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    中彩网官网重庆时时彩: 一种用于无人机输电线路巡检的集中监控系统及监控方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201410084493.1

    申请日:

    2014.03.07

    公开号:

    CN103812052A

    公开日:

    2014.05.21

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H02G 1/02申请日:20140307|||公开
    IPC分类号: H02G1/02 主分类号: H02G1/02
    申请人: 国家电网公司; 国网山东省电力公司电力科学研究院; 山东鲁能智能技术有限公司
    发明人: 董罡; 张方正; 王滨海; 张明江; 刘俍; 张晶晶; 慕世友; 任杰; 郑天茹; 王万国; 魏传虎
    地址: 北京市西城区西长安街86号
    优先权:
    专利代理机构: 济南圣达知识产权代理有限公司 37221 代理人: 李鹏
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201410084493.1

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2016.06.01|||2014.06.25|||2014.05.21

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种用于无人机输电线路巡检的集中监控系统,包括集中监控子系统、移动子站和无人机飞行平台。集中监控子系统与移动子站之间以一对多的方式相连接,移动子站与无人机飞行平台以一对一的方式相连接,通过远程集中监控和本地监控相结合的方式,对接入的一个以上的巡线无人机的飞行状态、吊舱状态、输电线路和巡检结果等信息进行集中监控,对无人机巡检任务涉及到的人员、设备和巡检线路进行规划和管理,并对巡检的结果进行集中管理和缺陷诊断,增强无人机巡检过程和巡检结果处理的信息化和自动化程度,提高无人机巡检的效率,为实现无人机线路巡检的安全和可靠运行提供技术支持。

