[发明专利]一种基于无人机电力线巡检的异地起降和远程控制系统

说明书

本发明公开了一种基于无人机电力线巡检的异地起降和远程控制系统，包括无人机、起飞地遥控器、降落地遥控器以及云端服务器，无人机设有定位模块、图像采集模块、图像处理模块以及控制模块，实现无人机对电力线循迹的位置与航向偏差检测，实时定位数据控制无人机沿电力线飞行，并向云端服务器上传电力线巡检图像和对应坐标数据；起飞地遥控器和降落地遥控器与云端服务器进行通讯，将控制指令上传云端服务器；云端服务器将控制指令分发给起飞地遥控器和降落地遥控器。本发明能够实现无人机的异地起降，远程控制无人机进行电力线巡检，解决传统人工巡检存在的安全问题，同时提高了巡检效率。

技术领域

本发明属于电力巡检技术领域，具体涉及基于无人机的电力线巡检技术。

背景技术

电力是国民经济的重要基础产业，电网的供电质量是直接关系到日常生活、工作的大问题。电网的运行维护不仅影响着电力部门的经济效益，更直接影响到广大人民群众的生活用电。

目前，随着国内的电网规模不断扩大，电力线路覆盖范围日渐变广。在庞大的电力系统中，各个地区由于地形、环境的差异，导致电力线路的铺设和方式都有所不同。并且，大部分输电线路分布于千山万壑之中，这就使得电力巡检越发困难。

传统人工巡检方式效率低下且人力投入巨大，根据有关统计数据显示，在传统的人工巡检场景，每100公里的输电线路巡检大致需要160个工时，这个数据意味着，如果想在一个工作日内完成100公里的线路巡检，需要的线路巡检人员是至少20位，效率之低下显而易见。

目前电力线路的运行管理模式和常规作业方式，表明传统巡线方式面临的困难有：劳动强度大、工作条件艰苦，而且劳动效率低，遇到电网紧急故障和异常气候条件下，线路维护人员不具备有利的交通优势、利用普通仪器或肉眼来巡查设施。这种方式已经不能完全适应现代化电网建设与发展的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种基于无人机电力线巡检的异地起降和远程控制系统，实现起飞地起飞至降落地降落，进行电力线巡检，减少作业半径，提高作业效率和安全。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种基于无人机电力线巡检的异地起降和远程控制系统，包括：

无人机，所述无人机设有定位模块、图像采集模块、图像处理模块以及控制模块，通过定位模块实现无人机实时定位，图像采集模块采集电力线图像，图像处理模块对采集的图像进行处理实现无人机对电力线循迹的位置与航向偏差检测，控制模块根据图像处理模块的处理结果和定位模块的实时定位数据控制无人机沿电力线飞行，并向云端服务器上传电力线巡检图像和对应坐标数据；起飞地遥控器，所述起飞地遥控器与云端服务器进行通讯，将控制指令上传云端服务器；

降落地遥控器，所述降落地遥控器与云端服务器进行通讯，将控制指令上传云端服务器；

云端服务器，所述云端服务器将控制指令分发给起飞地遥控器和降落地遥控器。

优选的，所述图像处理模块依次执行如下步骤：对图像预处理去除背景噪声干扰，对处理后的图像进行边缘检测，通过Hough变换完成对图像中的直线提取并将明显误检测的直线过滤，对直线拟合得到巡线方向线段并显示，获取所得到的直线当前时刻偏航角度偏差与侧滚方向位置偏差，将两偏差数据滤波后输出，发送给无人机控制模块。

优选的，通过对无人机航拍电力线图像的处理提取出多条电力线信息，并通过对提取出的电力线参数求和取平均值获得当前时刻的巡线方向。

优选的，通过将当前时刻拟合的巡线方向与前一时刻的巡线方向按照如下公式拟合出最终的当前时刻无人机巡线方向，