一种基于无人机的架空电力线线路检测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于无人机的架空电力线线路检测系统，无人机中的单片机在根据多个传感器采集的目标数据控制无人机运行的同时，可以通过通信模块将图像采集模块采集的架空电力线线路的图像信息发送至上位机，进而可以实现对架空电力线线路的故障检测，与现有技术中的检测方式相比，该检测系统不会出现架空电力线线路检测盲区，进而可以提高检测准确性，避免电力系统安全性问题；并且，该检测系统中的USB转串口模块是与单片机集成在一起的，无需再通过其它额外的连接线就可实现两者之间的通信，从而简化了无人机的硬件结构。因此，该检测系统，不仅可以提高检测准确性，避免电力系统安全性问题，而且还可以简化无人机的硬件结构。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无人机的架空电力线线路检测系统
本技术涉及电力系统检测和应用领域，特别涉及一种基于无人机的架空电力线线路检测系统。
技术介绍
电力线载波通信是指通过电力线路传输语音、视频等数据信号。但是由于架空的电力线路所处环境复杂，极易受到鸟兽、天气等条件因素的影响，可能会导致电力线载波通信信号传输受阻，甚至可能会出现大规模的电力故障。因此，对架空的电力线路进行实时准确的检测就变得十分重要。目前，主要通过网络监控设备对架空的电力线路进行检测，具体就是在架空的电力线路上每隔一段距离固定设置一个摄像头，通过固定设置的多个摄像头来实现对架空的电力线路的检测，但是，由于相邻的摄像头间隔距离较远，每个摄像头位置固定，且易受环境因素的影响，会导致架空的电力线路检测盲区，检测准确性低，进而会导致电力系统安全性问题。由此可见，如何提高对架空的电力线路的检测准确性和电力系统的安全性问题是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种基于无人机的架空电力线线路检测系统，以解决现有技术中如何提高对架空的电力线路的检测准确性和电力系统的安全性问题。为解决上述技术问题，本技术提供了一种基于无人机的架空电力线线路检测系统，包括：上位机，均设置于无人机的多个传感器、图像采集模块、通信模块和集成有USB转串口模块的单片机；所述单片机分别与多个所述传感器、所述图像采集模块和所述通信模块连接；所述图像采集模块用于采集架空电力线线路的图像信息；所述单片机用于根据多个所述传感器采集的目标数据控制无人机运行，并通过所述通信模块将所述图像信息发送至所述上位机；所述上位机用于根据所述图像信息确定所述架空电力线线路是否故障。优选地，所述单片机、多个所述传感器、所述图像采集模块和所述通信模块均集成于圆形PCB线路板。优选地，所述USB转串口模块由电源电路、USB接口电路和通用异步或同步串行口构成。优选地，所述传感器包括：惯性传感器和气压高度计，所述惯性传感器用于采集所述无人机的姿态信息，所述气压高度计用于采集所述无人机的高度信息。优选地，所述惯性传感器具体为MPU6050惯性传感器；对应地，所述MPU6050惯性传感器与所述单片机具体通过I2C协议进行通信。优选地，所述气压高度计具体为MS5611气压高度计；对应地，所述MS5611气压高度计与所述单片机具体通过I2C协议进行通信。优选地，还包括与所述上位机连接的报警模块，所述报警模块用于当所述上位机接收到所述单片机发送的所述图像信息和/或确定所述架空电力线线路故障时，报警提示。优选地，所述通信模块具体为NRF24L01无线通信模块；对应地，所述NRF24L01无线通信模块与所述单片机具体通过SPI协议进行通信。优选地，所述图像采集模块具体为OV2640摄像头；对应地，所述OV2604摄像头与所述单片机具体通过SCCB协议进行通信。优选地，所述单片机具体为STM32F407IGT6单片机。本技术所提供的一种基于无人机的架空电力线线路检测系统，无人机中的单片机在根据多个传感器采集的目标数据控制无人机运行的同时，可以通过通信模块将图像采集模块采集的架空电力线线路的图像信息发送至上位机，然后上位机根据接收到的图像信息确定架空电力线线路是否故障，与现有技术中在架空的电力线路上每隔一段距离固定设置一个摄像头相比，可以对架空电力线线路进行更全面的检测，也就是说，不会出现架空电力线线路检测盲区，进而可以提高检测准确性，避免电力系统安全性问题；并且，在该检测系统中，USB转串口模块与单片机集成在一起，无需再通过其它额外的连接线就可实现USB转串口模块与单片机之间的通信，从而可以简化无人机的硬件结构。由此可见，应用本检测系统，不仅可以提高检测准确性，避免电力系统安全性问题，而且，还可以简化无人机的硬件结构。附图说明图1为本技术实施例所提供的一种基于无人机的架空电力线线路检测系统结构示意图；图2为本技术实施例所提供的另一种基于无人机的架空电力线线路检测系统结构示意图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。本技术的核心是提供一种基于无人机的架空电力线线路检测系统，可以解决现有技术中如何提高对架空的电力线路的检测准确性和电力系统的安全性的问题。为了使本
