一种巡视输电线路用的无人机系统技术方案

本发明专利技术提供了一种巡视输电线路用的无人机系统，涉及电力输送领域。本发明专利技术提供的一种巡视输电线路用的无人机系统，其通过设置了定位单元、中央处理器和方向控制单元，使得无人机可以自行沿定位的路线进行飞行；并且，照相机控制单元会在收到第二触发信号后的预定时间内接收到第三触发信号时，才会驱动赵相机本体进行拍照，其中，第二触发信号和第三触发信号均是无人机上的第一控制模块和输电线缆上的第二控制模块进行交互式验证后生成的，这样，便保证了无人机能够在合理的位置进行拍照，提高了拍照的质量。

【技术实现步骤摘要】
一种巡视输电线路用的无人机系统
本专利技术涉及电力输送领域，具体而言，涉及一种巡视输电线路用的无人机系统。
技术介绍
无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。无人机实际上是无人驾驶飞行器的统称，从技术角度定义可以分为：无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机这几大类。无人机上无驾驶舱，但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备。地面、舰艇上或母机遥控站人员通过雷达等设备，对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输。利用无人机进行输电的各种电力设备检查，以便于电力监管部门发现问题并及时维护，保证输电网络的正常运行。实际使用中，专利技术人发现，传统的巡线无人机，能够按照既定的指定完成飞行、拍照等动作，但飞行的时候，仅仅通过遥控的方式调整无人机的位置，难以保证拍照精度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种巡视输电线路用的无人机系统，以提高拍照精度。第一方面，本专利技术实施例提供了一种巡视输电线路用的无人机系统，包括：无人机、设置在无人机上的第一控制模块和照相机模块，以及设置在输电线缆上的第二控制模块和设置在输电线缆上的识别标志；照相机模块包括：相机本体和连接相机本体和无人机的角度调节单元；无人机包括：主体框架、驱动模块、缓冲支架、长条形的伸缩连杆、周部叶片、中央叶片、吸风叶片和多个喷气筒；主体框架包括由下至上依次层叠设置，且相互连通的第一级框架、第二级框架和第三级框架，第一级框架、第二级框架和第三级框架均呈形状相同的圆锥台状，且大小依次减小；第一级框架、第二级框架和第三级框架共轴线；驱动模块设置在第三级框架内，中央叶片位于第三级框架的上部，吸风叶片位于第一级框架内部，中央叶片和吸风叶片均分别通过不同的传动轴与驱动模块的输出端电连接；喷气筒的进气口与第三级框架的内部相连通，多个喷气筒环绕在第三级框架的上表面，每个喷气筒均用于在接收到第一触发信号时朝向中央叶片的上部喷气；缓冲支架的一端与第一级框架的下表面的边沿处连接，另一端朝向远离第二级框架的方向延伸，缓冲支架的远离第二级框架的一端呈圆弧状，且包裹有缓冲垫和充气气囊；伸缩连杆的一端与第一级框架的外侧壁连接，另一端与周部叶片连接；第一控制模块包括充气控制单元和喷气控制单元，喷气控制单元与每个喷气筒电连接，且用于按照如下方式工作：实时检测每个喷气筒内部的气压值，当检测得到的喷气筒内部的气压值超过预定气压阈值，且在预定时间内未发出第一触发信号，则生成第一触发信号，并向气压值超过预定气压阈值的喷气筒发出第一触发信号；充气控制单元，用于通过水浸传感器检测主体框架内部是否有水，若主体框架内有水，则驱动充气气囊充气膨胀；第一控制模块还包括：照相控制单元、转动控制单元、识别单元、上传单元、中央处理器、定位单元、方向控制单元和第一无线射频收发器；第二控制模块包括第二无线射频收发器、红外热释电传感器和近距离无线发送单元；红外热释电传感器，用于每隔预定的时间进行扫描，并当扫描区域内有移动物体时生成第二触发信号，并通过近距离无线发送单元，将第二触发信号向第一控制模块发送；定位单元，用于实时获取无人机位置；中央处理器，用于根据无人机位置和预先获取的目标巡视点位置，生成运动指令；以及，当无人机位置与目标巡视点位置接近时，驱动第一无线射频收发器工作；第一无线射频收发器，用于生成无线射频信号；第二无线射频收发器，用于在接收到无线射频信号后，生成第三触发信号，并通过近距离无线发送单元，将第三触发信号向第一控制模块发送；方向控制单元，用于依据运动指令驱动周部叶片调整方向；照相控制单元，用于当在接收到第二触发信号后的预定时间内接收到第三触发信号时，驱动相机本体进行拍照，以生成照片；转动控制单元，用于从照片中查找识别标志所在的参考位置，并依据参考位置与标准区域的相对位置，控制角度调节单元进行转动；识别单元，用于判断识别标志在照片中的参考形状是否与标准形状相同；若判断为否，则通过上传单元将照片上传至远程控制端；以及，通过环境传感器检测当前的实时环境数据，并判断实时环境数据是否超过预定的阈值，若判断为是，则通过上传单元将最后一次拍摄得到的照片上传至远程控制端；环境传感器包括风速传感器、大气压传感器和红外传感器。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，第一控制模块还包括三轴传感器，三轴传感器与上传单元电连接，用于检测当前的实时速度值和实时加速度值，并当实时速度值超过预设阈值时，或当实时加速度值超过预设阈值时，通过上传单元向远程控制端发送报警信号和无人机位置。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，在第一级框架内还设置有支撑架，支撑架包括位于第一级框架内的中部的圆环状的中心支架、环绕在中心支架周部的多个支撑节、多个支撑环组和多个弹性触点；支撑节呈长条形，且支撑节的一端与中心支架连接，另一端通过弹性触点与第一级框架的内壁连接；多个支撑节均匀设置在中心支架的周部；每个支撑环组均有多个支撑环组成，同一支撑环组中的支撑环的尺寸依次增大，且按照支撑环的尺寸大小，依次由内至外套设在中心支架的周部，且支撑节同时与至少一个支撑环组中的每个支撑环连接；同一个支撑环组中最外侧的支撑环的远离是中心支架的一侧设置有多个凹槽，每个凹槽的底部均设置有弹性复位件和推拉件，推拉件连接在弹性复位件和第一级框架之间；支撑环整体呈长条形，且沿垂直于其长度方向的横截面呈波浪形；支撑节和支撑架均为可形变材质。