[发明专利]基于5G智能网联无人机的电网云边协同巡检系统及方法

说明书

基于5G智能网联无人机的电网云边协同巡检系统及方法，包括云端无人机智慧巡检系统和无人机；云端无人机智慧巡检系统有无人机空域管理模块、巡检任务模块、无人机远程控制模块，三者相互通信；巡检任务模块有巡检任务管理模块、巡检航迹最优规划模块、设备数字孪生数据库、巡检航迹库，各模块相互通信；无人机空域管理模块由申请人对巡检区域进行规划；无人机远程控制模块有北斗差分高精度位置服务模块、无人机巡检状态监控模块、无人机主控指令模块、数据智能分析模块、无人机集群设备状态模块、多无人机巡检任务协调模块，各模块相互通信；无人机上搭载有机载计算机、配备5G通信模块的CPE，且各器件相互通信；以此完成无人机智能化巡检。

技术领域

本发明涉及无人机运检技术领域，特别涉及基于5G智能网联无人机的电网云边协同巡检系统及方法。

背景技术

目前，电力巡检无人机已得到较为广泛应用，运用无人机技术可以对输电线路与输电杆塔进行精准故障检测，既达到了减少人工投入与节约成本的目的，又提高了输电线路巡检的稳定性与时效性，保障电网安全稳定运行。

目前，无人机电力巡检通讯主要采用两种方式：一是基于飞行器自身数据传输模块，其传输距离在5km以内，难以实现远程检验；二是基于4G网络，由于其传输速率受限，会使远程检验图像传输延迟大，而且由于无人机控制更新速率要求较高，4G通讯无法满足对无人机远程控制、调度需求。

5G移动通信将为无人机的飞行测控提供强大的技术支撑，使得无人机飞行测控从局域通讯扩展为广域互通，可以协助电力行业利用装载光电设备的网联无人机完成日常巡线巡检工作。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供基于5G智能网联无人机的电网云边协同巡检系统及方法；以提供可以降低作业风险，扩大作业范围，且能够系统性的完成无人机巡检工作的技术方案，克服了传统无人机电力巡检通信范围有限的缺点，实现了电力巡检的智能化、高效化、低成本化。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

基于5G智能网联无人机的电网云边协同巡检系统，包括：云端无人机智慧巡检系统和无人机，且两者之间通过网络传输层进行通信连接；

所述云端无人机智慧巡检系统包括有空域管理模块、巡检任务模块、无人机远程控制模块，且三者之间进行通信连接；其中无人机空域管理模块由无人机空域申请人员对电网无人机巡检区域进行空域规划；其中巡检任务模块包括巡检任务管理模块、巡检航迹最优规划模块、设备数字孪生数据库、巡检航迹库、手动/自动巡检切换模块，且巡检任务模块中的各个模块之间进行通信连接，手动/自动巡检切换模块实现了电网巡检任务系统自动派发和人工手动控制指令的自动切换；其中无人机远程控制模块包括北斗差分高精度位置服务模块、无人机巡检状态监控模块、无人机主控指令模块、数据智能分析模块、无人机集群设备状态模块、多无人机巡检任务协调模块，且无人机远程控制模块中的各个模块之间进行通信连接；

所述无人机上搭载有5G边缘智能处理模块，5G边缘智能处理模块包括机载计算机、配备有5G通信模块的客户端终端设备CPE，且5G边缘智能处理模块中的各个器件之间进行通信连接；

所述网络传输层包括有uRLLC切片、eMBB切片。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

进一步地，基于5G智能网联无人机的电网云边协同巡检方法，采用了基于如上述的协同巡检系统，包括以下步骤：

S1：空域申请人员在空域管理模块规划并申请无人机巡检作业空域；运维人员在巡检任务模块中设置电网巡检任务，并传输给无人机远程控制模块，具体过程为：

S1.1：运维人员在巡检任务管理模块中派发电网巡检任务，巡检任务管理模块将该任务下发给巡检航迹最优规划模块；