一种变电站三维建模辅助装置的制作方法

1.本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种变电站三维建模辅助装置。


背景技术：

2.随着计算机技术的发展，基于虚拟现实的场景建模技术成为当前研究的重点，其中，三维虚拟模型由于能逼真的显示真实场景从而得到了广泛的关注。三维建模技术旨在根据用户对于更复杂且更真实的行为进行分析模拟的需求，建筑模型介于平面图纸与实际立体空间之间，是一种三维的立体模式，可以直观地体现设计意图，能准确反映建筑物三维空间轮廓信息。
3.随着变电站的复杂程度以及自动化程度越来越高，对变电站的设备管理显得尤为重要，现有的变电站三维建模方法多种多样，其中最为常用的是使用无人机倾斜摄影三维建模，但使用无人机倾斜摄影对变电站进行三维建模，也存在许多难题。一方面，变电站中有着复杂的电磁环境，会对无人机和飞控等电子设备产生强电磁场干扰。变电站内电力设备高电压、大电流的特性会在其周边形成强电磁场环境，在这种复杂的电磁场环境下进行倾斜摄影三维建模时，无人机容易因电磁场干扰导致撞机。另一方面，为了保证倾斜摄影的精度高，采用无人机三维建模时，无人机飞行高度低，拍摄变电站范围就变得十分狭窄，常见无人机电池一般只能持续飞行约15-20分钟，因此无人机往往需要多次会基站充电才能完成变电站三维建模工作，这给长距离、大面积的变电站三维建模任务带来很大的不便。
4.因此，亟需一种变电站三维建模辅助装置来解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种变电站三维建模辅助装置，来克服现有无人机对变电站三维建模时容易受到电磁场干扰导致撞机及需要多次往返基站充电的问题。
6.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
7.一种变电站三维建模辅助装置，包括移动平台、伸缩装置和无人机装置，所述无人机装置包括无人机平台和装载在所述无人机平台上的无人机，所述无人机平台通过所述伸缩装置固定于所述移动平台上，所述移动平台设有控制装置，所述控制装置分别通讯连接伸缩装置和无人机，所述无人机设有用于采集变电站图像信息的图像采集装置，所述控制装置依据所述图像信息调节伸缩装置的伸缩高度，以带动所述无人机获取当前变电站在不同高度上对应的图像信息。
8.可选地，所述图像信息包括图片信息，所述控制装置设有gpu加速单元，所述gpu加速单元依据所述图片信息生成三维图像。
9.可选地，所述控制装置设有识别模块，所述识别模块分别通讯连接所述图像采集装置和控制装置，所述识别模块依据所述图像信息识别当前变电站的总高度和当前无人机的高度，所述控制装置依据当前变电站的总高度按照预设步长逐级调节所述伸缩装置的伸缩高度。
10.可选地，所述无人机平台还包括支架固定平台，所述支架固定平台设有与所述无人机起落架相匹配的卡槽，所述支架固定平台用于固定所述无人机。
11.可选地，所述无人机平台还包括充电平台，所述充电平台通讯连接所述控制装置，当所述无人机的电量低于第一阈值时，所述控制装置控制所述充电平台对所述无人机进行充电。
12.可选地，所述移动平台为汽车或遥控小车，所述移动平台设有主动驾驶模块和智能导航模块，所述智能导航模块和主动驾驶模块分别通讯连接所述控制装置，所述智能导航模块用于规划所述移动平台的行驶路线，所述主动驾驶模块依据所述行驶路线控制所述移动平台的行驶。
13.可选地，所述图像信息还包括位置信息，所述无人机还设有定位器，所述定位器用于采集所述位置信息，所述gpu加速单元依据所述图片信息和位置信息生成具有当前变电站位置参数的三维图像。
14.可选地，所述伸缩装置为伸缩杆，所述伸缩杆的材质为绝缘材料。