    权利要求书

    1.一种用于无人机输电线路巡检的集中监控系统,其特征是,包括集中监控子系统、移
    动子站和无人机飞行平台;集中监控子系统与移动子站之间以一对多的方式相连接,移动子
    站与无人机飞行平台以一对一的方式相连接;
    所述集中监控子系统,用于接入移动子站和无人机飞行平台的状态信息和巡检数据,对
    无人机巡检任务进行规划和同步、对无人机巡检的移动子站和无人机飞行平台进行实时远程
    监控,对巡检数据进行缺陷诊断、统计、分析和展示,描述当前无人机的巡检的实时状态场
    景和电力环境;
    所述移动子站,用于飞行任务的规划和下发,对巡检状态信息和巡检数据进行本地监控,
    对巡检图像数据进行预处理,以及对巡检结果数据进行缺陷预诊断;
    所述无人机飞行平台包括用于作为线路检测终端的吊舱???,对无人机飞行平台进行飞
    行控制的飞行控制???,进行GPS定位的GPS???,用于与移动子站进行通信的通信??橐约?br />无人机机体;飞行控制???、吊舱??楹虶PS??榉直鹜üㄐ帕绰酚胍贫诱窘型ㄐ?;
    吊舱??橥ü即ㄐ帕绰方觳馔枷裥畔⒎⑺偷揭贫诱局?。
    2.如权利要求1所述的用于无人机输电线路巡检的集中监控系统,其特征是,所述集中
    监控子系统包括:
    人机交互???,用于获取并解析外部命令,将解析后的外部指令发送到相应数据处理模
    块处理,并将相应的处理结果展示出来;
    巡检任务规划???,用于对无人机巡检的输电线路进行任务划分,根据巡检设备的可靠
    性、人员的巡检记录、巡检地理环境、气象环境的影响因素,确定各巡检机组巡检的输电线
    路段、巡检所需设备以及巡检的机组人员,明确巡检的计划时间,并对规划出的巡检任务进
    行查询、新建、编辑、审核以及巡检任务通知和下发操作,完成巡检任务的规划;
    巡检任务监控???,用于监控无人机巡检现场的气象环境信息、无人机飞行状态信息、
    移动子站状态信息、GPS位置信息、吊舱控制信息实时状态信息和电力环境信息,并通过影
    音及图像方式描述当前无人机的巡检的实时状态场景和电力环境;
    巡检结果管理???,用于无人机巡检结果数据的管理,其与通信??楹褪荽娲⒛?橄?br />连接,实现巡检结果数据的同步、浏览、播放、对比、分析和报表管理,完成对巡检结果数
    据的管理;
    巡检缺陷诊断???,用于对巡检的结果数据包括图像和视频信息进行筛选、预处理和缺
    陷诊断,在巡检的图像标识缺陷位置,用文字对缺陷进行说明,存储巡检缺陷到数据库中,
    对相应的巡检缺陷图像进行标识、修改、删除、查询和浏览操作,完成巡检结果的缺陷诊断;
    巡检报告管理???,用于生成无人机巡检任务的巡检任务报告,描述相应巡检任务的输
    电线路、设备、人员、时间、飞行任务报告和飞行日志信息以及发现的缺陷信息,并对巡检
    报告进行浏览、编辑、删除和审核操作,完成对巡检报告的管理;
    缺陷消缺???,用于对巡检报告中给出的巡检缺陷信息进行处理,通过巡检出的输电线
    路缺陷触发缺陷消缺流程,进行缺陷消缺任务的发布、分配、通知、消缺和消缺确认操作,
    完成无人机巡检所发现的巡检缺陷的消缺操作;
    GIS???,用于导入和导出输电线路信息,在GIS??橹姓故臼涞缦呗沸畔?,并提供输电
    线路的区间划分、选择和框选操作,并能够用于在GIS地图上浏览、编辑和删除相应的线路信
    息,还能够在GIS地图上展示无人机的飞行航路信息;
    通信???,用于读取移动子站实时状态信息,响应人机交互??榈脑冻讨噶?,实现巡检
    任务信息到移动子站下发,实时获取移动子站和无人机飞行平台的巡检信息,完成集中监控
    子系统与移动子站之间信息的交互和通信;
    输电线路管理???,用于输电线路的杆塔GPS位置、杆塔型号、杆塔高度、起始杆塔编号、
    杆塔编号信息的导入、导出、查询、浏览、删除和编辑操作,完成对输电线路信息的管理;
    巡检人员管理???,用于对巡检机组人员和巡检任务管理人员通过身份证信息进行人员
    基本信息的查询、维护、注册和删除管理,通过身份证读卡器实现人员信息的自动查询和展
    示,并对巡检机组人员的巡检记录信息进行查询、浏览、编辑和删除操作,完成巡检人员信
    息的管理;
    巡检设备管理???,用于对巡检的设备信息进行管理,实现设备信息的导入、导出、查
    询、浏览、注册、维护和删除操作,以及对巡检设备状态信息的维护,包括空闲、巡检使用、
    维护或者保养状态,实现对巡检设备的有效管理和使用;
    数据存储???,用于通过数据库和文件方式完成系统数据的存储,通过数据存储??橥?br />成集中管理子系统系统基本数据、巡检过程数据、巡检结果数据以及巡检的监控数据进行存
    储,其中巡检的视屏数据通过文件存储,存储的文件路径存储到数据库。
    3.如权利要求2所述的用于无人机输电线路巡检的集中监控系统,其特征是,
