一种多功能电力设备巡视无人机制造技术

本发明专利技术提供一种多功能电力设备巡视无人机，包括无人机，无人机外部安装有：一用于对变电站内断路器和隔离开关的分合闸位置以及各电力设备外观进行检查，以判断各电力设备运行状态的运动摄像机；一用于对电力设备进行红外成像，通过电力设备温度间接判断电力设备导电性和绝缘性的红外摄像头；以及一用于驱逐变电站中的鸟类，防止电力设备因鸟类或鸟巢造成短路事故的驱鸟器。实施本发明专利技术，集成驱鸟、巡视及测温功能，且不受路面状况影响，可到达各种电力设备位置，并具有灵活性较高等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统
，尤其涉及一种多功能电力设备巡视无人机。
技术介绍
随着自动化及通信技术的发展，越来越多变电站已具备“四遥”功能（遥测、遥信、遥控、遥调），并已实现了综合自动化及无人值班的运作模式，然而变电站巡检基本上仍采用人工定期巡检的方式开展。变电站或多或少存在些突发或紧急处理的情况，使得现有的人工定期巡检方式具有很大的弊端。如在每年的鸟类繁殖季节，由于鸟类筑巢速度较快（一般鸟巢可在3至4天内完成），巡视周期要求较短，这就加大了运维人员的巡视工作量，同时人工巡检效果受巡视人员责任心、精神状态等主观因素影响较大。又如在变电站倒闸操作、事故处理等情况下常常需要检查现场设备情况，从而使得运行人员在操作或事故处理过程中经常需要来回奔波于控制室和设备场区，不仅影响操作时间或事故处理时间，降低了工作效率，还在设备存在缺陷或事故情况下甚至可能危及人身安全。针对上述情况存在弊端的解决，目前主要有两种解决方案：一是在变电站中安装若干固定摄像头并将监控图像传输至控制室的监控机上；二是使用机器人作为载体，在机器人上搭载传感器、摄像头等设备，通过通信系统将采集到的图像和数据传输至工作站。专利技术人发现，上述两种解决方案均存在不足之处，其不足之处在于：在第一种方案中，监控效果受制于摄像头数量，为了获得更大的监控范围就需要装设更多摄像头，从而增大了投资，且由于设备场区面积较大，很难实现无死角的全方位覆盖，同时，装设固定摄像头只是解决了运维人员在远方检查设备的问题，无法远方采集设备温度等数据，巡检效果实际上仍受人员责任心、精神状态等主观因素影响较大；在第二种方案中，由于采用移动式平台作为设备载体，无需大量安装固定式设备，灵活性优于第一种方案，但目前机器人不具备驱鸟功能，巡检中发现鸟类筑巢时仍需进行人工处理，同时对于机器人，由于变电站建设时未专门为其预留专用通道，因而在实际应用过程中还会因为地面障碍物而降低其巡视的灵活性，对于位置较高、需借助望远镜的设备，地面机器人进行巡检效果也难以保证。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种多功能电力设备巡视无人机，集成驱鸟、巡视及测温功能，且不受路面状况影响，可到达各种电力设备位置，并具有灵活性较高等优点。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种多功能电力设备巡视无人机，其与地面站相配合，包括无人机，所述无人机外部安装有：一用于对变电站内断路器和隔离开关的分合闸位置以及各电力设备外观进行检查，以判断各电力设备运行状态的运动摄像机；一用于对电力设备进行红外成像，通过电力设备温度间接判断电力设备导电性和绝缘性的红外摄像头；以及一用于驱逐变电站中的鸟类，防止电力设备因鸟类或鸟巢造成短路事故的驱鸟器。其中，所述无人机内部包括：一用于接收所述地面站发送的指令并执行，输出相关控制指令的飞控模块；其中，所述控制指令包括第一控制指令、第二控制指令和第三控制指令；一与所述飞控模块的第一端相连，且用于根据所述飞控模块输出的第一控制指令，调整所述无人机飞行方向的电调机构；一安装有所述红外摄像头，且还与所述飞控模块的第二端相连，并用于根据所述飞控模块输出的第二控制指令，实现所述红外摄像头摄像角度调整的云台控制器；以及一与所述红外摄像头、运动摄像机和飞控模块的第三端分别相连，并用于根据所述飞控模块输出的第三控制指令，实现所述红外摄像头和所述运动摄像机分别与所述地面站之间通信数据及图像传输的图传遥控一体化模块。其中，所述无人机由所述飞控模块通过对所述电调机构所含的四个电调进行控制来实现飞行方向的调整。其中，所述红外摄像头由所述云台控制器通过对其上设置的云台电机进行控制来实现角度的调整。其中，所述图传遥控一体化模块的发射频率为2.4GHz，输入电压为DC9~12V，有效全向发射功率为100mW。其中，所述驱鸟器包括声光模式的驱鸟器和超声波模式的驱鸟器；其中，所述声光模式的驱鸟器的声音部分可为预先加载的音频，光线部分采用532nm的棒状绿色激光；所述超声波模式的驱鸟器的超声波部分采用的频段为16kHz~25kHz。其中，所述无人机内部还包括：一与所述飞行控制模块的第四端相连，且用于测量所述无人机三轴姿态角或角速率以及加速度的惯性测量单元；以及一与所述飞行控制模块的第五端相连，且用于定位所述无人机飞行位置的GPS模块。