一种输电线路无人机巡检智能管理系统的制作方法

本发明属于电力技术领域，具体涉及一种输电线路无人机巡检智能管理系统。

背景技术：

传统的输电线路的巡视方式主要是采用人工巡检方式，有时会借用红外热成像对输电线路的发热状况进行直接观察，但是人工巡检除了会需要耗费大量的劳动力之外，由于地形地势和线路复杂等因素会降低巡检的工作效率，随着无人机技术逐渐走向成熟，开始应用于输电线路的巡检工作中来，无人机机动性强、悬停稳定、适用于多种环境，能够轻松拍摄到图像和视频并进行无线传输，帮助工作人员了解输电线路的外形状况，以便于制定合理可行的检修方案。

现有的无人机巡视输电线路有距离限制，超过一定距离无人机无法稳定的接收信号进行操控，并且有时无人机直接不受操控飞走；此外现有巡视线路的无人机需要定时充电，一旦电量用完就无法飞行继续巡线。输电线路有电感，线路相间有电容，线路间传输交流电时，相当于动态储能元件，输电线路之间会产生感应电动势，利用电磁感应可获取电能。基于上述，本发明提供一种输电线路无人机巡检智能管理系统。

技术实现要素：

针对现有技术的上述不足，本发明提供一种输电线路无人机巡检智能管理系统，以解决上述技术问题。

本发明提供一种输电线路无人机巡检智能管理系统,所述系统包括：无人机管理系统、地面控制系统、无线网络系统和线路取电系统；所述无人机管理系统与地面控制系统通过无线网络系统进行通信；所述无人机管理系统和线路取电系统分别设置在无人机上；

所述无人机管理系统用于保持无人机与输电线路之间的距离和控制无人机的飞行线路；

所述地面控制系统用于接收无人机采集的图像并进行处理和计算无人机的飞行线路；

所述无线网络系统用于实现地面控制系统、无人机管理系统之间的数据和信号传输；

所述线路取电系统用于通过输电线路之间的电磁感应生成电能给无人机供电。

进一步的,所述无人机管理系统包括红外定位识别单元，所述红外定位识别单元用于通过红外线测量无人机和输电线路的距离。

进一步的,所述线路取电系统包括电磁转换单元和电能储存单元；所述电磁转换单元用于通过利用将输电线路的电磁场生成感应电流；所述电能储存单元用于将直流电进行蓄电，并给无人机实时充电。

进一步的,所述电磁转换单元包括磁生电模块和整流模块，所述整流模块与电能储存单元连接；所述磁生电模块用于将输电线路间产生的磁能转化为所述整流电路用于将电磁感应生成的交流电转化为直流电。

进一步的,所述系统还包括地理信息系统，所述地理信息系统用于以坐标的形式测算无人机与输电线路之间的距离。

进一步的,所述线路取电系统还包括蓄电电量监管单元；所述蓄电电量监管单元与电能储存单元连接；所述蓄电电量监管单元用于监测电能储存单元的蓄电电量并控制蓄电的开启和停止。

本发明的有益效果在于，

本发明提供的一种输电线路无人机巡检智能管理系统，实现了通过无人机进行输电线路的巡检，同时利用输电线路的电磁场感应取电，保证在输电线路上无人机可以无距离限制地飞行；并通过红外就定位使得无人机始终与输电线路保持固定距离进行平稳飞行，从而保证无人机能够采集到清晰可用的图片。

此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一个实施例的系统的结构示意图；

图2是本申请一个实施例的无人机上部分系统的结构示意图；

图3本申请一个实施例的系统的结构示意图；

图4本申请一个实施例的系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本申请实施例提供一种输电线路无人机巡检智能管理系统,包括：无人机管理系统、地面控制系统、无线网络系统和线路取电系统；所述无人机管理系统与地面控制系统通过无线网络系统进行通信；所述无人机管理系统和线路取电系统分别设置在无人机上；

