一种基于RTK的无人机载紫外漏电检测系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于RTK的无人机载紫外漏电检测系统，包括服务器、无人机、采集模块、RTK差分定位模块、数据处理模块和评估模块，服务器分别与无人机、采集模块、RTK差分定位模块、数据处理模块和评估模块连接；采集模块采集与输电线路连接的电力设备的图像数据，以获得与输电线路连接的电力设备的图像数据，RTK差分定位模块用于提供无人机的定位信息，数据处理模块用于处理采集模块采集得到的图像数据，评估模块对数据处理模块处理后的图像数据进行评估，形成评估结果，并根据评估结果触发采集模块对电力设备采集姿势的调整。采集模块对电力设备采集姿势的调整。采集模块对电力设备采集姿势的调整。

【技术实现步骤摘要】
一种基于RTK的无人机载紫外漏电检测系统及方法


[0001]本专利技术涉及输电线路巡检
，尤其涉及一种基于RTK的无人机载紫外漏电检测系统及方法。

技术介绍

[0002]电力高压铁塔多建设在野外，是电力部门的重要设施，能架空输电线并起保护和支撑作用。随着巡检技术的不断发展，很多智能终端都被广泛应用在输电线的巡检工作中。但针对一些山高林密区域，输电高压铁塔多从山林之中穿过，线路通道内线树矛盾突出，因此对危急树木进行监测，及时对其进行清理尤为重要。
[0003]如CN213846865U现有技术公开了一种输电线路智能巡检系统，目前的监测方式多为智能终端结合人工巡检，巡检人员往往需要定期登塔，通过目测估计线树距离，一方面误差较大，另一方面由于视角的原因，观测不够全面，容易遗漏危急树木。
[0004]另一种典型的如CN111736040B的现有技术公开的基于单像素成像系统的微弱漏电检测方法，在大气压下，常表现为火花或电弧放电形式；在极不均匀电场中，会在局部电场较强处形成电晕放电。除使用纯空气间隙作绝缘外，电力系统中还有许多处于空气中的固体绝缘介质，如输电线路的绝缘子、套管、电机定子绕组槽外部分的绝缘等，所以还会遇到气体沿固体表面产生放电的情况，放电的过程中伴随有电脉冲、发光、发声、发热和电磁福射等现象，其中辐射出的光信号波长部分位于紫外波段近年来，相关的电力部门、高校和科研单位提出了通过对日盲紫外光信号进行成像的方式，对放电区域进行检测。但存在的问题是：放电时所释放出的日盲紫外信号较弱，因此对面阵探测器中单个像元的信号倍增能力有较高要求。
[0005]同时，现有技术中还存在对电力设备的图像数据采集过大，增大了图像处理的难度，增加了计算量；因此为了解决本领域普遍存在检测效率差、智能程度低、采集的图像数据不精准和电力设备的图像数据采集过大等等问题，作出了本专利技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于，针对目前所存在的不足，提出了一种基于RTK的无人机载紫外漏电检测系统及方法。
[0007]为了克服现有技术的不足，本专利技术采用如下技术方案：一种基于RTK的无人机载紫外漏电检测系统，无人机载紫外漏电检测系统包括服务器、无人机，无人机载紫外漏电检测系统还包括采集模块、RTK差分定位模块、数据处理模块和评估模块，所述服务器分别与所述无人机、所述采集模块、所述RTK差分定位模块、数据处理模块和所述评估模块连接；所述采集模块采集与输电线路连接的电力设备的图像数据，以获得与输电线路连接的电力设备的图像数据，所述RTK差分定位模块用于提供无人机的定位信息，所述数据处
