一种地空一体变电站巡检系统及方法技术方案

本发明专利技术属于变电站环境监控领域，提供了一种地空一体变电站巡检系统及方法。地空一体变电站巡检系统包括地面巡检装置和空中检测装置，地面巡检装置上设置有用于搭载空中检测装置的固定平台，地面巡检装置接收控制终端发出的巡检指令并获取待检测设备的配置信息，地面巡检装置搭载空中检测装置移动至预设目标位置，并发送相应的检测指令至空中检测装置，以控制空中检测装置飞行至预设观测位置完成对所述待检测设备的检测任务。本发明专利技术实施例通过将地面巡检装置和空中检测装置相结合，使得对于一些地面巡检装置无法达到或无法精确检测的待检测设备，可通过控制空中检测装置来完成对这些待检测设备的精准检测，大大提高了巡检效率和巡检准确度。

Ground air integrated substation patrol system and method

The invention belongs to the field of substation environment monitoring, and provides a ground air integrated transformer substation patrol system and method. Development of substation inspection system including air patrol ground device and air detection device, ground inspection device is provided with a fixed platform equipped with air detection device, ground inspection device receives control from the terminal inspection instructions and obtain configuration information to the ground testing equipment, inspection device equipped with air detection device is moved to the preset target position detection and send the corresponding instruction to the air detection device to control the air flight to the preset observation position detection device to complete the detection task of the equipment to be detected. The embodiment of the invention the ground inspection device and air detection device combination makes for some ground patrol device could not reach or cannot accurately detect the detecting equipment, by controlling the air detection device to complete the accurate detection of these detecting equipment, greatly improves the efficiency and accuracy of inspection inspection.

