本發(fā)明涉及無人機技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種全自動電力巡線無人機系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

我國的國土幅員遼闊，地形也相對復雜，丘陵較多、平原較少，加上氣象條件的復雜多變，給跨區(qū)電網(wǎng)和超高壓輸電線路工程的建設(shè)帶來一定難度，加上建成之后的維護與保養(yǎng)，僅僅依靠現(xiàn)有的檢查手段和常規(guī)測試并不能滿足高效快速的要求，也不能達到很好的效果。無人機技術(shù)的運用，能夠很好的完成電力巡檢和建設(shè)規(guī)劃任務，隨著技術(shù)的不斷成熟和優(yōu)化，無人機巡線也將逐步得到電力企業(yè)的認可及大規(guī)模應用。如中國專利申請?zhí)枮镃N 201610684047.3公開了一種無人機自動化巡檢系統(tǒng)，包括無人機、控制中心和搭載在無人機上的取像裝置，無人機按控制中心預設(shè)的路徑飛行，所述無人機設(shè)有通信裝置、數(shù)據(jù)存儲裝置、定位裝置、降落傘和彈出裝置，其中取像裝置和定位裝置的數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)存儲裝置中，數(shù)據(jù)存儲裝置固定連接通信裝置并經(jīng)通信裝置與控制中心通信；定位裝置控制彈出裝置彈出，彈出裝置的彈出端探出無人機表面，所述數(shù)據(jù)存儲裝置和通信裝置藏于彈出裝置的彈出端內(nèi)，數(shù)據(jù)存儲裝置上綁有降落傘；當定位裝置檢測到無人機不按預設(shè)的路徑飛行時，彈出裝置彈出數(shù)據(jù)存儲裝置和通信裝置。又如中國專利申請?zhí)枮镃N 201510241271.0公開了一種無人機巡檢系統(tǒng)，其中，地面控制終端可通過中繼直升機與進行巡檢作業(yè)的任務直升機進行雙向通信，進而實現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)傳輸以及任務直升機的飛行控制等功能，大大提高了無人機的飛行控制距離，同時本發(fā)明技術(shù)方案因采用126cc水冷發(fā)動機解決了80cc發(fā)動機動力不足、載荷量偏小以及壽命短缺陷，并參照汽車發(fā)電原理加裝一款200W發(fā)電機以及整流濾波模塊，一定程度上解決了機載設(shè)備所需電源問題

當前的無人機巡檢系統(tǒng)一般由無人機分系統(tǒng)、任務載荷分系統(tǒng)和綜合保障分系統(tǒng)組成。無人機分系統(tǒng)指由無人駕駛航空器、地面站和通訊系統(tǒng)組成，通過遙控指令完成飛行任務的無人飛機系統(tǒng)。任務載荷分系統(tǒng)指為完成檢測、采集和記錄架空輸電線路信息等特定任務功能的系統(tǒng)，一般包括光電吊艙、云臺、相機、紅外熱像儀和地面顯控單元等設(shè)備或裝置。綜合保障分系統(tǒng)指保障無人機巡檢系統(tǒng)正常工作的設(shè)備及工具的集合，一般包括供電設(shè)備、動力供給(燃料或動力電池)、專用工具、備品備件和儲運車輛等。無人機技術(shù)的發(fā)展為架空電力線路的巡線提供了新的移動平臺，而傳統(tǒng)的無人機巡線系統(tǒng)依然存在以下幾點問題：

1、任務載荷與飛行器匹配較低，需要多人協(xié)作，分工操控飛行器、巡檢設(shè)備，效率低下，對人員的技術(shù)水平要求高；

2、飛行器定位精度低，無針對高壓線纜、桿塔等巡檢場景適用的避障系統(tǒng)，使用風險高，功能很單?。?/p>

3、無人機系統(tǒng)缺乏大數(shù)據(jù)集群作業(yè)的實際應用，不夠安全、智能，與現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)無法并行兼容，效果不佳。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種全自動電力巡線無人機系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中導致的上述多項缺陷。

一種全自動電力巡線無人機系統(tǒng)，包括

地面集中指揮中心：包括指揮中心控制臺，所述指揮中心控制臺內(nèi)嵌有集中指揮數(shù)據(jù)模塊，集中指揮數(shù)據(jù)模塊連接有動態(tài)可視化顯示系統(tǒng)、智能專家分析系統(tǒng)、網(wǎng)絡圖傳模塊和巡檢視頻及圖像歸檔系統(tǒng)，巡檢視頻及圖像歸檔系統(tǒng)連接有無線圖像接收模塊一，所述動態(tài)可視化顯示系統(tǒng)構(gòu)建出三維可視化電子地圖并實時顯示巡檢數(shù)據(jù)和無人機的飛行狀態(tài)；

