[发明专利]一种用于架空输电线路导地线覆冰测量系统及方法

权利要求书

1.一种用于架空输电线路导地线覆冰测量系统，其特征在于，包括：多旋翼飞行装置、飞行装置控制器、地面监控装置；所述多旋翼飞行装置设置有超声波探头；所述多旋翼飞行装置、飞行装置控制器、地面监控装置两两无线通信连接；

所述飞行装置控制器，用于向多旋翼飞行装置发送飞行控制指令，以使得多旋翼飞行装置飞行至覆冰后的架空输电线路导地线处；

所述飞行装置控制器，还用于向多旋翼飞行装置发送超声波采集指令；

所述多旋翼飞行装置，用于通过超声波探头采集覆冰后的架空输电线路导地线处的超声波信号，并将所述超声波信号发送至所述地面监控装置；

所述地面监控装置，用于根据覆冰后的架空输电线路导地线处的超声波信号，确定架空输电线路导地线覆冰厚度；

所述地面监控装置，具体用于：

根据覆冰后的架空输电线路导地线处的超声波信号，确定覆冰反射信号幅值；

根据公式：

确定覆冰层超声信号反射率R(f)；其中，A_m(f)为所述覆冰反射信号幅值；A_r(f)为预先设置的参考信号幅值；R_r为预先设置的参考信号的反射率；

根据公式：

确定架空输电线路导地线覆冰厚度h；其中，B为架空输电线路导地线覆冰层的体积模量；f为超声波发射频率；z为两侧弹性介质的声阻抗。

2.根据权利要求1所述的用于架空输电线路导地线覆冰测量系统，其特征在于，所述多旋翼飞行装置包括多个共轴旋翼结构、机身结构、起落架结构；所述共轴旋翼结构的数量为4个、6个或8个；所述共轴旋翼结构连接所述机身结构，所述机身结构连接所述起落架结构。

3.根据权利要求2所述的用于架空输电线路导地线覆冰测量系统，其特征在于，所述机身结构包括一飞行器平台结构；在所述飞行器平台结构下方连接所述超声波探头；所述超声波探头与多旋翼飞行装置的电源连接。

4.根据权利要求3所述的用于架空输电线路导地线覆冰测量系统，其特征在于，所述飞行器平台结构上还连接有摄像装置以及红外感应装置。

5.根据权利要求4所述的用于架空输电线路导地线覆冰测量系统，其特征在于，所述飞行装置控制器包括中央处理芯片电路、电源电路、按键控制电路、通信天线电路、显示电路以及扬声器电路；所述中央处理芯片电路分别与所述电源电路、按键控制电路、通信天线电路、显示电路以及扬声器电路连接；所述飞行装置控制器通过所述通信天线电路与所述多旋翼飞行装置和地面监控装置通信连接。

6.根据权利要求5所述的用于架空输电线路导地线覆冰测量系统，其特征在于，所述飞行装置控制器，具体用于：

接收操作人员通过按键控制电路输入的飞行控制指令，并向所述多旋翼飞行装置发送所述飞行控制指令，以使得所述多旋翼飞行装置飞行至覆冰后的架空输电线路导地线处。

7.根据权利要求6所述的用于架空输电线路导地线覆冰测量系统，其特征在于，所述多旋翼飞行装置，用于通过摄像装置采集周围环境图像，并将所述周围环境图像发送至所述地面监控装置；

所述地面监控装置，用于显示所述周围环境图像，并根据所述周围环境图像确定多旋翼飞行装置与覆冰后的架空输电线路导地线的距离。

8.根据权利要求7所述的用于架空输电线路导地线覆冰测量系统，其特征在于，所述飞行装置控制器，还用于向多旋翼飞行装置发送超声波探头方向调节指令，以使得多旋翼飞行装置控制所述超声波探头旋转调节，直至与覆冰后的架空输电线路导地线的距离小于一预设阈值，且超声波探头的超声波发射方向与覆冰后的架空输电线路导地线垂直。