巡视输电线路的无人机高度控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了巡视输电线路的无人机高度控制系统及方法，包括无人机、图像采集装置、无线图传装置、与所述无人机相连的能够沿地线周向将所述地线围在其中的辅助限高装置，所述辅助限高装置包括开合机构，所述开合机构能够开闭供地线进出所述辅助限高装置的开口；所述图像采集装置和无线图传装置设置在所述无人机或辅助限高装置上。本发明专利技术能够约束无人机最大飞行高度，避免与地线之间发生阻滞和卡线，地线进出控制更简便，还能够调整空中形态和重心，地线进出的调整时间更短，巡视更加稳定效率更高。

【技术实现步骤摘要】
巡视输电线路的无人机高度控制系统及方法
本专利技术属于无人机
，具体涉及辅助限高装置、巡视输电线路的无人机高度控制系统及方法。
技术介绍
随着近几年科技的不断发展，无人机已经在各行各业中得到了广泛的运用，特别是在输电线路巡视中，无人机能够利用其近距离的可视化功能和无障碍快捷的巡视通道这两大优势正在逐渐替代传统的人工故障巡视。然而在无人机这一新兴产业蓬勃发展的过程中，由于缺乏有效的监管，近年来频频在多地爆出无人机黑飞干扰民航客机的事件，因此在某些地区收紧了对无人机空域使用的限制，比如在机场附近设立禁飞区和限飞区。由于机场附近的禁飞区和限飞区包括了一部分输电线路和杆塔，而其中限飞区的限定要求民用无人机最大飞行高度距离部分铁塔高度已经非常接近，因此在无人机巡检过程中，极有可能超过限飞高度。当无人机超过限飞高度时，会导致无人机报警，并很有可能被有关部门发现并通报处罚，造成声誉和经济上的损失。现有技术中除了恢复人工故障巡视之外，并没有很好的解决办法。
技术实现思路
针对现有技术中所存在的不足，本专利技术提供了一种能够约束无人机最大飞行高度、避免与地线之间发生阻滞和卡线、地线进出控制更简便、能够调整空中形态和重心、巡视更加稳定、缩短了地线进出的调整时间的巡视输电线路的无人机高度控制系统及方法。本专利技术的一个方面，巡视输电线路的无人机高度控制系统，包括无人机、图像采集装置、无线图传装置、与所述无人机相连的能够沿地线周向将所述地线围在其中的辅助限高装置，所述辅助限高装置包括开合机构，所述开合机构能够开闭供地线进出所述辅助限高装置的开口；所述图像采集装置和无线图传装置设置在所述无人机或辅助限高装置上。进一步地，所述辅助限高装置内部还设有至少一个定滑轮，所述定滑轮的转轴与所述地线轴向垂直，当进行巡视时所述定滑轮的轮槽与所述地线配合。进一步地，所述定滑轮有多个且大小均匀，所述多个定滑轮的转轴相互平行设置。进一步地，所述无人机与辅助限高装置通过长度可调的至少一个连接件连接。进一步地，所述开合机构包括驱动装置、能够开闭所述开口的开合臂、无线通信装置，所述无线通信装置与驱动装置输入端连接，所述驱动装置输出端与所述开合臂连接；所述无线通信装置用于接收远程控制信号并发送给驱动装置以使驱动装置控制所述开合臂开闭。进一步地，所述辅助限高装置呈倒U形且开口在底部，所述U形的两侧边长度不同。本专利技术的另一个方面，巡视输电线路的无人机高度控制方法，采用前述的巡视输电线路的无人机高度控制系统，包括如下步骤：S1：所述无人机将辅助限高装置抬升至地线处；S2：所述开合机构打开开口，所述图像采集装置开启，所述无人机调整所述辅助限高装置的位置使地线从所述开口处进入辅助限高装置内部；S3：所述开合机构关闭开口，所述无人机顺着所述地线长度方向运动以开始巡视输电线路；S4：输电线路巡视结束时，所述图像采集装置关闭，所述开合机构打开开口，所述无人机调整所述辅助限高装置的位置以离开地线。巡视输电线路的无人机高度控制方法，采用前述包括连接件的巡视输电线路的无人机高度控制系统，还包括如下步骤：S1：根据地线的高度将连接件的长度调整至合适范围，所述无人机通过所述连接件将辅助限高装置抬升至地线处；S2：所述开合机构打开开口，所述图像采集装置开启，所述无人机调整所述辅助限高装置的位置使地线从所述开口处进入辅助限高装置内部；S3：所述开合机构关闭开口，所述无人机顺着所述地线长度方向运动以开始巡视输电线路；S4：输电线路巡视结束时，所述图像采集装置关闭，所述开合机构打开开口，所述无人机调整所述辅助限高装置的位置以离开地线。巡视输电线路的无人机高度控制方法，采用前述包括驱动装置和开合臂的巡视输电线路的无人机高度控制系统，还包括如下步骤：S1：所述无人机将辅助限高装置抬升至地线处；S2：所述无线通信装置接收到打开开口信号后，驱动装置控制开合臂进入打开开口状态，所述图像采集装置开启，所述无人机调整所述辅助限高装置的位置使地线从所述开口处进入辅助限高装置内部；S3：所述无线通信装置接收到关闭开口信号后，驱动装置控制开合臂进入关闭开口状态，所述无人机顺着所述地线长度方向运动以开始巡视输电线路；S4：输电线路巡视结束时，所述图像采集装置关闭，所述无线通信装置接收到打开开口信号后，驱动装置控制开合臂进入打开开口状态，所述无人机调整所述辅助限高装置的位置以离开地线。巡视输电线路的无人机高度控制方法，采用前述辅助限高装置呈倒U形的巡视输电线路的无人机高度控制系统，还包括如下步骤：S1：所述无人机将辅助限高装置抬升至地线处；S2：所述开合机构打开开口，所述图像采集装置开启，所述无人机调整所述辅助限高装置的位置让其U形长度较短的一侧边的外侧斜靠在地线上，所述无人机上升直到所述地线离开长度较短的一侧来到所述开口的下方，此时所述无人机下降直到所述地线进入辅助限高装置内部；S3：所述开合机构关闭开口，所述无人机顺着所述地线长度方向运动以开始巡视输电线路；S4：输电线路巡视结束时，所述图像采集装置关闭，所述开合机构打开开口，所述无人机调整所述辅助限高装置的位置以离开地线。