输电线路无人机夜间巡视系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种输电线路无人机夜间巡视系统，该系统包括：用于获取夜间巡视输电线路图像信号的搭载夜视仪的无人机模块；监控模块，与无人机模块连接；基于无线图传技术的通讯模块，分别与无人机模块与监控模块连接。与现有技术相比，本实用新型专利技术具有可靠性高、精度高以及实时性好等优点。度高以及实时性好等优点。度高以及实时性好等优点。

Unmanned aerial vehicle night patrol system for transmission line

【技术实现步骤摘要】
输电线路无人机夜间巡视系统


[0001]本技术涉及输电线路监测领域，尤其是涉及一种输电线路无人机夜间巡视系统。

技术介绍

[0002]近年来，基础建设的不断发展，各类轨道交通、公路建设、建筑施工、河道整治、绿化施工等情况日渐增多。目前，各类施工固定隐患点、三跨重要区段、风筝放飞点、经营性苗圃等区域都会设置在线监控装置，保证了在能见度良好的情况下的实时监控工作，但在夜间发生跳闸后进行故障点判断和查找的能力尚有空白，例如夜间施工、流动施工、监控区域外的施工等情况依旧需要靠人员在现场进行监护。同时，由于夜间空气湿度的增加，风筝线、飘带、塑料大棚、遮阳沙等异物飘到输电线路上导致的跳闸事故也多在夜间发生。因此，为了能够在夜间发生线路跳闸事故后，尽快判断线路设备情况、排查跳闸原因、寻找放电闪络痕迹、以最短时间解决跳闸隐患、恢复正常送电，亟需设计一种能帮助抢修作业人员清晰判断夜间设备情况的系统。
[0003]无人机作业大大提高了电力维护和检修的速度和效率，降低了电力部门整体巡检成本。然而。现有通过无人机实现对输电线路的巡视，多搭载普通的可见光无人机，都是在白天进行，即使云台搭载的相机像素再高，在夜间巡视环境光线低的影响下也无法得到清晰的成像效果。不仅无法对输电线路进行有效的巡视，而且随时可能会对无人机飞行造成毁灭性的损坏，无论对电网还是设备都存在较高的安全风险。
[0004]此外，现有的具备夜视功能的无人机系统，多搭载红外热像仪进行夜间巡检工作。但红外热像仪使用距离有一定限制，无法分辨细节，造成一定的视觉局限，需要目标物和周围环境的温差大才能很好成像，受环境温度影响大。当部分线路处的温度与周围环境差别较小时，红外热成像图像对比度低，分辨能力差。同时，在进行故障特巡时，红外热成像仪并无法发现残留在杆塔上未燃尽的风筝线、飘带等异物，可能会形成二次跳闸的隐患。