地面移動控制站：包括地面站的控制計算機，控制計算機連接有數(shù)據(jù)通信模塊二、目標跟蹤系統(tǒng)和無線圖像接收模塊二，所述數(shù)據(jù)通信模塊二用于與智能巡檢無人機上的數(shù)據(jù)通信模塊一無線連接，可對無人機的飛行進行控制，所述無線圖像接收模塊二連接至網(wǎng)絡圖像上傳模塊，網(wǎng)絡圖像上傳模塊與網(wǎng)絡圖傳模塊通過互聯(lián)網(wǎng)連接，所述目標跟蹤系統(tǒng)內(nèi)嵌有已制定好的航線規(guī)劃模塊，用于引導無人機按照規(guī)定航線進行巡檢飛行；

智能巡檢無人機：包括設(shè)置于無人機機體內(nèi)的飛控系統(tǒng)，飛控系統(tǒng)連接有數(shù)據(jù)通信模塊一、安全應急處理模塊、導航模塊、避障信息處理模塊和多功能任務接口模塊，所述避障信息處理模塊連接有雙攝像頭視頻采集模塊，所述多功能任務接口模塊連接有智能機載光電節(jié)能模塊，智能機載光電節(jié)能模塊連接有無線圖傳發(fā)射模塊，無線圖傳發(fā)射模塊分別與無線圖像接收模塊一和無線圖像接收模塊二無線連接，所述導航模塊與目標跟蹤系統(tǒng)連接并為其提供導航數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的，所述智能專家分析系統(tǒng)內(nèi)嵌有分析處理單元以及存儲有故障缺陷數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，分析處理單元與數(shù)據(jù)庫連接，分析處理單元用于對從無人機處接收到的圖像視頻信息進行分析處理，辨別出其缺陷類型并存檔。

優(yōu)選的，所述分析處理單元還連接有報告生成模塊，生成檢測結(jié)果報告。

優(yōu)選的，所述巡檢視頻及圖像歸檔系統(tǒng)通過其內(nèi)置的微處理器對巡檢視頻及圖片進行自行歸類和命名。

優(yōu)選的，所述安全應急處理模塊連接有陀螺儀和飛控系統(tǒng)，所述安全應急處理模塊通過陀螺儀采集無人機的飛行姿態(tài)數(shù)據(jù)并利用飛控系統(tǒng)對其飛行姿態(tài)進行調(diào)整。

優(yōu)選的，所述避障信息處理模塊分別與雙攝像頭視頻采集模塊以及飛控系統(tǒng)連接，避障信息處理模塊從雙攝像頭視頻采集模塊采集到當前的位置和環(huán)境圖像信息，并及時判斷當前是否需要進行避障飛行，然后通過控制飛控系統(tǒng)來控制無人機的飛行軌跡。

本發(fā)明的優(yōu)點在于：

1、多旋翼無人機可垂直起飛和降落，無需任何輔助裝置，不需要專門的機場和跑道，對環(huán)境要求極低，可在野外隨處起飛和降落；

2、無人機飛行精度高，可長時間懸停、前飛、后飛、側(cè)飛、盤旋等，多旋翼無人機能在平原、湖泊、高山等地形地貌下飛行巡檢，可以利用空中優(yōu)勢，全方位、高精度檢查輸電線路運行情況，因此能夠很好地彌補人工巡檢的不足；

3、無人機速度可控范圍大，智能化程度高，可實現(xiàn)程控自主飛行及自動返航等多種先進功能；操作十分簡便有效，有較強的容錯能力；系統(tǒng)性能穩(wěn)定可靠、機動靈活，運營成本低；

4、無人機在制定了航線后，靠近鐵塔和線路的時候，需要拍照片，需要調(diào)整相機到最佳位置拍攝圖像，飛控子系統(tǒng)能根據(jù)提供的位置移動、角度偏移來調(diào)整飛機的位置，自主優(yōu)化巡檢航線與飛行軌跡；

5、無人機光電吊艙可搭載設(shè)備豐富，除了可見光還有紅外熱像儀和紫外成像儀，在夜晚也能發(fā)揮作用；紅外熱像儀能夠通過溫度異常變化對比值，發(fā)現(xiàn)隱蔽性較強的發(fā)熱故障點；紫外成像儀能夠利用電暈和表面局部放電的產(chǎn)生和增強間接評估運行設(shè)備的絕緣狀況和及時發(fā)現(xiàn)絕緣設(shè)備的缺陷；紫外成像儀和紅外熱像儀是一種互補性技術(shù)，結(jié)合傳統(tǒng)可見光巡線，能夠大大提高故障點檢測的準確性，為故障搶修、預警贏得寶貴的時間。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的原理框圖。

圖2為本發(fā)明中地面集中指揮中心的原理框圖。

圖3為本發(fā)明中地面移動控制站的原理框圖。

圖4為本發(fā)明中智能巡檢無人機的原理框圖。

圖5為本發(fā)明中巡檢視頻及圖像歸檔系統(tǒng)的原理框圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實施方式，進一步闡述本發(fā)明。