相比于现有技术，本专利技术具有如下有益效果：1、本专利技术通过采用一个具有开合机构的辅助限高装置来控制无人机与地线之间的距离，可以有效约束无人机的巡视高度，避免超过限飞高度，解决了无人机巡视输电线路时可能会碰到的超过限飞高度的问题；2、本专利技术通过设置长度可调的连接件将辅助限高装置和无人机连接起来，可以进一步根据限飞高度要求的不同进行适应性调整；进一步设置多个独立的连接件可以有效调整辅助限高装置的空中形态和重心，以使无人机的飞行更加稳定；3、由于辅助限高装置与地线之间的位置相对稳定，本专利技术通过将图像采集装置设置在辅助限高装置上，比起现有技术中将图像采集装置安装在无人机上，其画面效果更稳定，距离更近更清晰；4、本专利技术通过采用远程控制的方式来实现开口的开闭，相对于传统的机械式触发控制开合，控制更为精确，显著降低失误的几率。附图说明图1为本专利技术无人机高度控制系统结构示意图；图2为本专利技术辅助限高装置的仰视图；其中，1无人机，2图像采集装置，3无线图传装置，4辅助限高装置，41开合机构，411驱动装置，412开合臂，413无线通信装置，42开口，43定滑轮，44连接件。具体实施方式为了使专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“底部”、“顶部”、“外侧”、“内侧”、“内部”等指示方位和位置关系为基于附图的所述的方位和位置关系，仅仅是为了方便本申请的简化描述，而不是指示和暗示所指的装置和元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，所以不能理解为对本申请的限制。本专利技术的一个方面，巡视输电线路的无人机高度控制系统，如图1所示，包括无人机1、图像采集装置2、无线图传装置3、与所述无人机1相连的能够沿地线周向将所述地线围在其中的辅助限高装置4，所述辅助限高装置4包括开合机构41，所述开合机构41能够开闭供地线进出所述辅助限高装置4的开口42；所述图像采集装置2和无线图传装置3可设置在所述无人机1或辅助限高装置4上。这里的地线是指架空地线。所述无人机可采用多旋翼式无人机。所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.巡视输电线路的无人机高度控制系统，其特征在于：包括无人机、图像采集装置、无线图传装置、与所述无人机相连的能够沿地线周向将所述地线围在其中的辅助限高装置，所述辅助限高装置包括开合机构，所述开合机构能够开闭供地线进出所述辅助限高装置的开口；所述图像采集装置和无线图传装置设置在所述无人机或辅助限高装置上。

【技术特征摘要】
1.巡视输电线路的无人机高度控制系统，其特征在于：包括无人机、图像采集装置、无线图传装置、与所述无人机相连的能够沿地线周向将所述地线围在其中的辅助限高装置，所述辅助限高装置包括开合机构，所述开合机构能够开闭供地线进出所述辅助限高装置的开口；所述图像采集装置和无线图传装置设置在所述无人机或辅助限高装置上。2.根据权利要求1所述的巡视输电线路的无人机高度控制系统，其特征在于：所述辅助限高装置内部还设有至少一个定滑轮，所述定滑轮的转轴与所述地线轴向垂直，当进行巡视时所述定滑轮的轮槽与所述地线配合。3.根据权利要求2所述的巡视输电线路的无人机高度控制系统，其特征在于：所述定滑轮有多个且大小均匀，所述多个定滑轮的转轴相互平行设置。4.根据权利要求1-3任一项所述的巡视输电线路的无人机高度控制系统，其特征在于：所述无人机与辅助限高装置通过长度可调的至少一个连接件连接。5.根据权利要求1-3任一项所述的巡视输电线路的无人机高度控制系统，其特征在于：所述开合机构包括驱动装置、能够开闭所述开口的开合臂、无线通信装置，所述无线通信装置与驱动装置输入端连接，所述驱动装置输出端与所述开合臂连接；所述无线通信装置用于接收远程控制信号并发送给驱动装置以使驱动装置控制所述开合臂开闭。6.根据权利要求1-3任一项所述的巡视输电线路的无人机高度控制系统，其特征在于：所述辅助限高装置呈倒U形且开口在底部，所述U形的两侧边长度不同。7.巡视输电线路的无人机高度控制方法，包括权利要求1所述的巡视输电线路的无人机高度控制系统，还包括如下步骤：S1：所述无人机将辅助限高装置抬升至地线处；S2：所述开合机构打开开口，所述图像采集装置开启，所述无人机调整所述辅助限高装置的位置使地线从所述开口处进入辅助限高装置内部；S3：所述开合机构关闭开口，所述无人机顺着所述地线长度方向运动以开始巡视输电线路；S4：输电线路巡视结束时，所述图像采集装置关闭，所述开合机构打开开口，所述无人机调整所述辅助限高装置的位置以离开地线。8.巡视输电线路的无人机高度控制方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王聪，刘译胶，刘云龙，康均，任毅，邹钦，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，国网重庆市电力公司江北供电分公司，
类型：发明
国别省市：北京,11