【技术实现步骤摘要】
一种地空一体变电站巡检系统及方法
本专利技术属于变电站环境监控领域，尤其涉及一种地空一体变电站巡检系统及方法。
技术介绍
变电站是电力系统中变换电压、分配电能以及控制电力流向的电力设施，它通过变压器将各级电压的电网联系起来，是电力系统中非常重要的一个环节。一般情况下，变电站的运维工作是由电力运维人员来完成的，而随着智能化技术的不断发展，搭载有检测装置的智能巡检机器人逐渐取代了电力运维人员，使得变电站的巡检工作更加方便化和高效化。现有的智能巡检机器人具备自主导航定位和行走的能力，可以在变电站内的平整路面移动，而搭载于智能巡检机器人上的检测装置可实现垂直方向俯仰运动及水平方向旋转运动，以满足对不同方位的待检测设备的检测需求。但是，采用现有的智能巡检机器人对待检测设备进行巡检时，需要在变电站内单独为智能巡检机器人增修道路，以使智能巡检机器人可以到达待检测设备的附近，这样会增加检测成本；并且现有的智能巡检机器人一般比较矮小，其所搭载的检测装置均是固定安装在机器人本体上的，由于检测装置的垂直俯仰角度和水平旋转角度有限，因此，对于一些背离主干道且被主干道上的设备遮挡的待检测设备以及一些位置较高且安装在橱窗内的设备等，智能巡检机器人所搭载的检测装置无法对其做出精准的检测，检测效率和准确度较低，智能巡检机器人的使用受到限制。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种地空一体变电站巡检系统及方法，旨在解决采用现有的智能巡检机器人进行巡检时，需在变电站内增修道路，增加了检测成本，以及现有的智能巡检机器人较矮小，其所搭载的检测装置均固定安装在机器人本体上，无法实现对某些背离主干道或位置较高的待检测设备的检测的问题。本专利技术实施例是这样实现的，一种地空一体变电站巡检系统，所述地空一体变电站巡检系统与控制终端进行无线通信，所述地空一体变电站巡检系统包括：受控于所述控制终端的地面巡检装置以及受控于所述地面巡检装置的空中检测装置；所述地面巡检装置包括定位导航模块、第一通信模块和第一主控模块，所述第一主控模块同时与所述定位导航模块和所述第一通信模块连接，所述地面巡检装置上设置有用于搭载所述空中检测装置的固定平台；所述空中检测装置包括检测模块、第二主控模块和第二通信模块，所述第二主控模块同时与所述检测模块和所述第二通信模块连接；所述地面巡检装置通过所述第一通信模块接收所述控制终端发出的巡检指令并获取待检测设备的配置信息，所述配置信息包括所述地面巡检装置停靠的预设目标位置信息和所述空中检测装置悬停的预设观测位置信息；所述第一主控模块根据所述配置信息和所述定位导航模块的定位信息，控制搭载有所述空中检测装置的所述地面巡检装置移动至预设目标位置；所述地面巡检装置通过所述第一通信模块发送相应的检测指令至所述第二通信模块；所述第二主控模块根据所述第二通信模块接收到的检测指令，控制所述空中检测装置飞行至预设观测位置后悬停，并控制所述检测模块对所述待检测设备进行检测。进一步的，所述地面巡检装置还包括电源模块，所述电源模块与所述第一主控模块连接，所述固定平台上设置有第一充电触点，所述第一充电触点接所述电源模块；所述空中检测装置上设置有与所述第一充电触点相对应的第二充电触点，所述第二充电触点接所述第二主控模块；当所述空中检测装置完成检测任务后，所述第二主控模块控制所述空中检测装置飞回至所述地面巡检装置并停靠在所述固定平台上，以使所述电源模块通过相互接触的所述第一充电触点与所述第二充电触点为所述空中检测装置进行充电。进一步的，所述固定平台上还设置有多个红外光发射器，所述多个红外光发射器物理布置成预设图案；所述空中检测装置上安装有红外摄像头，所述红外摄像头与所述第二主控模块连接；所述红外摄像头对所述预设图案进行实时采集，并将采集到的红外光图案传输至所述第二主控模块，所述第二主控模块根据所述红外光图案计算所述空中检测装置与所述地面巡检装置的相对位置信息，并根据所述相对位置信息调整所述空中检测装置的运动轨迹，以使所述空中检测装置悬停至预设观测位置。进一步的，所述空中检测装置与所述地面巡检装置的相对位置信息包括：所述空中检测装置相对于所述地面巡检装置的方位信息、高度信息和距离信息；按照以下算式获取由所述空中检测装置相对于所述地面巡检装置的方位信息、高度信息、距离信息以及所述红外摄像头的参数信息所构成的转换矩阵：T＝NM-1；其中，T为由所述空中检测装置相对于所述地面巡检装置的方位信息、高度信息、距离信息以及所述红外摄像头的参数信息所构成的转换矩阵，M为所述多个红外光发射器物理布置成的预设图案的特征矩阵，N为所述红外摄像头实时采集到的红外光图案的特征矩阵。本专利技术还提供了一种基于上述所述的地空一体变电站巡检系统的地空一体变电站巡检方法，所述地空一体变电站巡检方法包括：所述地面巡检装置通过所述第一通信模块接收所述控制终端发出的巡检指令并获取待检测设备的配置信息；所述配置信息包括所述地面巡检装置停靠的预设目标位置信息和所述空中检测装置悬停的预设观测位置信息；所述第一主控模块根据所述配置信息和所述定位导航模块的定位信息，控制搭载有所述空中检测装置的所述地面巡检装置移动至预设目标位置；所述地面巡检装置通过所述第一通信模块发送相应的检测指令至所述第二通信模块；所述第二主控模块根据所述第二通信模块接收到的检测指令，控制所述空中检测装置飞行至预设观测位置后悬停，并控制所述检测模块对所述待检测设备进行检测。本专利技术还提供了另一种基于上述所述地空一体变电站巡检系统的地空一体变电站巡检方法，所述地空一体变电站巡检方法包括：所述地面巡检装置通过所述第一通信模块接收所述控制终端发出的巡检指令并获取待检测设备的配置信息；所述配置信息包括所述地面巡检装置停靠的预设目标位置信息和所述空中检测装置悬停的预设观测位置信息；所述第一主控模块根据所述配置信息和所述定位导航模块的定位信息，控制搭载有所述空中检测装置的所述地面巡检装置移动至预设目标位置；所述地面巡检装置通过所述第一通信模块发送相应的检测指令至所述第二通信模块；所述第二主控模块根据所述第二通信模块接收到的检测指令，控制所述空中检测装置飞行至预设观测位置后悬停，并控制所述检测模块对所述待检测设备进行检测；检测完成后，所述第二主控模块控制所述空中检测装置飞回至所述地面巡检装置并停靠在所述固定平台上，以使所述电源模块通过相互接触的所述第一充电触点与所述第二充电触点为所述空中检测装置进行充电。本专利技术还提供了另一种基于上述所述的地空一体变电站巡检系统的地空一体变电站巡检方法，所述地空一体变电站巡检方法包括：所述地面巡检装置通过所述第一通信模块接收所述控制终端发出的巡检指令并获取待检测设备的配置信息；所述配置信息包括所述地面巡检装置停靠的预设目标位置信息和所述空中检测装置悬停的预设观测位置信息；所述第一主控模块根据所述配置信息和所述定位导航模块的定位信息，控制搭载有所述空中检测装置的所述地面巡检装置移动至预设目标位置；所述地面巡检装置通过所述第一通信模块发送相应的检测指令至所述第二通信模块；所述第二主控模块根据所述第二通信模块接收到的检测指令，控制所述空中检测装置起飞，并在空中水平悬停；所述红外摄像头对由所述多个红外光发射器物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地空一体变电站巡检系统，所述地空一体变电站巡检系统与控制终端进行无线通信，其特征在于，所述地空一体变电站巡检系统包括：受控于所述控制终端的地面巡检装置以及受控于所述地面巡检装置的空中检测装置；所述地面巡检装置包括定位导航模块、第一通信模块和第一主控模块，所述第一主控模块同时与所述定位导航模块和所述第一通信模块连接，所述地面巡检装置上设置有用于搭载所述空中检测装置的固定平台；所述空中检测装置包括检测模块、第二主控模块和第二通信模块，所述第二主控模块同时与所述检测模块和所述第二通信模块连接；所述地面巡检装置通过所述第一通信模块接收所述控制终端发出的巡检指令并获取待检测设备的配置信息，所述配置信息包括所述地面巡检装置停靠的预设目标位置信息和所述空中检测装置悬停的预设观测位置信息；所述第一主控模块根据所述配置信息和所述定位导航模块的定位信息，控制搭载有所述空中检测装置的所述地面巡检装置移动至预设目标位置；所述地面巡检装置通过所述第一通信模块发送相应的检测指令至所述第二通信模块；所述第二主控模块根据所述第二通信模块接收到的检测指令，控制所述空中检测装置飞行至预设观测位置后悬停，并控制所述检测模块对所述待检测设备进行检测。...

