一种输电线路无人机的性能检测方法与流程

本发明涉及输变电设备运行管理领域，具体涉及一种输电线路无人机的性能检测方法。

背景技术：

输电线路小型旋翼无人机一般装配有高清数码摄像机和照相机以及GPS定位系统，可沿输电网进行定位自主巡航，实时传送拍摄影像，监控人员可在电脑上同步收看与操控；避免了传统的人工电力巡线方式，条件艰苦，效率低下的问题；同时小型旋翼无人机实现了电子化、信息化、智能化巡检，提高了电力线路巡检的工作效率、应急抢险水平和供电可靠率。而在山洪暴发、地震灾害等紧急情况下，无人机可对线路的潜在危险，诸如塔基陷落等问题进行勘测与紧急排查，丝毫不受路面状况影响，既免去攀爬杆塔之苦，又能勘测到人眼的视觉死角，对于迅速恢复供电很有帮助。而测控距离试验内容是测试输电线路小型旋翼无人机巡检系统飞行性能试验的重要试验项目之一。

目前，关于输电线路小型旋翼无人机巡检系统测控距离试验方法，主要是采取现“野外拉距试验”方法将无人机在空旷场地上放飞至直线距离2km以外的地区，在放飞地点通过地面站系统对数据传输和图像传输的质量进行测试。该方法受到空域管制等限制，在一般的试验室区域也很难满足直线距离2km的点对点距离，同时存在“盲飞”(即无人机操作人员与无人机的距离超过了目测所能看清的距离)的危险性及空域申请手续复杂等问题，进而导致对无人机进行性能检测的过程中断，影响对无人机性能的准确判断。

因此，需要设计一种可靠且有效的输电线路无人机的性能检测方法。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种输电线路无人机的性能检测方法，该方法避免了空域申请手续复杂、无人机盲飞等不利因素；避免了无人机在性能检测时的安全隐患；保证了无人机的性能检测的顺利进行；提高了对无人机的性能检测的效率、全面性、准确性和可靠性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种输电线路无人机的性能检测方法，所述方法在天气环境良好时的室外进行，所述方法包括如下步骤：

