一种用于架空输电线路除冰的无人机及其控制方法与流程

文档序号:20502601发布日期:2020-04-21 22:52阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于架空输电线路除冰的无人机,其特征在于,包括控制芯片、充电电源、无人机机体、无人机机翼、无人机悬挂机架、2个可见光相机、红外相机、机械臂、加热机构、破冰装置和控制平台,所述控制芯片安装在无人机机体内,所述无人机悬挂机架固定在无人机的下端,所述2个可见光相机分别安装在无人机机体的两侧,所述红外相机安装在无人机机体上,所述加热机构通过机械臂安装在无人机悬挂机架上,所述破冰装置通过机械臂安装在无人悬挂机架上。

2.根据权利要求1所述的一种用于架空输电线路除冰的无人机,其特征在于,所述控制芯片包括信号输出模块、数字量输出模块、位置控制模块和通讯模块,所述信号输出模块能够检测可见光相机和红外相机的画面,所述数字量输出模块能够控制加热机构和破冰装置的运行,所述位置控制模块能够控制机械臂的运行,所述通讯模块能够与控制平台进行远程通讯。

3.根据权利要求1所述的一种用于架空输电线路除冰的无人机,其特征在于,所述控制平台包括数据处理单元、显示画面和遥控制器,所述数据处理单元内具有成像控制端、图像处理单元、图像识别单元、存储模块和通讯模块,所述成像控制端、图像处理单元和图像识别单元能够识别可见光相机传输的图像,并且能够重建出架空输电线路上的三维模型,所述遥控制器能够控制无人机的运行,所述显示画面能够显示三维模型画面,所述遥控制器能够远程控制无人机机翼、机械臂、加热机构和破冰装置的运行。

4.根据权利要求1所述的一种用于架空输电线路除冰的无人机,其特征在于,所述机械臂包括机械手臂,所述机械手臂上装有驱动装置,驱动装置的上具有控制端口,所述控制端口与控制芯片内位置控制模块相连,所述手臂的末端具有固定卡槽,固定卡槽安装在无人机悬挂机架上。

5.根据权利要求1所述的一种用于架空输电线路除冰的无人机,其特征在于,所述加热机构包括外壳、加热板和转动风扇,所述外壳为圆筒状,并安装在机械臂上的固定卡槽上,所述加热板安装在外壳内,加热板的电源输入端口通过连接线与控制芯片的数字量输出模块相连,所述转动风扇安装在外壳的底部,转动风扇的电源输入端通过连接线与控制芯片的数字量输出模块相连。

6.根据权利要求1所述的一种用于架空输电线路除冰的无人机,其特征在于,所述破冰装置包括钻头和电机,所述电机安装在机械臂上,所述钻头安装在电机的转轴上,所述电机的电源输入端通过连接线与控制芯片的数字量输出模块相连。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的一种用于架空输电线路除冰的无人机的控制方法,步骤如下:

步骤1:工作人员将无人机飞行至架空输电线路的上端;

步骤2:通过无人机上2个可见光相机对架空输电线路上端拍摄图像画面,并将图像画面通过控制芯片的远程通讯模块传输至控制平台内;

步骤3:控制平台的数据处理单元根据2个不同位置的可见光相机拍摄的画面组建三维模型,并在传输在显示画面,工作人员在控制平台的显示画面上确定架空输电线路上是否具有冰块;

步骤4:若是检测到输电线路上具有冰块时,工作人员通过无人机上红外相机对架空输电线路上端拍摄热图像画面,并将热图像画面通过控制芯片的远程通讯模块传输至控制平台内;

步骤5:控制平台的数据处理单元根据红外相机拍摄的热图像画面,在三维模型中标定架空线路的温度值,并在传输在显示画面上;

步骤6:工作人员通过遥控制器控制无人机悬挂机架下端的破冰装置及其机械臂,将架空输电线路上的冰块进行破除;

步骤7:若是出现难以破除的冰块时,工作人员控制无人机悬挂机架下端的加热机构及其机械臂,对输电线路上的冰块进行融化。


技术总结
本发明公开了一种用于架空输电线路除冰的无人机及其控制方法,包括控制芯片、充电电源、无人机机体、无人机机翼、无人机悬挂机架、2个可见光相机、红外相机、机械臂、加热机构、破冰装置和控制平台。该无人机通过可见光相机和红外相机组建成三目智能感知系统对架空输电线路上冰块形状检测,并建立视觉模型,然后通过加热机构和破冰装置对冰块进行清除。

技术研发人员:成云朋;匡小兵;陈伟;陆杨;丁亚杰;冯兴明;高辉;冯小军
受保护的技术使用者:国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司;国家电网有限公司
技术研发日:2019.11.22
技术公布日:2020.04.21
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