理模块用于处理所述采集模块采集得到的图像数据，所述评估模块对所述数据处理模块处理后的图像数据进行评估，形成评估结果，并根据所述评估结果触发所述采集模块对所述电力设备采集姿势的调整；其中，所述采集模块和评估模块设置在所述无人机上，并对所述采集模块实时采集得到的图像数据进行评估；所述采集模块包括采集单元和姿势调整单元，所述采集模块采集所述电力设备的图像数据，所述姿势调整单元调整所述采集单元的采集姿势；所述评估模块包括评估单元和姿势触发单元，所述评估单元根据所述数据处理模块处理后的图像数据进行评估，所述姿势触发单元根据所述评估结果向所述采集模块发出姿势调整指令，使所述姿势调整单元接收所述调整指令，并触发所述姿势调整单元调整所述采集单元的采集角度，以触发所述采集单元采集电力设备的紫外辐射图像数据。
[0008]可选的，所述采集单元包括采集探头、紫外线探测器、数据存储器，所述采集探头用于对所述电力设备的图像数据，所述紫外线探测器采集所述电力设备的紫外辐射图像数据，所述数据存储器用于存储所述采集探头采集得到的图像数据、以及所述紫外线探测器采集得到的紫外辐射图像数据。
[0009]可选的，所述数据处理模块包括数据处理单元和传输单元，所述数据处理单元用于对图像数据进行处理，所述传输单元将处理后的图像数据向所述评估单元进行传输。
[0010]可选的，所述评估单元获取采集探头采集得到的所述图像数据，并对电力设备的图像数据的图像数据进行处理，其中，所述处理包括灰度化、二值化和边缘提取，以提取出所述采集模块的采集视觉中的矩形采集区域的边缘像素轮廓、电力设备的所有边缘像素点，并任取四个所述电力设备的边缘像素点D1、D2、D3、D4，并根据电力设备的边缘像素点D1、D2、D3、D4到采集区域四个顶点G1、G2、G3、G4的距离计算定位指数Location：；式中，U
j
为所述电力设备的边缘像素点D1到所述采集区域的四个顶点的距离， j=1，2，3，4，同理，V
k
为电力设备的边缘像素点D2到所述采集区域四个顶点的距离， k=1，2，3，4，W
i
为电力设备的边缘像素点D3到所述采集区域四个顶点的距离， i=1，2，3，4，Q
s
为电力设备的边缘像素点D4到所述采集区域四个顶点的距离， s=1，2，3，4；若所述定位指数Location大于设定的采集触发阈值View，则触发对所述采集模块对电力设备的采集姿势的调整。
[0011]可选的，所述姿势调整单元包括调整构件和转向构件，所述转向构件用于对所述紫外线探测器和所述调整构件的位置进行转向调整，所述调整构件用于对所述紫外线探测器的俯仰角度进行调整；所述调整构件包括调整座、俯仰驱动机构、角度检测件，所述调整座与所述转向构件铰接，并在所述俯仰驱动机构的驱动下沿着铰接位置的轴线进行转动，所述角度检测件用于对所述调整座的俯仰角度进行调整；其中，所述紫外线探测器和采集探头分别设置在所述调整座上并跟随所述调整座的转动而转动。
[0012]可选的，所述RTK差分定位模块包括无人机接收机、以及至少三个基站接收机，至少三个所述基站接收机设置在巡检的路线上，所述无人机接收机设置在所述无人机上；
其中，所述无人机接收机和至少三个基站接收机同时接收卫星信号，然后利用相位差分技术计算无人机接收机的当前位置，并根据所述当前位置与设定的巡检位置是否一致，以确定当前巡检位置是否为设定的所述输电线路的巡检位置。