    所述巡检任务规划??榘ㄑ布烊挝窆婊ピ?、巡检任务管理单元和巡检任务信息同步
    单元;巡检任务规划单元与巡检设备管理???、巡检人员管理???、GIS??楹褪涞缦呗饭芾?br />??橄嗔?,用于对巡检的输电线路、设备、人员和无人机在GIS地图上进行规划,确定巡检
    要素;巡检任务管理单元与巡检任务规划单元相连接,用于对已规划好的巡检任务进行管理;
    巡检任务信息同步单元与巡检任务管理单元相连接,用于同步选定的无人机巡检任务信息到
    相应的移动子站。
    4.如权利要求2所述的用于无人机输电线路巡检的集中监控系统,其特征是,所述巡检
    任务监控???,包括移动子站监控单元、飞行状态监控单元、吊舱监控单元和气象环境监测
    单元,其中移动子站监控单元,用于对移动子站的GPS信息进行监控,并在GIS地图记录移动
    子站的运动轨迹,并对历史运行轨迹进行记录;所述飞行状态监控单元,用于对无人机的飞
    行GPS坐标、速度、高度、转速、总距、缸温、电池电压、电池电流、电池电量的状态信息进
    行监控;所述吊舱监控单元,用于对无人机飞行吊舱的角度、拍摄时间、拍摄GPS位置信息进
    行监控;所述气象环境监测单元,用于展示温度、湿度、风速、空气密度和海拔信息的气象
    环境信息。
    5.如权利要求2所述的用于无人机输电线路巡检的集中监控系统,其特征是,所述巡检
    缺陷诊断??榘ㄈ毕葑铱?、缺陷诊断单元、图像预处理单元和缺陷管理单元,其中图像
    预处理单元,用于图像信息的预处理,对原始巡检图像进行清晰度和选景准确度鉴别,删除
    清晰度不够和选景不够准确的图像,并对诊断图像进行拼接和编辑;缺陷专家库,用于集成
    输电线路缺陷的特征库,与缺陷诊断单元相连接,将预处理过的图像与缺陷专家库进行比对
    分析,分析出输电线路缺陷,在图像上位置标识和文字说明的方式标识相应缺陷;缺陷诊断
    单元,将诊断出的缺陷存储到数据存储???;缺陷管理单元,实现对巡检缺陷图片的标识、
    修改、删除、查询、浏览。
    6.如权利要求1或2所述的用于无人机输电线路巡检的集中监控系统,其特征是,所述移
    动子站包括:
    人机交互???,用于获取并解析外部命令,将解析后的外部指令发送到相应数据处理模
    块处理,并将相应的处理结果展示出来,实现系统数据的输入和输出,完成人与系统的交互;
    所述巡检任务同步???,用于同步集中监控子系统中的巡检任务信息到本地,对同步到
    本地的巡检任务进行查询、状态维护和当前巡检任务设定操作,完成巡检任务信息的同步和
    管理;
    吊舱控制???,用于实现对无人机飞行平台上吊舱的监测和控制,实时读取包括但不限
    于吊舱角度、电池电量、电池电压、电池电流、拍摄时间、拍摄GPS值吊舱信息,还能够根据
    外部指令,下发控制指令,控制吊舱的角度,执行拍摄和停止拍摄动作,完成对无人机飞行
    平台上的吊舱监控;
    GIS???,用于对巡检任务的输电线路信息进行导入、导出和展示功能,并提供GIS地图
    的框选、GPS位置定位操作,提供GIS地图上的GPS位置点的标定操作功能;
    飞控???,用于对无人机飞行平台的状态信息进行监测和控制,实时读取无人机飞行平
    台的GPS信息、速度、高度、转速、总距、缸温、电池电压、电池电流和电池电量信息,并根
    据外部指令,下发命令到无人机飞行平台,对无人机飞行平台进行控制;
    飞行任务规划???,用于根据无人机巡检的输电线路信息、地理环境信息、气象环境信
    息,在GIS地图上规划出无人机巡检的起降点、悬停点、航迹点,以及相应的飞行的高度、飞
    行速度、线距,生成相应的飞行航路,并对无人机飞行任务信息进行查询、浏览和删除、导
    入和导出操作,完成飞行任务的管理和规划;
    所述缺陷预诊断???,用于对图像进行编辑和拼接处理,将具有潜在缺陷可能性的图片
    筛选出来,在图像信息中标识缺陷信息和缺陷位置信息,并对相应的缺陷信息进行标识、修
    改、删除、查询和浏览操作,完成巡检结果的缺陷诊断和管理;
    图像预处理???,用于对巡检的图像信息进行预处理和管理,对相应的缺陷信息进行浏
    览、编辑、筛选和预处理操作,将拍摄图项中的拍摄清晰度不够、拍摄角度不正以及选景不
    准的图片筛选掉,对图进行去噪处理,调整图像的清晰度和对比度处理,实现图像信息的预
    处理;
    所述气象监测???,对无人机巡检现场的气象信息进行实时监测,通过匹配接口与飞行
    任务监控??橄嗔?,将监测气象信息发送到集中监控子系统;
    飞行任务监控???,用于对飞行状态信息、巡检现场气象信息、GPS位置信息进行监控,
    在人机交互??橹姓故境隼?;还能够将相应的飞行任务监控信息通过通信??榉⑺偷郊屑?br />控子系统;
    数据存储???,用于系统数据的存储,通过数据完成集中管理子系统系统基本数据、巡
    检过程数据、巡检结果数据以及巡检的监控数据进行存储,其中巡检的视屏数据通过文件存