所述无人机管理系统用于保持无人机与输电线路之间的距离和控制无人机的飞行线路；

所述地面控制系统用于接收无人机采集的图像并进行处理和计算无人机的飞行线路；

所述无线网络系统用于实现地面控制系统、无人机管理系统之间的数据和信号传输；

所述线路取电系统用于通过输电线路之间的电磁感应生成电能给无人机供电。

可选地，作为本申请一个实施例,所述无人机管理系统包括红外定位识别单元，所述红外定位识别单元用于通过红外线测量无人机和输电线路的距离。

可选地，作为本申请一个实施例,所述线路取电系统包括电磁转换单元和电能储存单元；所述电磁转换单元包括磁生电模块和整流模块，所述整流模块与电能储存单元连接；所述电磁转换单元用于通过利用将输电线路的电磁场生成感应电流；所述整流电路用于将电磁感应生成的交流电转化为直流电；所述电能储存单元用于将直流电进行蓄电，并给无人机实时充电。

可选地，作为本申请一个实施例,所述系统还包括地理信息系统，所述地理信息系统用于以坐标的形式测算无人机与输电线路之间的距离。

可选地，作为本申请一个实施例,所述线路取电系统还包括蓄电电量监管单元；所述蓄电电量监管单元与电能储存单元连接；所述蓄电电量监管单元用于监测电能储存单元的蓄电电量并控制蓄电的开启和停止。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例1

如图1所示，本申请实施例提供一种输电线路无人机巡检智能管理系统,包括：无人机管理系统、地面控制系统、无线网络系统和线路取电系统；所述无人机管理系统与地面控制系统通过无线网络系统进行通信；所述无人机管理系统和线路取电系统分别设置在无人机上；如图2所示，所述无人机管理系统包括红外定位识别单元；所述线路取电系统包括电磁转换单元和电能储存单元；所述电磁转换单元包括磁生电模块和整流模块，所述整流模块与电能储存单元连接。

无人机在巡检过程中，其飞行路线的规划由地面控制系统进行远程操控，根据巡检要求采集合适的图像上传给地面控制系统，地面控制系统具有强大的图像处理和数据分析功能，可自定计算输电线路的外观损坏问题。无人机的飞行由无人机管理系统直接进行控制，无人机管理系统内的红外定位识别单元可通过发射红外线来测量无人机与输电线路的距离，并直接由无人机管理系统内部的控制部分根据实时接收的距离直接调整无人机的运行方向。

此外在本实施例中无人机还配有线路取电系统，磁生电模块利用输电线路之间产生的电磁感应产生提取电流，并利用整流模块将交流电转化为直流电，并存储在电能储存单元，这样无人机可直接获取电能存储单元的电能，无需停工充电，方便且节约了充电时间。

实施例2

如图3所示，本实施例提供一种输电线路无人机巡检智能管理系统,包括：无人机管理系统、地面控制系统、地理信息系统、无线网络系统和线路取电系统；所述无人机管理系统与地面控制系统通过无线网络系统进行通信；所述无人机管理系统和线路取电系统分别设置在无人机上；所述线路取电系统包括电磁转换单元和电能储存单元；所述电磁转换单元包括磁生电模块和整流模块，所述整流模块与电能储存单元连接；所述地理信息系统用于以坐标的形式测算无人机与输电线路之间的距离。

本实施例提供一种输电线路无人机巡检智能管理系统,本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例的无人机与输电线的距离是通过gis坐标进行测算的，gis与红外识别相比其优势在于不会受障碍物或者光线的影响。

实施例3

如图4所示，本实施例提供一种输电线路无人机巡检智能管理系统,本实施例与实施例1的不同之处在于，所述线路取电系统还包括蓄电电量监管单元；所述蓄电电量监管单元与电能储存单元连接；所述蓄电电量监管单元用于监测电能储存单元的蓄电电量并控制蓄电的开启和停止。由于线路取电系统是持续不断取电、充电的，为保证无人机的飞行效率，蓄电池的容量有限，故需要蓄电电量监管单元在电能储存单元充满电的时候切断后续的充电动作，在电能储存单元电量不足时继续充电动作，使得电能储存单元不过充。

尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

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