一种基于多传感器信息融合的杆塔锁定方法及装置制造方法及图纸

一种基于多传感器信息融合的杆塔锁定方法及装置，包括：获取待测杆塔的目标杆塔标识，并根据目标杆塔标识和预存的导航地图确定待测杆塔的第一目标位置；根据获取到的直升机的第一即时位置和第一目标位置计算出直升机与待测杆塔之间的相对方位，以及通过飞行姿态检测仪检测直升机飞行时的倾仰角度以及直升机飞行时的横向翻滚角度；根据倾仰角度、横向翻滚角度以及相对方位，控制吊舱进行水平旋转和/或垂直旋转，直至全数字动态红外热像仪捕捉到的热图像中包括针对待测杆塔的成像内容，以使吊舱锁定待测杆塔。实施本发明专利技术实施例，能够自动控制吊舱对杆塔进行锁定，不用人工操作，操作简单，提高了杆塔锁定的精确度和效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多传感器信息融合的杆塔锁定方法及装置
本专利技术涉及电力巡检
，具体涉及一种基于多传感器信息融合的杆塔锁定方法及装置。
技术介绍
随着国内的电网规模不断扩大，长距离输电线路也随之增长迅速，如特(超)高压线路等，为了保证长距离输电线的正常工作，对长距离输电线路的进行电力巡检显得尤为重要，且由于直升机智能巡检技术不受地理环境的约束，相比于人工巡检，极大地提高了巡检效率，因此，直升机巡检已经成为电力巡检中的主流巡检方式。目前，直升机巡检系统中主要采用人工控制吊舱锁定待巡检杆塔，然后对该待巡检杆塔进行故障巡检。然而，在实践中发现，采用人工控制吊舱对准待巡检杆塔并对该待巡检杆塔进行锁定的方法操作繁琐、效率低、精确度低。
技术实现思路
本专利技术实施例公开一种基于多传感器信息融合的杆塔锁定方法及装置，能够自动控制吊舱对杆塔进行锁定，不用人工操作，操作简单，提高了杆塔锁定的精确度和效率。本专利技术实施例第一方面公开一种基于多传感器信息融合的杆塔锁定方法，所述方法包括：获取待测杆塔的目标杆塔标识，并根据所述目标杆塔标识和预存的巡检路线地图确定所述待测杆塔的第一目标位置；根据获取到的直升机的第一即时位置和所述待测杆塔的所述第一目标位置计算所述直升机相对所述待测杆塔的相对位置，以及通过飞行姿态检测仪检测所述直升机飞行时的倾仰角度以及所述直升机飞行时的横向翻滚角度；根据所述倾仰角度、所述横向翻滚角度以及所述相对位置，控制所述直升机上的吊舱进行水平旋转和/或垂直旋转，直至固定装载于所述吊舱上的全数字动态红外热像仪捕捉到的热图像中包括针对所述待测杆塔的成像内容，以使所述吊舱锁定所述待测杆塔。作为一种可选的实施方式，在本专利技术实施例第一方面中，在所述根据所述倾仰角度、所述横向翻滚角度以及所述相对位置，控制所述直升机上的吊舱进行水平旋转和/或垂直旋转，直至固定装载于所述吊舱上的全数字动态红外热像仪捕捉到的热图像中包括针对所述待测杆塔的成像内容，以使所述吊舱锁定所述待测杆塔之后，所述方法还包括：判断所述热图像中是否存在温度值高于预设温度阈值的目标物体内容；如果存在，判断所述目标物体内容在所述热图像中的位置是否位于所述热图像的中心区域内；如果未位于，控制所述吊舱进行水平旋转和/或垂直旋转，直至所述目标物体内容位于所述热图像的中心区域内；控制所述吊舱上的所述全数字动态红外热像仪和/或所述吊舱上的可见光摄像头，对所述目标物体内容执行成像操作，得到目标图像；识别所述目标图像中心区域内的所述目标物体内容对应的杆塔部件，并通过安装在所述待测杆塔上的多传感器模块，获取针对所述待测杆塔的巡检数据，所述巡检数据包括所述待测杆塔的倾斜度、所述杆塔部件的湿度、所述杆塔部件的振动频率以及所述杆塔部件的温度值中的一种或多种；将所述巡检数据与预设巡检故障数据库进行比较，得到初步故障匹配结果；生成巡检报告并输出，以供巡检人员浏览，所述巡检报告包括巡检日期、巡检人员身份标识、所述目标图像、所述巡检数据以及所述初步故障匹配结果中的一种或多种。作为一种可选的实施方式，在本专利技术实施例第一方面中，在所述生成巡检报告并输出，以供巡检人员浏览之后，所述方法还包括：根据所述目标杆塔标识判断是否接收到针对所述待测杆塔的重点巡检指令，如果未收到，获取下一个待测杆塔的第二目标位置；根据获取到的所述直升机的第二即时位置和所述下一个待测杆塔的所述第二目标位置，计算所述直升机与所述下一个待测杆塔之间的直线距离和所述直升机相对于所述下一个待测杆塔的相对方位角；根据所述直线距离计算所述直升机靠近所述下一个待测杆塔进行巡检时所需的飞行距离，以及根据所述相对方位角计算所述直升机靠近所述下一个待测杆塔进行巡检时所需的飞行方向；控制所述直升机朝所述飞行方向飞行所述飞行距离。