【技术特征摘要】
1.一种地空一体变电站巡检系统，所述地空一体变电站巡检系统与控制终端进行无线通信，其特征在于，所述地空一体变电站巡检系统包括：受控于所述控制终端的地面巡检装置以及受控于所述地面巡检装置的空中检测装置；所述地面巡检装置包括定位导航模块、第一通信模块和第一主控模块，所述第一主控模块同时与所述定位导航模块和所述第一通信模块连接，所述地面巡检装置上设置有用于搭载所述空中检测装置的固定平台；所述空中检测装置包括检测模块、第二主控模块和第二通信模块，所述第二主控模块同时与所述检测模块和所述第二通信模块连接；所述地面巡检装置通过所述第一通信模块接收所述控制终端发出的巡检指令并获取待检测设备的配置信息，所述配置信息包括所述地面巡检装置停靠的预设目标位置信息和所述空中检测装置悬停的预设观测位置信息；所述第一主控模块根据所述配置信息和所述定位导航模块的定位信息，控制搭载有所述空中检测装置的所述地面巡检装置移动至预设目标位置；所述地面巡检装置通过所述第一通信模块发送相应的检测指令至所述第二通信模块；所述第二主控模块根据所述第二通信模块接收到的检测指令，控制所述空中检测装置飞行至预设观测位置后悬停，并控制所述检测模块对所述待检测设备进行检测。2.如权利要求1所述的地空一体变电站巡检系统，其特征在于，所述地面巡检装置还包括电源模块，所述电源模块与所述第一主控模块连接，所述固定平台上设置有第一充电触点，所述第一充电触点接所述电源模块；所述空中检测装置上设置有与所述第一充电触点相对应的第二充电触点，所述第二充电触点接所述第二主控模块；当所述空中检测装置完成检测任务后，所述第二主控模块控制所述空中检测装置飞回至所述地面巡检装置并停靠在所述固定平台上，以使所述电源模块通过相互接触的所述第一充电触点与所述第二充电触点为所述空中检测装置进行充电。3.如权利要求2所述的地空一体变电站巡检系统，其特征在于，所述固定平台上还设置有多个红外光发射器，所述多个红外光发射器物理布置成预设图案；所述空中检测装置上安装有红外摄像头，所述红外摄像头与所述第二主控模块连接；所述红外摄像头对所述预设图案进行实时采集，并将采集到的红外光图案传输至所述第二主控模块，所述第二主控模块根据所述红外光图案计算所述空中检测装置与所述地面巡检装置的相对位置信息，并根据所述相对位置信息调整所述空中检测装置的运动轨迹，以使所述空中检测装置悬停至预设观测位置。4.如权利要求3所述的地空一体变电站巡检系统，其特征在于，所述空中检测装置与所述地面巡检装置的相对位置信息包括：所述空中检测装置相对于所述地面巡检装置的方位信息、高度信息和距离信息；按照以下算式获取由所述空中检测装置相对于所述地面巡检装置的方位信息、高度信息、距离信息以及所述红外摄像头的参数信息所构成的转换矩阵：T＝NM-1；其中，T为由所述空中检测装置相对于所述地面巡检装置的方位信息、高度信息、距离信息以及所述红外摄像头的参数信息所构成的转换矩阵，M为所述多个红外光发射器物理布置成的预设图案的特征矩阵，N为所述红外摄像头实时采集到的红外光图案的特征矩阵。5.一种基于权利要求1所述的地空一体变电站巡检系统的地空一体变电站巡检方法，其特征在于，所述地空一体变电站巡检方法包括：所述地面巡检装置通过所述第一通信模块接收所述控制终端发出的巡检指令并获取待检测设备的配置信息；所述配置信息包括所述地面巡检装置停靠的预设目标位置信息和所述空中检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭志远，谷湘煜，鲜开义，韩明名，王琴，
申请(专利权)人：深圳市朗驰欣创科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44