15.可选地，所述伸缩装置通过球形关节安装在所述移动平台上，所述伸缩装置通过所述球形关节可摆动预设角度。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
17.本发明实施例通过在移动平台上设置伸缩装置和无人机平台，利用装载在无人机平台上的无人机采集变电站图像信息，移动平台上的控制装置依据图像信息调节伸缩装置的伸缩高度，无人机在移动平台和伸缩装置带动下可获取当前变电站在不同高度图像信息，进而实现变电站的三维建模。本发明的无人机由于固定在无人机平台上，由移动平台带动无人机前进，因此无人机三维建模时不易出现由于电磁场干扰带来的撞击事故，且无人机平台包括充电平台，可以在无人机电量低于第一阈值时，自动对无人机进行充电，避免了无人机需要经常回基站进行充电的问题。
附图说明
18.图1是本发明的变电站三维建模辅助装置的结构示意图；
19.图2是本发明实施例提供的变电站三维建模辅助装置的原理框图。
20.图示说明：移动平台1、控制装置11、gpu加速单元12、识别模块13、智能导航模块14、主动驾驶模块15、球形关节2、伸缩装置3、充电平台4、支架固定平台5、无人机6、图像采集装置61。
具体实施方式
21.为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。
22.为克服现有的无人机6对变电站三维建模时所存在的易受磁场干扰导致撞击及需要经常往返充电的问题，本发明实施例提供了变电站三维建模辅助装置，该变电站三维建
模辅助装置设有无人机平台，无人机6可以固定在无人机平台上，移动平台1及伸缩装置3带动无人机6获取当前变电站在不同高度图像信息，且无人机平台设有充电平台4，减少了撞击事故的同时避免了无人机6需要经常回基站进行充电的问题。
23.需要说明的是，本发明实施例提供的变电站三维建模辅助装置，不仅可以应用于变电站，还可以应用于城市、水电站、道路、风力发电站。
24.具体的，请参阅图1所示，本实施例的变电站三维建模辅助装置，包括移动平台1、伸缩装置3和无人机装置，无人机装置包括无人机平台和装载在所述无人机平台上的无人机6，无人机平台通过伸缩装置3固定于移动平台1上，移动平台1设有控制装置11，控制装置11分别通讯连接伸缩装置3和装载在无人机平台上的无人机6，无人机6设有用于采集变电站图像信息的图像采集装置61，控制装置11依据图像信息调节伸缩装置3的伸缩高度，以带动无人机6获取当前变电站在不同高度上对应的图像信息。
25.需要说明的是，移动平台1为小汽车，限速10km/h，满足安全工作规程，无人机平台通过四个间隔设置的卡扣固定在伸缩装置3上，固定在无人机平台的无人机6设有图像采集装置61，该图像采集装置61采集变电站图像信息后，移动平台1上的控制装置11能根据图像信息控制伸缩装置3的高度，无人机平台固定在伸缩装置3上，因此当伸缩装置3的高度发生变化时，固定在无人机平台上的无人机6获取当前变电站在不同高度图像信息。
26.具体的，图像信息包括图片信息，控制装置11设有gpu加速单元12，gpu加速单元12接收图像采集装置61传输的图片信息，gpu加速单元12会根据图片信息生成三维稠密点云dsm模型,进而生成三维图像。
27.具体的，控制装置11设有识别模块13，识别模块13分别通讯连接图像采集装置61和控制装置11，识别模块13依据图片信息识别当前变电站的总高度和当前无人机6的高度，控制装置11依据当前变电站的总高度按照预设步长逐级调节伸缩装置3的伸缩高度。