步骤1.将所述无人机停放在测试区域内的位于地面上的悬停点处，并布置检测系统；

步骤2.控制所述无人机自所述悬停点竖直起飞，并到达位于所述悬停点正上方的初始高度处；

同时移动所述检测系统，使其到达远离所述悬停点的一个检测点；

步骤3.所述检测系统记录当前所述无人机的环境参数；

步骤4.控制所述无人机在当前的高度处沿预设飞行闭合路线水平飞行；同时所述检测系统接收当前所述无人机的检测参数；

若所述检测系统能够接收到所述检测参数中的任何一项，则所述检测系统记录所述检测参数并进入步骤5；

若所述检测系统无法接收任何一项的所述检测参数，则进入步骤7；

步骤5；竖直升高所述无人机使其到达下一个高度处后，返回步骤4，直到所述无人机完成了检测要求的最后一个高度处的飞行；

步骤6.移动所述检测系统，使其到达远离当前的检测点的下一个检测点，并在控制所述无人机返回初始高度处后，返回步骤3；

步骤7.检测暂停；并判断所述无人机的当前状态；

若所述无人机自然降落，则更换电池并恢复所述无人机的上一飞行状态后，返回步 骤4；

若所述无人机非自然降落，则更换同型号的所述无人机后，返回步骤1；

若所述无人机未降落，则判断所述无人机超出控制范围，进入步骤8；

步骤8.根据所述检测参数评价所述无人机的性能。

优选的，所述步骤1，包括：

1-1.将所述无人机停放在测试区域内的位于地面上的悬停点处；

1-2.将检测系统布置在移动载体上，所述检测系统包括图片接收模块、数据接收模块和控制模块；

1-3.开启所述图片接收模块、数据接收模块和控制模块。

优选的，所述步骤2，包括：

2-1.所述控制模块控制所述无人机自所述悬停点处竖直起飞；

2-2.当所述无人机到达位于所述悬停点正上方的初始高度处时，所述控制模块控制所述无人机悬停；

2-3.将所述移动载体移动至远离所述悬停点的一个检测点处。

优选的，所述步骤3，包括：

所述图片接收模块记录当前所述无人机的环境及无人机状态影像；

所述数据接收模块记录当前所述无人机的位置参数，高度参数及飞行状态参数。

优选的，所述预设飞行闭合路线为总周长小于50m的多边形；所述多边形的端点为航点；

所述航点的数量不少于4个，所述多边形中的角度均为锐角和钝角，且锐角或钝角的数量均不少于2个。

优选的，所述检测参数包括：所述无人机在按照所述预设飞行闭合路线飞行时的实 时影像、实际航迹数据和飞行状态数据。

优选的，所述步骤8，包括：

根据在各个所述检测点接收到的所述检测参数的传输质量对所述无人机的性能进行评价。

优选的，每2个所述检测点之间的直线距离相等；

所述检测点中的第一个检测点与所述悬停点之间的直线距离大于每2个所述检测点之间的直线距离。

优选的，每2个所述高度处之间的轴向距离相等；

所述高度处中的离地面最近的所述初始高度处与所述悬停点的轴向距离大于每2个所述高度处之间的轴向距离。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供了一种输电线路无人机的性能检测方法，通过控制无人机在不同的高度处悬停，并分别将检测系统移动到达远离悬停点的多个检测点；控制无人机分别在每一个高度处沿预设飞行闭合路线水平飞行；同时检测系统接收当前无人机的检测参数，最后根据检测参数评价无人机的性能。本发明提出的性能检测方法，避免了空域申请手续复杂、无人机盲飞等不利因素；避免了无人机在性能检测时的安全隐患；保证了无人机的性能检测的顺利进行；提高了对无人机的性能检测的效率、全面性、准确性和可靠性。

与最接近的现有技术比，本发明提供的技术方案具有以下优异效果：

1、本发明所提供的技术方案中，通过控制无人机在不同的高度处悬停，并分别将检测系统移动到达远离悬停点的多个检测点；控制无人机分别在每一个高度处沿预设飞行闭合路线水平飞行；同时检测系统接收当前无人机的检测参数，最后根据检测参数评价无人机的性能。本发明提出的性能检测方法，避免了空域申请手续复杂、无人机盲飞等不利因素；避免了无人机在性能检测时的安全隐患；保证了无人机的性能检测的顺利进行；提高了对无人机的性能检测的效率、全面性、准确性和可靠性。

2、本发明所提供的技术方案，通过根据在各个检测点接收到的检测参数的传输质量对无人机的性能进行评价，提高了对无人机的性能检测的准确性和全面性。

3、本发明提供的技术方案，应用广泛，具有显著的社会效益和经济效益。

附图说明

图1是本发明的一种输电线路无人机的性能检测方法的流程示意图；

图2是本发明的性能检测方法的步骤1的流程示意图；

图3是本发明的性能检测方法的步骤2的流程示意图；

图4是本发明的应用例的预设飞行闭合路线的示意图。

具体实施方式

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，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供一种输电线路无人机的性能检测方法，输电线路无人机为重量小于100kg的小型旋翼无人机，方法在天气环境良好时的室外进行，

