[发明专利]一种输电线路的智能巡检无人机用控制系统

说明书

本发明公开了一种输电线路的智能巡检无人机用控制系统，包括云台控制器，云台控制器的一侧电性连接有无人机，无人机的底部固定连接有三维激光雷达模块，无人机的顶部固定连接有嵌入式计算单元；该一种输电线路的智能巡检无人机用控制系统通过设置嵌入式计算单元，可以对三维激光雷达测量出来的树障距离，根据无人机实时的I MU数据，进行矫正，从而得出实际准确的树障距离；通过设置的嵌入式计算单元，实现对无人机的飞行控制，以及对三维激光雷达传感器数据实时进行响应处理，从而实现无人机导线跟随飞行功能，并记录导线弧垂距离；通过设置的通过图像和激光雷达对塔头进行扫描识别，增加识别准确率。同时对塔头进行预估，确定塔头位置。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体为一种输电线路的智能巡检无人机用控制系统。

背景技术

输电线路是用变压器将发电机发出的电能升压后，再经断路器等控制设备接入输电线路来实现。结构形式，输电线路分为架空输电线路和电缆线路。架空输电线路由线路杆塔、导线、绝缘子、线路金具、拉线、杆塔基础、接地装置等构成，架设在地面之上。按照输送电流的性质，输电分为交流输电和直流输电。19世纪80年代首先成功地实现了直流输电。但由于直流输电的电压在当时技术条件下难于继续提高，以致输电能力和效益受到限制。19世纪末，直流输电逐步为交流输电所代替。交流输电的成功，迎来了20世纪电气化社会的新时代。

由于无人机在导线跟随飞行的过程中，由于外界的因素，造成三维激光雷达在扫描的过程中产生噪点，比如外界因素为自然界的风，使得被扫描树木摆动，会形成大量散乱无用的点云数据，这些噪声点直接影响树障的测量效果；现有的输电线路的智能巡检无人机，因其输电线路的导线都是具有弧垂，在跨江、跨山和两塔档距较长的线路当中尤为明显，人工方式进行导线跟随飞行，危险系数和难度都较大，对无人机飞行人员的技术要求很高；现有的输电线路的智能巡检无人机，在进行巡检的时候，其测量精确度低，且易出现错检、漏检的情况；现有的输电线路的智能巡检无人机，无法预估其塔头的位置。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种输电线路的智能巡检无人机用控制系统，用来解决由于外界的因素，造成三维激光雷达在扫描的过程中产生噪点、人工方式进行导线跟随飞行，危险系数和难度都较大、测量精确度低，易出现错检、漏检以及无法预估其塔头的位置的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括云台控制器，云台控制器的一侧电性连接有无人机，无人机的底部固定连接有三维激光雷达模块，无人机的顶部固定连接有嵌入式计算单元。

作为本发明的优选技术方案，云台控制器包括参数设置模块、显示模块与启动模块，参数设置模块用于设置杆塔坐标、飞行速度、无人机距离导线之间的阈值以及无人机距离树障之间的距离阈值，显示模块用于显示飞行过程中的各个参数以及拍摄的影像，启动模块的输出端与无人机接收端信号连接。

作为本发明的优选技术方案，无人机的内部包括供电模块、驱动模块、拍摄模块与定位模块，供电模块用于为无人机供电，驱动模块用于给予无人机驱动力以及控制其运动，定位模块通过内置GPS来对无人机进行定位。

作为本发明的优选技术方案，拍摄模块包括可见光相机模块、红外相机模块、变焦相机模块与激光测距模块，可见光相机模块通过采用1/2.3 寸CMOS感光元件的广角可见光相机，广角可见光相机的有效像素为1200 万，支持1080p/30fps的视频录制，红外相机模块采用非制冷氧化钒微测热辐射计的红外热成像相机，红外热成像相机的分辨率为640×512，测温范围为-40℃～150℃，变焦相机模块采用1/1.7CMOS感光元件的变焦相机，变焦相机的有效像素为2000万，激光测距模块采用激光测距仪，激光测距模块用于测量无人机到导线之间的距离。