作为一种可选的实施方式，在本专利技术实施例第一方面中，在根据所述直线距离计算所述直升机靠近所述下一个待测杆塔进行巡检时所需的飞行距离，以及根据所述相对方位角计算所述直升机靠近所述下一个待测杆塔进行巡检时所需的飞行方向之后，所述方法还包括：根据所述相对方位角计算所述吊舱对准所述下一个待测杆塔时所需的旋转角度；根据所述旋转角度控制所述吊舱以预设速度进行水平旋转和/或垂直旋转，使固定装载于所述吊舱上的所述全数字动态红外热像仪对准所述下一个待测杆塔，并执行所述的控制所述直升机朝所述飞行方向飞行所述飞行距离。作为一种可选的实施方式，在本专利技术实施例第一方面中，所述获取下一个待测杆塔的第二目标位置包括：根据所述目标杆塔标识在所述预存的巡检路线地图上将所述目标杆塔标识对应的所述第一目标位置标记为已巡检杆塔位置，得到带巡检标记的巡检路线地图；根据所述带巡检标记的巡检路线地图上标记的所有已巡检杆塔位置，在所述带巡检标记的巡检路线地图上确定与所述第一目标位置距离最短的未巡检杆塔的位置，作为下一个待测杆塔的第二目标位置。本专利技术实施例第二方面公开一种基于多传感器信息融合的杆塔锁定装置，包括：第一获取单元，用于获取待测杆塔的目标杆塔标识，以及获取直升机的第一即时位置，并根据所述目标杆塔标识和预存的巡检路线地图确定所述待测杆塔的第一目标位置；计算单元，用于根据所述第一获取单元获取到的所述第一即时位置和所述第一目标位置，计算所述直升机相对所述待测杆塔的相对位置；检测单元，用于通过飞行姿态检测仪检测所述直升机飞行时的倾仰角度以及所述直升机飞行时的横向翻滚角度；控制单元，用于根据所述检测单元检测出的所述倾仰角度、所述检测单元检测出的所述横向翻滚角度以及所述计算单元计算出的所述相对位置，控制所述直升机上的吊舱进行水平旋转和/或垂直旋转，直至固定装载于所述吊舱上的全数字动态红外热像仪捕捉到的热图像中包括针对所述待测杆塔的成像内容，以使所述吊舱锁定所述待测杆塔。作为一种可选的实施方式，在本专利技术实施例第二方面中，还包括：判断单元，用于在所述控制单元根据所述倾仰角度、所述横向翻滚角度以及所述相对位置，控制所述直升机上的吊舱进行水平旋转和/或垂直旋转，直至固定装载于所述吊舱上的全数字动态红外热像仪捕捉到的热图像中包括针对所述待测杆塔的成像内容，以使所述吊舱锁定所述待测杆塔之后，判断所述热图像中是否存在温度值高于预设温度阈值的目标物体内容；以及当判断出所述热图像中存在温度值高于所述预设温度阈值的目标物体内容时，继续判断所述目标物体内容在所述热图像中的位置是否位于所述热图像的中心区域内；所述控制单元，还用于当所述判断单元判断出所述目标物体内容在所述热图像中的位置未位于所述热图像的中心区域内时，控制所述吊舱进行水平旋转和/或垂直旋转，直至所述目标物体内容位于所述热图像的中心区域内；以及控制所述吊舱上的所述全数字动态红外热像仪和/或所述吊舱上的可见光摄像头，对所述目标物体内容执行成像操作，得到目标图像；巡检数据获取单元，用于识别所述控制单元得到的所述目标图像中心区域内的所述目标物体内容对应的杆塔部件，并通过安装在所述待测杆塔上的多传感器模块，获取针对所述待测杆塔的巡检数据，所述巡检数据包括所述待测杆塔的倾斜度、所述杆塔部件的湿度、所述杆塔部件的振动频率以及所述杆塔部件的温度值中的一种或多种；故障匹配单元，用于将所述巡检数据获取单元获取到的所述巡检数据与预设巡检故障数据库进行比较，得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多传感器信息融合的杆塔锁定方法，其特征在于，所述方法包括：获取待测杆塔的目标杆塔标识，并根据所述目标杆塔标识和预存的巡检路线地图确定所述待测杆塔的第一目标位置；根据获取到的直升机的第一即时位置和所述待测杆塔的所述第一目标位置计算所述直升机相对所述待测杆塔的相对位置，以及通过飞行姿态检测仪检测所述直升机飞行时的倾仰角度以及所述直升机飞行时的横向翻滚角度；根据所述倾仰角度、所述横向翻滚角度以及所述相对位置，控制所述直升机上的吊舱进行水平旋转和/或垂直旋转，直至固定装载于所述吊舱上的全数字动态红外热像仪捕捉到的热图像中包括针对所述待测杆塔的成像内容，以使所述吊舱锁定所述待测杆塔。

【技术特征摘要】
