无人机执行巡检任务、并且将采集到的巡检数据发送至地面站设备进行存储，以完成无人机对输电线路的自主巡检。本发明能够减少人工干预，自动采集与存储巡检数据，降低无人机在输电线路巡检应用上对人的依赖性，避免因操作人员的操作习惯、身体状况等其它因素带来的不稳定性，实现无人机在输电线路巡检应用上的自动化，降低人力成本，提高巡检数据的一致性与可靠性。另外，本发明采用两套无人机定位模块为无人机进行定位，保证无人机位置获取的稳定性，当网络RTK单元因丢星、故障或其它原因导致退出固定解状态时，仍可以对无人机进行精准定位，确保无人机能够顺利完成巡检任务。

为达成上述目的，结合图1，本发明提出一种输电线路无人机自主巡检系统，所述系统包括地面站设备、无人机、无人机定位模块。

所述无人机包括无人机机体，以及搭载在无人机机体上的飞控模块、任务载荷设备、无人机信号收发器。

所述飞控模块分别和任务载荷设备、无人机信号收发器、第一无人机定位模块、第二无人机定位模块连接。

所述地面站设备包括相互连接的地面控制器、地面信号收发器。

所述地面信号收发器和无人机信号收发器连接，所述地面控制器通过地面信号收发器、无人机信号收发器与无人机的飞控模块进行数据交互。

所述地面控制器用于接收/生成无人机的自主巡检任务，通过地面信号收发器、无人机信号收发器将自主巡检任务发送至无人机的飞控模块，以及接收无人机飞控模块发送的巡检数据。

所述无人机定位模块与飞控模块连接，包括相互独立的第一无人机定位模块、第二无人机定位模块，所述第一无人机定位模块用于实时探测无人机机体在世界坐标系中的位置信息，并且将探测到的位置信息发送至飞控模块，所述第二无人机定位模块用于实时探测无人机机体与地面站设备的相对位置、地面站设备在世界坐标系中的位置信息，将探测结果发送至飞控模块，飞控模块计算得到无人机机体在世界坐标系中的位置信息。