28.需要说明的是，本发明实施例的识别模块13为影像测量仪，当图像采集装置61完成图像信息采集后，识别模块13也会接收图像信息，并自动依据图像信息测量当前变电站总高度和当前无人机6的高度，根据当前变电站总高度设置预设步长，控制装置11根据预设步长逐级调节伸缩装置3的伸缩高度，以通过无人机6获取不同高度下对应的图像信息。本发明实施例为了能采集变电站精准的图片信息，将预设步长设置为20cm，当然，在实际应用中，可以结合实际情况调节预设步长，本发明对此不做限定。
29.具体的，无人机平台还包括支架固定平台5，支架固定平台5设有与无人机6的起落架相匹配的卡槽，支架固定平台5用于固定无人机6。本发明实施例为了确保在移动过程中无人机6不会从无人机平台上坠落，在无人机6支架固定平台5设有卡槽，卡槽与无人机6的起落架相匹配，当无人机6的起落架嵌入卡槽，卡槽就能将无人机6固定在无人机6支架固定平台5上，不易脱落。当然，无人机6固定方式并不仅限于这一种，有多种替代方式，本发明实施例对此不作限定。
30.为了解决无人机6经常需要往返基站充电的问题，本发明的无人机平台还包括充电平台4，充电平台4通讯连接控制装置11，控制装置11实时监测无人机6电量，当无人机6的电量低于第一阈值时，控制装置11自动启动充电平台4对无人机6进行充电，并在无人机6的电量达到第二阈值时能自动停止对无人机6的充电，本发明实施例中，第一阈值为总电量的30％，第二阈值为总电量的100％，通过控制装置11实时监测无人机6电量，控制装置11根据
监测的无人机6电量自动启停充电平台4，保证了无人机6在三维建模时不会因为电量不足而终止工作，也有效延长无人机6电池使用寿命。
31.具体的，移动平台1为汽车或遥控小车，移动平台1设有主动驾驶模块15和智能导航模块14，智能导航模块14和主动驾驶模块15分别通讯连接控制装置11，智能导航模块14用于规划移动平台1的行驶路线，主动驾驶模块15依据行驶路线控制移动平台1的行驶。
32.需要说明的是，工作人员使用时，只需要在移动平台1输入起点与终点的位置信息，移动平台1上的智能导航模块14就能根据起点与终点的位置信息规划最佳的行驶路线并输出第一信号，控制装置11接收第一信号自动启动主动驾驶模块15，主动驾驶模块15根据最佳的行驶路线控制移动平台1的移动，当行驶任务完成，主动驾驶模块15会输出第二信号，控制装置11接收第二信号自动关闭智能导航模块14及主动驾驶模块15。
33.具体的，为了能获得具有当前变电站位置参数的三维图像，本发明在无人机6上还设有用于采集位置信息的定位器，gpu加速单元12依据图片信息和位置信息生成具有当前变电站位置参数的三维图像。
34.具体的，为了规避变电站内人身触电或设备碰撞等高风险，本发明实施例提供的伸缩装置3为伸缩杆，伸缩杆的材质为绝缘材料。
35.具体的，伸缩装置3通过球形关节2安装在所述移动平台1上，伸缩装置3通过球形关节2可摆动预设角度。本发明实施例在移动平台1设置了球形关节2，伸缩装置3通过球形关节2安装在移动平台1，伸缩装置3可以发生摆动，通过控制装置11可以设定摆动角度大小，从而满足不同角度倾斜摄影的需求。
36.结合图1和图2，本发明实施例通过在移动平台1上设置伸缩装置3和无人机平台，利用装载在无人机平台上的无人机6采集变电站图像信息，移动平台1上的控制装置11依据图像信息调节伸缩装置3的伸缩高度，无人机6在移动平台1和伸缩装置3带动下可获取当前变电站在不同高度图像信息，进而实现变电站的三维建模。本发明中无人机6由于固定在无人机平台上，由移动平台1带动无人机6前进，因此无人机6三维建模时不易出现由于电磁场干扰带来的撞击事故，且无人机平台包括充电平台4，可以在无人机6电量低于第一阈值时，自动对无人机6进行充电，避免了无人机6需要经常回基站进行充电的问题。
37.以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。