1.一种基于多传感器信息融合的杆塔锁定方法，其特征在于，所述方法包括：获取待测杆塔的目标杆塔标识，并根据所述目标杆塔标识和预存的巡检路线地图确定所述待测杆塔的第一目标位置；根据获取到的直升机的第一即时位置和所述待测杆塔的所述第一目标位置计算所述直升机相对所述待测杆塔的相对位置，以及通过飞行姿态检测仪检测所述直升机飞行时的倾仰角度以及所述直升机飞行时的横向翻滚角度；根据所述倾仰角度、所述横向翻滚角度以及所述相对位置，控制所述直升机上的吊舱进行水平旋转和/或垂直旋转，直至固定装载于所述吊舱上的全数字动态红外热像仪捕捉到的热图像中包括针对所述待测杆塔的成像内容，以使所述吊舱锁定所述待测杆塔。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据所述倾仰角度、所述横向翻滚角度以及所述相对位置，控制所述直升机上的吊舱进行水平旋转和/或垂直旋转，直至固定装载于所述吊舱上的全数字动态红外热像仪捕捉到的热图像中包括针对所述待测杆塔的成像内容，以使所述吊舱锁定所述待测杆塔之后，所述方法还包括：判断所述热图像中是否存在温度值高于预设温度阈值的目标物体内容；如果存在，判断所述目标物体内容在所述热图像中的位置是否位于所述热图像的中心区域内；如果未位于，控制所述吊舱进行水平旋转和/或垂直旋转，直至所述目标物体内容位于所述热图像的中心区域内；控制所述吊舱上的所述全数字动态红外热像仪和/或所述吊舱上的可见光摄像头，对所述目标物体内容执行成像操作，得到目标图像；识别所述目标图像中心区域内的所述目标物体内容对应的杆塔部件，并通过安装在所述待测杆塔上的多传感器模块，获取针对所述待测杆塔的巡检数据，所述巡检数据包括所述待测杆塔的倾斜度、所述杆塔部件的湿度、所述杆塔部件的振动频率以及所述杆塔部件的温度值中的一种或多种；将所述巡检数据与预设巡检故障数据库进行比较，得到初步故障匹配结果；生成巡检报告并输出，以供巡检人员浏览，所述巡检报告包括巡检日期、巡检人员身份标识、所述目标图像、所述巡检数据以及所述初步故障匹配结果中的一种或多种。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述生成巡检报告并输出，以供巡检人员浏览之后，所述方法还包括：根据所述目标杆塔标识判断是否接收到针对所述待测杆塔的重点巡检指令，如果未收到，获取下一个待测杆塔的第二目标位置；根据获取到的所述直升机的第二即时位置和所述下一个待测杆塔的所述第二目标位置，计算所述直升机与所述下一个待测杆塔之间的直线距离和所述直升机相对于所述下一个待测杆塔的相对方位角；根据所述直线距离计算所述直升机靠近所述下一个待测杆塔进行巡检时所需的飞行距离，以及根据所述相对方位角计算所述直升机靠近所述下一个待测杆塔进行巡检时所需的飞行方向；控制所述直升机朝所述飞行方向飞行所述飞行距离。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在根据所述直线距离计算所述直升机靠近所述下一个待测杆塔进行巡检时所需的飞行距离，以及根据所述相对方位角计算所述直升机靠近所述下一个待测杆塔进行巡检时所需的飞行方向之后，所述方法还包括：根据所述相对方位角计算所述吊舱对准所述下一个待测杆塔时所需的旋转角度；根据所述旋转角度控制所述吊舱以预设速度进行水平旋转和/或垂直旋转，使固定装载于所述吊舱上的所述全数字动态红外热像仪对准所述下一个待测杆塔，并执行所述的控制所述直升机朝所述飞行方向飞行所述飞行距离。5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述获取下一个待测杆塔的第二目标位置包括：根据所述目标杆塔标识在所述预存的巡检路线地图上将所述目标杆塔标识对应的所述第一目标位置标记为已巡检杆塔位置，得到带巡检标记的巡检路线地图；根据所述带巡检标记的巡检路线地图上标记的所有已巡检杆塔位置，在所述带巡检标记的巡检路线地图上确定与所述第一目标位置距离最短的未巡检杆塔的位置，作为下一个待测杆塔的第二目标位置。6.一种基于多传感器信息融合的杆塔锁定装置，其特征在于，包括：第一获取单元，用于获取待测杆塔的目标杆塔标识，以及获取直升机的第一即时位置，并根据所述目标杆塔标识和预存的巡检路线地图确定所述待测杆塔的第一目标位置；计算单元，用于根据所述第一获取单元获取到的所述第一即时位置和所述第一目标位...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒙华伟，李雄刚，刘平原，汪勇，许志海，廖建东，孙晓敏，吴晓松，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司机巡作业中心，广州科易光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44