方法包括如下步骤：

步骤1.将无人机停放在测试区域内的位于地面上的悬停点处，并布置检测系统；

步骤2.控制无人机自悬停点竖直起飞，并到达位于悬停点正上方的初始高度处；

同时移动检测系统，使其到达远离悬停点的一个检测点；

步骤3.检测系统记录当前无人机的环境参数；

步骤4.控制无人机在当前的高度处沿预设飞行闭合路线水平飞行；同时检测系统接收当前无人机的检测参数；

若检测系统能够接收到检测参数中的任何一项，则检测系统记录检测参数并进入步骤5；

若检测系统无法接收任何一项的检测参数，则进入步骤7；

步骤5；竖直升高无人机使其到达下一个高度处后，返回步骤4，直到无人机完成了检测要求的最后一个高度处的飞行；

步骤6.移动检测系统，使其到达远离当前的检测点的下一个检测点，并在控制无人机返回初始高度处后，返回步骤3；

步骤7.检测暂停；并判断无人机的当前状态；

若无人机自然降落，则更换电池并恢复无人机的上一飞行状态后，返回步骤4；

若无人机非自然降落，则更换同型号的无人机后，返回步骤1；

若无人机未降落，则判断无人机超出控制范围，进入步骤8；

步骤8.根据检测参数评价无人机的性能。

如图2所示，步骤1，包括：

1-1.将无人机停放在测试区域内的位于地面上的悬停点处；

1-2.将检测系统布置在移动载体上，检测系统包括图片接收模块、数据接收模块和控制模块；

1-3.开启图片接收模块、数据接收模块和控制模块。

如图3所示，步骤2，包括：

2-1.控制模块控制无人机自悬停点处竖直起飞；

2-2.当无人机到达位于悬停点正上方的初始高度处时，控制模块控制无人机悬停；

2-3.将移动载体移动至远离悬停点的一个检测点处。

步骤3，包括：

图片接收模块记录当前无人机的环境及无人机状态影像；

数据接收模块记录当前无人机的位置参数，高度参数及飞行状态参数。

优选的，预设飞行闭合路线为总周长小于50m的多边形；多边形的端点为航点；

航点的数量不少于4个，多边形中的角度均为锐角和钝角，且锐角或钝角的数量均不少于2个。

其中，检测参数包括：无人机在按照预设飞行闭合路线飞行时的实时影像、实际航迹数据和飞行状态数据。

其中，步骤8，包括：

根据在各个检测点接收到的检测参数的传输质量对无人机的性能进行评价。

其中，每2个检测点之间的直线距离相等；

检测点中的第一个检测点与悬停点之间的直线距离大于每2个检测点之间的直线距离。

优选的，每2个高度处之间的轴向距离相等；

高度处中的离地面最近的初始高度处与悬停点的轴向距离大于每2个高度处之间的轴向距离。

本发明提供一种输电线路无人机的性能检测方法的应用例，所述输电线路无人机为重量小于100kg的小型旋翼无人机，方法在天气环境良好时的室外进行，即若雨天或风速大于6m/s时则无法进行检测；

方法包括如下步骤：

步骤1：

1-1.将无人机停放在测试区域内的位于地面上的悬停点处；

1-2.将检测系统布置在移动载体上，检测系统包括图片接收模块、数据接收模块和控制模块；

1-3.开启图片接收模块、数据接收模块和控制模块；

步骤2.

2-1.控制模块控制无人机自悬停点处竖直起飞；

2-2.当无人机到达位于悬停点正上方的一个高度处30m时，控制模块控制无人机悬停；

每2个高度处之间的轴向距离相等，均为10m；

即高度处中的离地面最近的第一个高度处与悬停点的轴向距离30m大于每2个高度处之间的轴向距离10m。

2-3.将移动载体移动至远离悬停点的一个检测点处；每2个检测点之间的直线距离相等，均为1km；

检测点中的第一个检测点与悬停点之间的直线距离2km大于每2个检测点之间的直线距离1km。

步骤3.图片接收模块记录当前无人机的环境及无人机状态影像；

数据接收模块记录当前无人机的位置参数，高度参数及飞行状态参数。

步骤4.控制无人机在当前的高度处沿预设飞行闭合路线水平飞行；同时检测系统接收当前无人机的检测参数；预设飞行闭合路线为总周长小于50m的多边形；多边形的端点为航点；

如图4所示，航点的数量为4个，多边形中的角度均为锐角和钝角，且锐角或钝角的数量均为2个；

若检测系统能够接收到检测参数中的任何一项，则检测系统记录检测参数并进入步 骤5；

若检测系统无法接收全部的检测参数，其中，检测参数包括：无人机在按照预设飞行闭合路线飞行时的实时影像、实际航迹数据和飞行状态数据；则进入步骤6；

步骤5；竖直升高无人机使其到达下一个高度处后，返回步骤4，直到无人机完成了检测要求的最后一个高度处即70m处的飞行；

步骤6.移动检测系统，使其到达远离当前的检测点的下一个检测点，并返回步骤3；

步骤7.检测暂停；并判断无人机的当前状态；

若无人机自然降落，则更换电池并恢复无人机的上一飞行状态后，返回步骤4；

若无人机非自然降落，则更换同型号的无人机后，返回步骤1；

若无人机未降落，则判断无人机超出控制范围，进入步骤8；

步骤8.根据在各个检测点接收到的检测参数的传输质量对无人机的性能进行评价；由高到低可分为A至D极，详见下表：

表1测控距离试验结果记录分级标准

检测及对无人机的评价完成。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。