[0013]本专利技术还提供一种基于RTK的无人机载紫外漏电检测方法，所述无人机载紫外漏电检测方法包括以下步骤：Step1、获取无人机的当前的实时位置；Step2、所述RTK差分定位模块确定所述无人机的位置与设定的巡检位置是否一致；Step3、无人机自主前往设定的巡检位置，并控制所述采集模块采集电力设备的图像数据；Step4、所述数据处理模块对图像数据进行预处理，以获得所述采集模块的采集视觉中的矩形采集区域的边缘像素轮廓、电力设备的所有边缘像素点；Step5、所述评估模块对图像数据进行评估，并根据所述评估结果向所述采集模块发出姿势调整指令；Step6、所述姿势调整单元接收所述调整指令，并触发所述姿势调整单元调整所述采集单元的采集角度；Step7、将所述采集角度下的紫外辐射图像数据作为能反应所述电力设备的紫外辐射图像数据，并对所述紫外辐射图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于RTK的无人机载紫外漏电检测系统，无人机载紫外漏电检测系统包括服务器、无人机，其特征在于，无人机载紫外漏电检测系统还包括采集模块、RTK差分定位模块、数据处理模块和评估模块，所述服务器分别与所述无人机、所述采集模块、所述RTK差分定位模块、数据处理模块和所述评估模块连接；所述采集模块采集与输电线路连接的电力设备的图像数据，以获得与输电线路连接的电力设备的图像数据，所述RTK差分定位模块用于提供无人机的定位信息，所述数据处理模块用于处理所述采集模块采集得到的图像数据，所述评估模块对所述数据处理模块处理后的图像数据进行评估，形成评估结果，并根据所述评估结果触发所述采集模块对所述电力设备采集姿势的调整；其中，所述采集模块和评估模块设置在所述无人机上，并对所述采集模块实时采集得到的图像数据进行评估；所述采集模块包括采集单元和姿势调整单元，所述采集模块采集所述电力设备的图像数据，所述姿势调整单元调整所述采集单元的采集姿势；所述评估模块包括评估单元和姿势触发单元，所述评估单元根据所述数据处理模块处理后的图像数据进行评估，所述姿势触发单元根据所述评估结果向所述采集模块发出姿势调整指令，使所述姿势调整单元接收所述调整指令，并触发所述姿势调整单元调整所述采集单元的采集角度，以触发所述采集单元采集电力设备的紫外辐射图像数据。2.根据权利要求1所述的一种基于RTK的无人机载紫外漏电检测系统，其特征在于，所述采集单元包括采集探头、紫外线探测器、数据存储器，所述采集探头用于对所述电力设备的图像数据，所述紫外线探测器采集所述电力设备的紫外辐射图像数据，所述数据存储器用于存储所述采集探头采集得到的图像数据、以及所述紫外线探测器采集得到的紫外辐射图像数据。3.根据权利要求2所述的一种基于RTK的无人机载紫外漏电检测系统，其特征在于，所述数据处理模块包括数据处理单元和传输单元，所述数据处理单元用于对采集探头采集得到图像数据、以及所述紫外线探测器采集得到的紫外辐射图像数据进行处理，所述传输单元将处理后的图像数据向所述评估单元进行传输。4.根据权利要求3所述的一种基于RTK的无人机载紫外漏电检测系统，其特征在于，所述评估单元获取采集探头采集得到的所述图像数据，并对电力设备的图像数据的图像数据进行处理，其中，所述处理包括灰度化、二值化和边缘提取，以提取出所述采集模块的采集视觉中的矩形采集区域的边缘像素轮廓、电力设备的所有边缘像素点，并任取四个所述电力设备的边缘像素点D1、D2、D3、D4，并根据电力设备的边缘像素点D1、D2、D3、D4到采集区域四个顶点G1、G2、G3、G4的距离计算定位指数Location：；式中，U
j
为所述电力设备的边缘像素点D1到所述采集区域的四个顶点的距离， j=1，2，3，4，同理，V
k
为电力设备的边缘像素点D2到所述采集区域四个顶点的距离， k=1，2，3，4，W
i
为电力设备的边缘像素点D3到所述采集区域四个顶点的距离， i=1，2，3，4，Q

【专利技术属性】
技术研发人员：曹世鹏，倪莎，王立涛，余万金，陈杰，周文斌，
申请(专利权)人：众芯汉创北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：