    储,存储的文件路径存储到数据库;;
    所述GPS???,用于移动子站的GPS定位,其与飞行任务监控??橥ü谙嗔?,将移
    动子站的GPS信息发送到集中监控子系统;
    通信???,用于实现与集中监控子系统之间的数据的交互,从集中监控子系统中同步巡
    检任务信息,并将巡检数据和巡检监控数据上送到集中监控子系统;还能够通过数传??楹?br />图传???,读取无人机飞行平台的无人机状态信息和巡检的视频信息。
    7.如权利要求6所述的用于无人机输电线路巡检的集中监控系统,其特征是,所述巡检
    任务同步???,包括巡检任务信息同步单元、巡检任务查询单元和当前巡检任务设定单元,
    巡检任务信息同步单元用于巡检任务信息的同步;巡检任务查询单元,查询移动子站上的巡
    检任务信息;当前巡检任务设定单元,用于设定当前默认的巡检任务。
    8.如权利要求6所述的用于无人机输电线路巡检的集中监控系统,其特征是,所述飞行
    任务规划???,包括飞行规划单元、飞行任务信息导入导出单元和飞行任务信息管理单元;
    其中飞行规划单元,规划出巡检无人机的起降点、悬停点、航迹点,以及相应的飞行的高度、
    飞行速度、线距;飞行任务信息管理单元,用于查询、浏览和删除飞信任务信息;飞行任务
    导入导出单元导入、导出相应的飞行任务文件。
    9.如权利要求1所述的用于无人机输电线路巡检的集中监控方法,其特征是,具体的流
    程如下:
    第一步,巡检任务分配,根据巡检的输电线路的信息和监控到的移动子站的状态信息,
    进行巡检任务分配,确定各个巡检任务对应的输电线路段、巡检时间、巡检类型和巡检目的
    信息,并对各个巡检任务进行巡检人员和设备的配置;该阶段对移动子站的状态信息的监控
    主要是对移动子站的GPS位置信息以及移动子站设备的完整度、机组成员的全员程度等进行
    监控,便于对相应的巡检任务进行分配;
    第二步,巡检任务执行,将相应巡检任务信息进行审核,审核通过后将巡检任务信息下
    发对应的移动子站,执行相应的巡检任务;在巡检任务执行阶段,通过无线通信方式对巡检
    任务执行状况进行监控,对移动子站的设备状态、GPS位置信息、以及移动子站现场的气象
    环境信息进行监控;
    第三步,飞行任务新建,移动子站根据下发的巡检任务信息,对巡检任务对应的飞行任
    务进行规划,确定该巡检任务完成所需飞行任务,一个飞行任务对应飞机的一次起降飞行巡
    检;新建飞行任务,应确定飞行任务的对应的巡检杆塔和输电线路段,以及飞行任务对应的
    监测设备,规划出相应的飞行航路,如果已有飞行航路,则直接导入;
    第四步,飞行任务执行,移动子站将要执行的飞行任务中飞行航路信息发送飞控??橹?,
    启动无人机,进行飞行巡检;在巡检过程中对飞行任务进行监控,主要是对飞行状态、吊舱
    状态、飞行航迹和气象信息进行监控;
    第五步,飞行任务完成,将相应的巡检结果数据导入到移动子站中,对巡检的图像信息
    进行预处理,结合飞行过程信息,生成飞行报告,并将飞行报告、飞行结果数据、飞行过程
    数据、飞行监控数据发送到集中监控子系统中去,飞行监控数据实时传入集中监控子系统;
    第六步,巡检任务完成,集中监控子系统对巡检的结果数据,主要巡检的图像信息进行
    巡检缺陷诊断,确定出巡检缺陷;并对飞行报告中初步给出的缺陷核实和诊断;对巡检任务
    进行完成度检查,确保巡检任务完成度为100%;
    第七步,巡检结果处理;
    第八步,巡检任务关闭,集中管理子系统根据巡检过程信息、结果信息和缺陷信息,生
    成相应的巡检报告,给出巡检过程描述和巡检结果描述;将相应的巡检报告中巡检缺陷进行
    缺陷消缺,并将缺陷消缺结果反映到巡检报告中。
    10.如权利要求9所述的用于无人机输电线路巡检的集中监控方法,其特征是,所述巡
    检结果处理流程如下所示:
    第一步,图像预处理,对巡检结果中拍摄的图像副本信息进行预处理,将拍摄图片中的
    拍摄清晰度不够、拍摄角度不正以及选景不准的图片筛选掉,对图片进行去噪处理,调整图
    片的清晰度和对比度;
    第二步,缺陷诊断,根据缺陷专家库给出的缺陷样本进行诊断,确认图像中的信息是否
    为缺陷,在图片上添加缺陷图层,在新的图像图层上,通过方形或者圆形以及文字说明标识
    出缺陷,并将诊断结果保存数据库;
    第三步,缺陷手动处理,对保存到数据库中的缺陷信息,进行人工确认,确认诊断出的
    是否为缺陷,对缺陷进行重新标识、删除缺陷、修改缺陷以及浏览相应缺陷;通过图像管理,
    浏览原始图像信息,并对人工发现的缺陷进行标识。

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    一种 用于 无人机 输电 线路 巡检 集中 监控 系统 方法
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