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，第一控制模块还包括：与方向控制单元电连接到的超声波测距单元；超声波测距单元，用于检测第一级框架侧壁与外界的距离，并当检测到的距离过小时，生成距离报警信号；方向控制单元，进一步用于在接收到距离报警信号后，驱动周部叶片调整方向。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，第一控制模块上还设置有声音驱鸟器。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，在第一级框架的下表面还设置有伸缩式降落支架。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，在第一级框架的下表面还设置有压缩空气式发射架。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，在伸缩式降落支架的下表面呈圆弧形。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，相机本体为高清摄像机。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，第三级框架的高度大于第二级框架的高度。本专利技术实施例提供的一种巡视输电线路用的无人机系统，与现有技术中的只能够在人为操作的情况下进行拍照，导致巡线不方便，拍照的质量较差相比，其通过设置了定位单元、中央处理器和方向控制单元，使得无人机可以自行沿定位的路线进行飞行；并且，照相机控制单元会在收到第二触发信号后的预定时间内接收到第三触发信号时，才会驱动赵相机本体进行拍照，其中，第二触发信号和第三触发信号均是无人机上的第一控制模块和输电线缆上的第二控制模块进行交互式验证后生成的，这样，便保证了无人机能够在合理的位置进行拍照，提高了拍照本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种巡视输电线路用的无人机系统，其特征在于，包括：无人机、设置在所述无人机上的第一控制模块和照相机模块，以及设置在输电线缆上的第二控制模块和设置在输电线缆上的识别标志；所述照相机模块包括：相机本体和连接所述相机本体和所述无人机的角度调节单元；所述无人机包括：主体框架、驱动模块、缓冲支架、长条形的伸缩连杆、周部叶片、中央叶片、吸风叶片和多个喷气筒；所述主体框架包括由下至上依次层叠设置，且相互连通的第一级框架、第二级框架和第三级框架，所述第一级框架、第二级框架和第三级框架均呈形状相同的圆锥台状，且大小依次减小；所述第一级框架、第二级框架和第三级框架共轴线；所述驱动模块设置在所述第三级框架内，所述中央叶片位于所述第三级框架的上部，所述吸风叶片位于所述第一级框架内部，所述中央叶片和所述吸风叶片均分别通过不同的传动轴与所述驱动模块的输出端电连接；所述喷气筒的进气口与所述第三级框架的内部相连通，多个所述喷气筒环绕在所述第三级框架的上表面，每个所述喷气筒均用于在接收到第一触发信号时朝向所述中央叶片的上部喷气；所述缓冲支架的一端与所述第一级框架的下表面的边沿处连接，另一端朝向远离所述第二级框架的方向延伸，所述缓冲支架的远离所述第二级框架的一端呈圆弧状，且包裹有缓冲垫和充气气囊；所述伸缩连杆的一端与所述第一级框架的外侧壁连接，另一端与所述周部叶片连接；所述第一控制模块包括充气控制单元和喷气控制单元，所述喷气控制单元与每个喷气筒电连接，且用于按照如下方式工作：实时检测每个喷气筒内部的气压值，当所述检测得到的喷气筒内部的气压值超过预定气压阈值，且在预定时间内未发出第一触发信号，则生成第一触发信号，并向气压值超过预定气压阈值的喷气筒发出所述第一触发信号；所述充气控制单元，用于通过水浸传感器检测所述主体框架内部是否有水，若所述主体框架内有水，则驱动所述充气气囊充气膨胀；所述第一控制模块还包括：照相控制单元、转动控制单元、识别单元、上传单元、中央处理器、定位单元、方向控制单元和第一无线射频收发器；所述第二控制模块包括第二无线射频收发器、红外热释电传感器和近距离无线发送单元；所述红外热释电传感器，用于每隔预定的时间进行扫描，并当扫描区域内有移动物体时生成第二触发信号，并通过所述近距离无线发送单元，将所述第二触发信号向所述第一控制模块发送；所述定位单元，用于实时获取无人机位置；所述中央处理器，用于根据无人机位置和预先获取的目标巡视点位置，生成运动指令；以及，当无人机位置与所述目标巡视点位置接近时，驱动第一无线射频收发器工作；第一无线射频收发器，用于生成无线射频信号；第二无线射频收发器，用于在接收到所述无线射频信号后，生成第三触发信号，并通过所述近距离无线发送单元，将所述第三触发信号向所述第一控制模块发送；方向控制单元，用于依据运动指令驱动所述周部叶片调整方向；所述照相控制单元，用于当在接收到所述第二触发信号后的预定时间内接收到第三触发信号时，驱动所述相机本体进行拍照，以生成照片；所述转动控制单元，用于从照片中查找所述识别标志所在的参考位置，并依据所述参考位置与标准区域的相对位置，控制所述角度调节单元进行转动；所述识别单元，用于判断所述识别标志在照片中的参考形状是否与标准形状相同；若判断为否，则通过所述上传单元将所述照片上传至远程控制端；以及，通过环境传感器检测当前的实时环境数据，并判断所述实时环境数据是否超过预定的阈值，若判断为是，则通过所述上传单元将最后一次拍摄得到的照片上传至远程控制端；所述环境传感器包括风速传感器、大气压传感器和红外传感器。...