技术实现思路

[0005]本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供了一种可靠性高、精度高以及实时性好的输电线路无人机机载夜间巡视系统。
[0006]本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0007]本技术提出了一种输电线路无人机夜间巡视系统，该系统包括：
[0008]用于获取夜间巡视输电线路图像信号的搭载夜视仪的无人机模块；
[0009]监控模块，与无人机模块连接；
[0010]基于无线图传技术的通讯模块，分别与无人机模块与监控模块连接。
[0011]优选地，所述夜视仪包括用于获取目标对象发出微弱光源的无红爆激光模块，用于将光信号转换为数字信号的微光传感器模块以及用于将数字信号转换为图像信号的微控制单元MCU，所述的无红爆激光模块、微光传感器模块和微控制单元MCU依次连接。
[0012]优选地，所述目标对象包括电力线路、设施或异物。
[0013]优选地，所述微光传感器模块为CCD微光传感器模块。
[0014]优选地，所述监控模块包括本地监控模块或远程监控模块。
[0015]优选地，所述的无人机模块上设有用于将无人机模块获取的图像信号转换为以太网信号传输至所述本地监控模块的通讯接口。
[0016]优选地，所述系统还包括与远程监控模块连接的无线路由器模块。
[0017]优选地，所述监控模块包括用于实时显示输电线路图像的显示模块。
[0018]优选地，所述无人机模块上搭载三轴云台。
[0019]优选地，所述无线路由器模块为4G或5G路由器。
[0020]与现有技术相比，本技术具有以下优点：
[0021]1)根据夜间应急作业的实际需求，针对现有的红外成像技术中对于环境温度差别不大的物体无法识别的情况，本技术采用夜视仪搭载无人机技术，提供了一种输电线路无人机夜间巡视系统，克服了现有技术的缺陷，实现在夜间对输电线路进行精细巡检的自动巡检，解决了输电线路夜间巡视存在的人身风险，提高工作效率；
[0022]2)本技术采用了可靠性高的无线图传技术，针对输电线路及设施如变压器等对图传信号的强电磁辐射干扰、无人机的电机运行过程中辐射电磁波、在超视距传输时影响信号信噪比的不利情况，对夜视仪获取的图像信号高质量传输；
[0023]3)本技术采用的4G或5G远程监控技术，可以低成本、高清晰度、高实时性地获取机载夜视仪采集的图像数据。
附图说明
[0024]图1为本技术系统的架构示意图。
具体实施方式
[0025]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本技术保护的范围。
[0026]本实施例给出了一种输电线路无人机夜间巡视系统，该系统包括：搭载夜视仪的无人机模块，用于获取夜间巡视输电线路的图像信号，其上搭有三轴云台；监控模块，用于对无人机模块进行控制并对无人机模块传输的图像信号进行监控；基于无线图传技术的通讯模块，用于实现无人机模块与监控模块之间的信息交互。
[0027]根据需求分析，首先完成无人机模块以及夜视仪的选型，确保无人机与夜视仪集成后，可安全、可靠的飞行；
[0028]根据选定的无人机模块、夜视仪的型号和参数特性，进行信息无线传输、远程通信、远程监控等设备的选型匹配；
[0029]对系统中所需的设备依据其特性，设计相应的机械接口、电气接口，实现各设备的集成。
[0030]所述夜视仪包括用于获取电力线路、设施或异物发出微弱光源的无红爆激光模
块，用于将光信号转换为数字信号的CCD微光传感器模块以及用于将数字信号转换为图像信号的微控制单元MCU。
[0031]所述夜视仪上也包括显示屏幕，可显示采集到的图像数据。
[0032]所述监控模块包括本地监控模块或远程监控模块，图像信号传输过程具体为：
[0033]1)通过无人机模块上的通讯接口将无人机模块获取的图像信号转换为以太网信号传输至所述本地监控模块；
[0034]2)所述系统还包括无线路由器模块，用于将无人机模块获取的图像信号通过以太网信号传输至远程终端模块；
[0035]远程监控模块依据无人机获取的图像信息，可实时了解现场情况并远程指挥，便于及时调整策略。
[0036]所述监控模块包括用于实时显示输电线路图像的显示模块。
[0037]本实施例系统的工作过程具体为：
[0038]搭载夜视仪的无人机模块按照监控模块发送的巡视路线进行输电线路进行巡视，夜视仪中无红爆激光模块对目标对象进行照射，电力线路、设施或异物发出微弱的光线，透镜成像后经CCD微光传感器转换为数字信号，并经过MCU处理后成为图像信号；
[0039]图像信号经过通讯接口转换后成为以太网信号可以连接到本地终端模块或经过4G或5G本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种输电线路无人机夜间巡视系统，其特征在于，该系统包括：用于获取夜间巡视输电线路图像信号的搭载夜视仪的无人机模块；监控模块，与无人机模块连接；基于无线图传技术的通讯模块，分别与无人机模块与监控模块连接。2.根据权利要求1所述的一种输电线路无人机夜间巡视系统，其特征在于，所述夜视仪包括用于获取目标对象发出微弱光源的无红爆激光模块，用于将光信号转换为数字信号的微光传感器模块以及用于将数字信号转换为图像信号的微控制单元MCU，所述的无红爆激光模块、微光传感器模块和微控制单元MCU依次连接。3.根据权利要求2所述的一种输电线路无人机夜间巡视系统，其特征在于，所述目标对象包括电力线路、设施或异物。4.根据权利要求2所述的一种输电线路无人机夜间巡视系统，其特征在于，所述微光传感器模块为CCD微光传感器模块。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：王欣庭，孟夏卿，何冰，王宗洋，赖志超，乔丰翔，张羽公，李海南，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，
类型：新型
国别省市：