如圖1至圖5所示，一種全自動電力巡線無人機系統(tǒng)，包括

地面集中指揮中心：包括指揮中心控制臺，所述指揮中心控制臺內(nèi)嵌有集中指揮數(shù)據(jù)模塊，集中指揮數(shù)據(jù)模塊連接有動態(tài)可視化顯示系統(tǒng)、智能專家分析系統(tǒng)、網(wǎng)絡圖傳模塊和巡檢視頻及圖像歸檔系統(tǒng)，巡檢視頻及圖像歸檔系統(tǒng)連接有無線圖像接收模塊一，系統(tǒng)采用4G無線網(wǎng)絡傳輸，視頻實時監(jiān)控，并可在有網(wǎng)絡覆蓋的地方隨時監(jiān)控；

所述動態(tài)可視化顯示系統(tǒng)構(gòu)建出三維可視化電子地圖并實時顯示巡檢數(shù)據(jù)和無人機的飛行狀態(tài)，巡檢數(shù)據(jù)與飛機狀態(tài)實時顯示，各項指標和參數(shù)一目了然；

所述智能專家分析系統(tǒng)內(nèi)嵌有分析處理單元以及存儲有故障缺陷數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，分析處理單元與數(shù)據(jù)庫連接，分析處理單元用于對從無人機處接收到的圖像視頻信息進行分析處理，辨別出其缺陷類型并存檔，將異常進行分級(正常、輕微、嚴重)，提升巡檢、預警效率和精準度，所述分析處理單元還連接有報告生成模塊，生成檢測結(jié)果報告；

所述巡檢視頻及圖像歸檔系統(tǒng)通過其內(nèi)置的微處理器對巡檢視頻及圖片進行自行歸類和命名，由于巡檢數(shù)據(jù)量大，對于巡檢正常的照片，可采取壓縮方式存儲，亦可用表格記錄情況；對于巡檢有重大安全隱患的疑似目標，可保存清晰的圖片；

上述指揮中心具有最高權(quán)限，可統(tǒng)一監(jiān)測、指揮管轄內(nèi)的飛行器，對所有云端數(shù)據(jù)有最高的編輯、搜索、處置權(quán)限，可同時指揮管轄范圍內(nèi)所有飛行器定時、定點接續(xù)完成巡檢任務；

地面移動控制站：包括地面站的控制計算機，控制計算機連接有數(shù)據(jù)通信模塊二、目標跟蹤系統(tǒng)和無線圖像接收模塊二，所述數(shù)據(jù)通信模塊二用于與智能巡檢無人機上的數(shù)據(jù)通信模塊一無線連接，可對無人機的飛行進行控制，所述無線圖像接收模塊二連接至網(wǎng)絡圖像上傳模塊，網(wǎng)絡圖像上傳模塊與網(wǎng)絡圖傳模塊通過互聯(lián)網(wǎng)連接；

本系統(tǒng)具有常規(guī)無人機系統(tǒng)所有的航線規(guī)劃與模擬巡檢飛行功能，具有跟蹤拍攝功能，通過地面站再回傳圖像中選取跟蹤興趣點，無人機將在巡檢的計劃中實現(xiàn)長時間跟拍功能，所述目標跟蹤系統(tǒng)內(nèi)嵌有已制定好的航線規(guī)劃模塊，用于引導無人機按照規(guī)定航線進行巡檢飛行；

上述地面移動控制站集成數(shù)傳電臺模塊、圖像接收模塊、RTK基準站模塊，以及視頻4G轉(zhuǎn)發(fā)模塊，快速作業(yè)；

智能巡檢無人機：包括設(shè)置于無人機機體內(nèi)的飛控系統(tǒng)，飛控系統(tǒng)連接有數(shù)據(jù)通信模塊一、安全應急處理模塊、導航模塊、避障信息處理模塊和多功能任務接口模塊，所述避障信息處理模塊連接有雙攝像頭視頻采集模塊；

所述多功能任務接口模塊連接有智能機載光電節(jié)能模塊，智能機載光電節(jié)能模塊連接有無線圖傳發(fā)射模塊，無線圖傳發(fā)射模塊分別與無線圖像接收模塊一和無線圖像接收模塊二無線連接，所述導航模塊與目標跟蹤系統(tǒng)連接并為其提供導航數(shù)據(jù)；

所述安全應急處理模塊連接有陀螺儀和飛控系統(tǒng)，所述安全應急處理模塊通過陀螺儀采集無人機的飛行姿態(tài)數(shù)據(jù)并利用飛控系統(tǒng)對其飛行姿態(tài)進行調(diào)整

所述避障信息處理模塊分別與雙攝像頭視頻采集模塊以及飛控系統(tǒng)連接，采用智能光電吊艙，可針對關(guān)鍵目標多維度跟蹤拍攝，避免片面的照片影響故障判斷，避障信息處理模塊從雙攝像頭視頻采集模塊采集到當前的位置和環(huán)境圖像信息，并及時判斷當前是否需要進行避障飛行，然后通過控制飛控系統(tǒng)來控制無人機的飛行軌跡。

由技術(shù)常識可知，本發(fā)明可以通過其它的不脫離其精神實質(zhì)或必要特征的實施方案來實現(xiàn)。因此，上述公開的實施方案，就各方面而言，都只是舉例說明，并不是僅有的。所有在本發(fā)明范圍內(nèi)或在等同于本發(fā)明的范圍內(nèi)的改變均被本發(fā)明包含。