其中，所述无人机为四轴飞行器，采用450mm碳纤维机架，X2412S/KV980电机，配置9943桨叶及11.1V/5200mAh/30C锂电池。其中，所述运动摄像机像素为1200万，传输速率为30M/s，数据传输接口为AV接口。其中，所述红外摄像头为致冷型红外成像仪，测量范围为-40℃~550℃，支持变焦，放大率为2-4X，最大分辨率为2℃，数据传输接口为USB接口。与现有技术相对比，本专利技术实施例具有如下有益效果：1、在本专利技术实施例中，无人机集成有驱鸟器、运动摄像机、红外摄像头等设备，在巡检过程中可通过控制驱鸟器模式（如声光或超声波）对变电站设备上的鸟类进行驱逐，并采用红外摄像头可同时拍摄电力设备的可见光及红外图像，可对电力设备表面温度进行测量，且进一步通过运动摄像机对各电力设备外观进行拍摄，所拍摄的图像及数据可实时传输至地面站，从而集成有驱鸟、巡视及测温功能；2、在本专利技术实施例中，通过与地面站进行通讯，可实现无人机按照设定的航迹及时间进行自主定时飞行，从而不受路面状况影响，可到达各种电力设备位置，具有更高的灵活性等优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的多功能电力设备巡视无人机的结构示意图；图2为图1中无人机内部的一结构示意图；图3为图1中无人机内部的另一结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的多功能电力设备巡视无人机中应用场景的连接示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，为本专利技术实施例中，提供的一种多功能电力设备巡视无人机，其与地面站（未图示）相配合，包括无人机1，无人机1外部安装有：一用于对变电站内断路器和隔离开关的分合闸位置以及各电力设备外观进行检查，以判断各电力设备运行状态的运动摄像机2；一用于对电力设备进行红外成像，通过电力设备温度间接判断电力设备导电性和绝缘性的红外摄像头3；以及一用于驱逐变电站中的鸟类，防止电力设备因鸟类或鸟巢造成短路事故的驱鸟器4。在本专利技术实施例中，为了能够控制无人机1的飞行方向及高度，从而不受路面状况影响，可到达各种电力设备位置，同时确保运动摄像机2及红外摄像头3采集到的数据及图像能够传送至地面站进行后续处理分析，因此如图2所示，无人机1内部包括：一用于接收地面站发送的指令并执行，输出相关控制指令的飞控模块11；其中，控制指令包括第一控制指令、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能电力设备巡视无人机，其与地面站相配合，其特征在于，包括无人机，所述无人机外部安装有：一用于对变电站内断路器和隔离开关的分合闸位置以及各电力设备外观进行检查，以判断各电力设备运行状态的运动摄像机；一用于对电力设备进行红外成像，通过电力设备温度间接判断电力设备导电性和绝缘性的红外摄像头；以及一用于驱逐变电站中的鸟类，防止电力设备因鸟类或鸟巢造成短路事故的驱鸟器。

【技术特征摘要】
1.一种多功能电力设备巡视无人机，其与地面站相配合，其特征在于，包括无人机，所述无人机外部安装有：一用于对变电站内断路器和隔离开关的分合闸位置以及各电力设备外观进行检查，以判断各电力设备运行状态的运动摄像机；一用于对电力设备进行红外成像，通过电力设备温度间接判断电力设备导电性和绝缘性的红外摄像头；以及一用于驱逐变电站中的鸟类，防止电力设备因鸟类或鸟巢造成短路事故的驱鸟器。2.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述无人机内部包括：一用于接收所述地面站发送的指令并执行，输出相关控制指令的飞控模块；其中，所述控制指令包括第一控制指令、第二控制指令和第三控制指令；一与所述飞控模块的第一端相连，且用于根据所述飞控模块输出的第一控制指令，调整所述无人机飞行方向的电调机构；一安装有所述红外摄像头，且还与所述飞控模块的第二端相连，并用于根据所述飞控模块输出的第二控制指令，实现所述红外摄像头摄像角度调整的云台控制器；以及一与所述红外摄像头、运动摄像机和飞控模块的第三端分别相连，并用于根据所述飞控模块输出的第三控制指令，实现所述红外摄像头和所述运动摄像机分别与所述地面站之间通信数据及图像传输的图传遥控一体化模块。3.根据权利要求2所述的无人机，其特征在于，所述无人机由所述飞控模块通过对所述电调机构所含四个电调进行控制来实现飞行方向的调整。4.根据权利要求3所述的无人机，其特征在于，所述红外摄像头由所述云台控...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖运河，李睿，杨忠亮，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44