【技术特征摘要】
1.一种巡视输电线路用的无人机系统，其特征在于，包括：无人机、设置在所述无人机上的第一控制模块和照相机模块，以及设置在输电线缆上的第二控制模块和设置在输电线缆上的识别标志；所述照相机模块包括：相机本体和连接所述相机本体和所述无人机的角度调节单元；所述无人机包括：主体框架、驱动模块、缓冲支架、长条形的伸缩连杆、周部叶片、中央叶片、吸风叶片和多个喷气筒；所述主体框架包括由下至上依次层叠设置，且相互连通的第一级框架、第二级框架和第三级框架，所述第一级框架、第二级框架和第三级框架均呈形状相同的圆锥台状，且大小依次减小；所述第一级框架、第二级框架和第三级框架共轴线；所述驱动模块设置在所述第三级框架内，所述中央叶片位于所述第三级框架的上部，所述吸风叶片位于所述第一级框架内部，所述中央叶片和所述吸风叶片均分别通过不同的传动轴与所述驱动模块的输出端电连接；所述喷气筒的进气口与所述第三级框架的内部相连通，多个所述喷气筒环绕在所述第三级框架的上表面，每个所述喷气筒均用于在接收到第一触发信号时朝向所述中央叶片的上部喷气；所述缓冲支架的一端与所述第一级框架的下表面的边沿处连接，另一端朝向远离所述第二级框架的方向延伸，所述缓冲支架的远离所述第二级框架的一端呈圆弧状，且包裹有缓冲垫和充气气囊；所述伸缩连杆的一端与所述第一级框架的外侧壁连接，另一端与所述周部叶片连接；所述第一控制模块包括充气控制单元和喷气控制单元，所述喷气控制单元与每个喷气筒电连接，且用于按照如下方式工作：实时检测每个喷气筒内部的气压值，当所述检测得到的喷气筒内部的气压值超过预定气压阈值，且在预定时间内未发出第一触发信号，则生成第一触发信号，并向气压值超过预定气压阈值的喷气筒发出所述第一触发信号；所述充气控制单元，用于通过水浸传感器检测所述主体框架内部是否有水，若所述主体框架内有水，则驱动所述充气气囊充气膨胀；所述第一控制模块还包括：照相控制单元、转动控制单元、识别单元、上传单元、中央处理器、定位单元、方向控制单元和第一无线射频收发器；所述第二控制模块包括第二无线射频收发器、红外热释电传感器和近距离无线发送单元；所述红外热释电传感器，用于每隔预定的时间进行扫描，并当扫描区域内有移动物体时生成第二触发信号，并通过所述近距离无线发送单元，将所述第二触发信号向所述第一控制模块发送；所述定位单元，用于实时获取无人机位置；所述中央处理器，用于根据无人机位置和预先获取的目标巡视点位置，生成运动指令；以及，当无人机位置与所述目标巡视点位置接近时，驱动第一无线射频收发器工作；第一无线射频收发器，用于生成无线射频信号；第二无线射频收发器，用于在接收到所述无线射频信号后，生成第三触发信号，并通过所述近距离无线发送单元，将所述第三触发信号向所述第一控制模块发送；方向控制单元，用于依据运动指令驱动所述周部叶片调整方向；所述照相控制单元，用于当在接收到所述第二触发信号后的预定时间内接收到第三触发信号时，驱动所述相机本体进行拍照，以生成照片；所述转动控制单元，用于从照片中查找所述识别标志所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭宝峰，张勇，吴云飞，胡鹏，田开峰，刘辉，郭浩然，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司邹城市供电公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：山东,37