的人员更好地理解本技术的方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。图1为本技术实施例所提供的一种基于无人机的架空电力线线路检测系统结构示意图，如图1所示，该检测系统包括：上位机10，均设置于无人机11的多个传感器102、图像采集模块103、通信模块104和集成有USB转串口模块1011的单片机101；单片机101分别与多个传感器102、图像采集模块103和通信模块104连接；图像采集模块103用于采集架空电力线线路的图像信息；单片机101用于根据多个传感器102采集的目标数据控制无人机11运行，并通过通信模块104将图像信息发送至上位机10；上位机10用于根据图像信息确定架空电力线线路是否故障。在实际应用中，该检测系统还包括电源模块，与单片机101连接的CJ3420电机驱动模块以及附加串口和SW调试接口等，在图1中未画出，但是并不代表没有；无人机11中的单片机101还包括晶振电路、电源电路、复位电路以及串口通信电路。其中，晶振可以采用8MHz，由电源3.3V供电。架空电力线线路就是在电杆的顶端或其它支撑体的顶端之间搭建的线路。现有技术中，通常是在架空电力线线路上每隔一段距离固定设置一个摄像头，通过固定设置的多个摄像头来实现对架空电力线线路的检测，但是由于相邻的摄像头间隔距离较远，每个摄像头位置固定，利用现有的检测方式可能存在检测盲区，无法对架空电力线线路进行全面检测，进而可能会导致电力系统安全性问题。例如，将架空电力线线路分为三段，分别记为A段，B段和C段，A段，B段和C段每段的长度均较长，在实际应用时，通常是在A段的中间位置a处固定设置一个摄像头，在B段的中间位置b处固定设置一个摄像头，在C段的中间位置c处固定设置一个摄像头，利用a处，b处和c处的三个摄像头对架空电力线线路进行检测，这种检测方式可能会出现A段的两端位置存在检测盲区，B段的两端位置存在检测盲区和C段的两端位置存在检测盲区。本申请实施例提供的检测系统，利用无人机11中的多个传感器102实时采集无人机11的目标数据，然后将采集到的目标数据发送至无人机11中的单片机101，单片机101则根据获取到的目标数据控制无人机11运行，在实际应用时，也可以通过上位机10发送相关指令至无人机11中的单片机101，进而实现对无人机11的控制；在无人机11运行的同时，可以通过其上安装的图像采集模块103采集架空电力线线路的图像信息，也就是说，无人机11可以一边运行一边采集架空电力线线路的图像信息，然后单片机101再将获取的图像信息通过通信模块104发送至上位机10，上位机10会对接收到的图像信息进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于无人机的架空电力线线路检测系统，其特征在于，包括：上位机，均设置于无人机的多个传感器、图像采集模块、通信模块和集成有USB转串口模块的单片机；所述单片机分别与多个所述传感器、所述图像采集模块和所述通信模块连接；所述图像采集模块用于采集架空电力线线路的图像信息；所述单片机用于根据多个所述传感器采集的目标数据控制无人机运行，并通过所述通信模块将所述图像信息发送至所述上位机；所述上位机用于根据所述图像信息确定所述架空电力线线路是否故障。

【技术特征摘要】
1.一种基于无人机的架空电力线线路检测系统，其特征在于，包括：上位机，均设置于无人机的多个传感器、图像采集模块、通信模块和集成有USB转串口模块的单片机；所述单片机分别与多个所述传感器、所述图像采集模块和所述通信模块连接；所述图像采集模块用于采集架空电力线线路的图像信息；所述单片机用于根据多个所述传感器采集的目标数据控制无人机运行，并通过所述通信模块将所述图像信息发送至所述上位机；所述上位机用于根据所述图像信息确定所述架空电力线线路是否故障。2.根据权利要求1所述的基于无人机的架空电力线线路检测系统，其特征在于，所述单片机、多个所述传感器、所述图像采集模块和所述通信模块均集成于圆形PCB线路板。3.根据权利要求1所述的基于无人机的架空电力线线路检测系统，其特征在于，所述USB转串口模块由电源电路、USB接口电路和通用异步或同步串行口构成。4.根据权利要求1所述的基于无人机的架空电力线线路检测系统，其特征在于，所述传感器包括：惯性传感器和气压高度计，所述惯性传感器用于采集所述无人机的姿态信息，所述气压高度计用于采集所述无人机的高度信息。5.根据权利要求4所述的基于无人机的架空电力线线路检测系统，其特征在于，所述惯性传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：金鑫，肖勇，张乐平，王吉，万路，尹家悦，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心，
类型：新型
国别省市：广东,44