[发明专利]一种利用多旋翼无人机对输电线路巡检的方法

权利要求书

1.一种利用多旋翼无人机对输电线路巡检的方法，其特征在于：包括无人机(1)，所述无人机(1)的顶部固定连接有嵌入式计算单元(2)，所述无人机(1)的底部固定连接有三维激光雷达模组(3)，所述无人机(1)的一侧信号连接有遥控器(4)，所述无人机(1)的底部远离三维激光雷达模组(3)的一侧固定连接有相机云台(5)，所述相机云台(5)的内部设置有激光测距仪(6)。

2.根据权利要求1所述的一种利用多旋翼无人机对输电线路巡检的方法，其特征在于：所述无人机(1)的内部设置有RTK模块(11)、飞行控制模块(12)与MSDK数据模块(13)，所述RTK模块(11)用于卫星定位测量，所述飞行控制模块(12)用于控制无人机(1)的飞行，所述MSDK数据模块(13)不仅能够用于将无人机(1)拍摄到的实时影像传回地面端，也能自动生成航线任务，所述RTK模块(11)与嵌入式计算单元(2)电性连接，所述三维激光雷达模组(3)与嵌入式计算单元(2)电性连接，所述嵌入式计算单元(2)与无人机(1)的飞行控制模块(12)电性连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种利用多旋翼无人机对输电线路巡检的方法，其特征在于：所述MSDK数据模块(13)与遥控器(4)呈双向通信连接，所述MSDK数据模块(13)与嵌入式计算单元(2)呈双向通信连接，所述遥控器(4)用于将无人机(1)的各项参数数据提供MSDK数据模块(13)输送到嵌入式计算单元(2)的内部，所述三维激光雷达模组(3)用于将点云数据输送到嵌入式计算单元(2)的内部。

4.根据权利要求1所述的一种利用多旋翼无人机对输电线路巡检的方法，其特征在于：所述嵌入式计算单元(2)的内部包括缺陷识别模块(21)，缺陷数据模块(22)、位置判断模块(23)、距离判断模块(24)、图像学习模块(25)与识别模块(26)，所述遥控器(4)内部包括渲染模块(41)、显示模块(42)、用户交互模块(43)与杆塔台账数据模块(44)，所述相机云台(5)内部包括转换模块(51)与图像输送模块(52)。

5.根据权利要求1或2或4所述的一种利用多旋翼无人机对输电线路巡检的方法，其特征在于：所述转换模块(51)用于将HDMI转化为CSI，所述相机云台(5)与嵌入式计算单元(2)电性连接，所述缺陷数据模块(22)内部存储有大量的缺陷模型数据，所述缺陷识别模块(21)通过使用预先训练好的缺陷模型数据，对图像中导线存在的故障问题进行实时检测和识别，所述RTK模块(11)用于启动缺陷的位置，所述渲染模块(41)用于对导线的缺陷进行渲染，所述显示模块(42)用于将渲染过后的导线呈现在遥控器(4)的屏幕中。

6.根据权利要求1或2或4所述的一种利用多旋翼无人机对输电线路巡检的方法，其特征在于：所述无人机(1)与激光测距仪(6)电性连接，所述位置判断模块(23)的输出端与飞行控制模块(12)的输入端信号连接，所述距离判断模块(24)的输出端与飞行控制模块(12)的输入端信号连接，所述位置判断模块(23)用于判断无人机(1)是否与导线位于同一水平位置，所述距离判断模块(24)用于检测导线与无人机(1)的距离。

7.根据权利要求1所述的一种利用多旋翼无人机对输电线路巡检的方法，其特征在于：所述用户交互模块(43)与杆塔台账数据模块(44)信号连接，所述用户交互模块(43)用于实时的将线塔的数据输送到杆塔台账数据模块(44)的内部，所述杆塔台账数据模块(44)用于将数据输送到图像学习模块(25)的内部，所述图像学习模块(25)通过采集大量的线塔图样，进行标注分类，进行机器学习训练，使其能自动识别线路走线和塔头。

8.根据权利要求1所述的一种利用多旋翼无人机对输电线路巡检的方法，其特征在于：所述相机云台(5)内部包括可见光相机、红外相机与变焦相机与激光测距仪(6)，所述相机云台(5)用于在无人机(1)飞行的过程中对导线进行拍摄。

9.根据权利要求1所述的一种利用多旋翼无人机对输电线路巡检的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)首先通过遥控器来对无人机进行各种参数的设定，当设定完成后，将无人机升起，并通过相机云台大致的观察无人机与导线的位置关系，之后启动无人机的飞行控制模块，从而使得无人机切换到自动飞行模式。

2)然后在飞行的过程中，通过激光测距仪来检测导线的位置，并将其检测的结果输送到嵌入式计算单元的内部，之后通过嵌入式计算单元内部的位置判断模块来检测无人机与导线的位置关系，若不在同一水平线，此时嵌入式计算单元将通过飞行控制模块来改变无人机的飞行位置，直到无人机与导线在同一水平位置，再之后通过距离判断模块来检测无人机与导线的距离，若超出设定的范围，则继续通过飞行控制模块来对无人机进行纠正。

3)在飞行的过程中，通过利用三维激光雷达模组来同时对飞行平台的前方和下方进行扫描采样，以此用以纠正航线和监测下方树障距离，以及自动避障。

4)在飞行的过程中，通过使用预先训练好的缺陷模型数据，对拍摄的图像中导线存在的故障问题进行实时检测和识别。