CN115372755A - 基于无人机的架空电缆线损检测*** - Google Patents

基于无人机的架空电缆线损检测*** Download PDF

Info

Publication number
CN115372755A
CN115372755A CN202210999594.6A CN202210999594A CN115372755A CN 115372755 A CN115372755 A CN 115372755A CN 202210999594 A CN202210999594 A CN 202210999594A CN 115372755 A CN115372755 A CN 115372755A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cable
aerial vehicle
unmanned aerial
voltage
module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210999594.6A
Other languages
English (en)
Inventor
王义春
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qitaihe Power Supply Co Of State Grid Heilongjiang Electric Power Co ltd
State Grid Corp of China SGCC
Original Assignee
Qitaihe Power Supply Co Of State Grid Heilongjiang Electric Power Co ltd
State Grid Corp of China SGCC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qitaihe Power Supply Co Of State Grid Heilongjiang Electric Power Co ltd, State Grid Corp of China SGCC filed Critical Qitaihe Power Supply Co Of State Grid Heilongjiang Electric Power Co ltd
Priority to CN202210999594.6A priority Critical patent/CN115372755A/zh
Publication of CN115372755A publication Critical patent/CN115372755A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
    • G01R31/081—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors
    • G01R31/083—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in cables, e.g. underground
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/12—Inductive energy transfer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B60L53/35—Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles
    • B60L53/38—Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles specially adapted for charging by inductive energy transfer
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/10—Air crafts
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • G01N2021/8887—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges based on image processing techniques

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

基于无人机的架空电缆线损检测***，涉及电力电网供电技术领域。解决了现有架空电缆线损检测存在检测效率低,容易出现漏检的问题。本发明采用无人机进行图像拍摄并进行图像处理,无需要人工检查线缆，并通过电流传感器和电压传感器检测电压电流变化，采用两种方式进行新路故障检测，并且采用无人机进行无线数据传输，偏远地区线缆数据采集单元无需考虑是否存在传输网络进行数据传输。本发明适用于架空线缆检测。

Description

基于无人机的架空电缆线损检测***
技术领域
本发明涉及电力电网供电技术领域。
背景技术
电力成了我们生活中不可缺少的一部分，同时电缆也几乎遍布了我们生活的各个角落，这就伴随着需要对电缆的破损进行检测和修复，现在一般都是人为进行检测，检测出破损后对电缆进行更换，采用人工检测线损的方法不仅效率低且容易出现漏检的问题。
发明内容
本发明是为了解决现有架空电缆线损检测存在检测效率低,容易出现漏检的问题，提出了一种基于无人机的架空电缆线损检测***。
本发明所述一种基于无人机的架空电缆线损检测***，包括：无人机本体、无人机数据采集单元和线缆数据采集单元；
无人机数据采集单元设置在无人机本体上；
无人机数据采集单元包括主控制器、线缆图像采集装置、巡航***、无线数据传输主模块、无线充电模块接收端和报警模块；
线缆数据采集单元设置在电力铁塔上；
线缆数据采集单元包括电压传感器、电流传感器、无线数据传输子模块、无线充电模块发送端和子控制器；
线缆图像采集装置用于对空中架设的电缆进行图像采集，并将采集的线缆图像发送至主控制器；
巡航***用于按照设定的巡航路线进行巡航；
无线数据传输主模块用于接收无线数据传输子模块发送的数据包；
无线充电模块接收端用于接收无线充电模块发送端传输的电能，对无人机本体的电池进行充电；
主控制器用于对线缆图像进行图像处理，确定线缆是否存在线损或者断线；
电压传感器用于采集经由电力铁塔的线缆的电压，并将采集的电压传输至子控制器；
电流传感器用于采集经由电力铁塔的线缆的电流，并将采集的电流传输至子控制器；
无线充电模块发送端用于进行变压调压后向在自身电能传输范围内的无线充电模块接收端传输电能；
子控制器用于将经由铁塔电力线缆的电压和电流信号按照时间顺序进行存储，并对电力线缆的电压、电流信号和铁搭标号及地理坐标信号进行打包，获取数据包，并将数据包传输至无线数据传输子模块；
无线数据传输子模块用于将接收的数据包传输至无线数据传输主模块。
主控制器用于对接收的数据包进行解压，并判断数据包中的电压和电流信号是否存在异常，若是存在异常，则根据对应数据包的铁塔编号，根据该编号铁塔所连接电缆的图像判断铁塔所连接电缆n米范围内是否存在破损或断线，若是存在破损或断线，则向报警模块发送报警控制信号；其中，n≥1；报警模块用于通过无线的方式进行无线报警。
进一步地，本发明中，还包括监控中心，所述监控中心接收无人机数据采集***单元发送的报警信号，并进行显示。
进一步地，本发明中，主控制器判断数据包中的电压电流信号是否存在异常的具体方法为：
判断电流信号和电压信号是否超过电流阈值和电压阈值，若是存在电流或电压信号任意一个超过阈值，则存在异常。
进一步地，本发明中，线缆数据采集单元还包括停机台，无线充电模块发送端设置在停机台的上表面。
本发明中采用无人机进行图像拍摄并进行图像处理无需要人工检查线缆，并通过电流传感器和电压传感器检测电压电流变化，采用两种方式进行新路故障检测，并且采用无人机进行无线数据传输，偏远地区线缆数据采集单元无需考虑是否存在传输网络进行数据传输,有效提高了线缆检查的效率，同时避免了漏检。
附图说明
图1是本发明所述基于无人机的架空电缆线损检测***的原理框图。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的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。
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。
具体实施方式一：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种基于无人机的架空电缆线损检测***，包括：无人机本体、无人机数据采集单元1和线缆数据采集单元2；
无人机数据采集单元1设置在无人机本体上；
无人机数据采集单元1包括主控制器101、线缆图像采集装置102、巡航***103、无线数据传输主模块104、无线充电模块接收端105和报警模块106；
线缆数据采集单元2设置在电力铁塔上；
线缆数据采集单元2包括电压传感器201、电流传感器202、无线数据传输子模块203、无线充电模块发送端204和子控制器205；
线缆图像采集装置102用于对空中架设的电缆进行图像采集，并将采集的线缆图像发送至主控制器101；
巡航***103用于按照设定的巡航路线进行巡航；
无线数据传输主模块104用于接收无线数据传输子模块203发送的数据包；
无线充电模块接收端105用于接收无线充电模块发送端204传输的电能，对无人机本体的电池进行充电；
主控制器101用于对线缆图像进行图像处理，确定线缆是否存在线损或者断线；
电压传感器201用于采集经由电力铁塔的线缆的电压，并将采集的电压传输至子控制器205；
电流传感器202用于采集经由电力铁塔的线缆的电流，并将采集的电流传输至子控制器205；
无线充电模块发送端204用于进行变压调压后向在自身电能传输范围内的无线充电模块接收端105传输电能；
子控制器205用于将经由铁塔电力线缆的电压和电流信号按照时间顺序进行存储，并对电力线缆的电压、电流信号和铁搭标号及地理坐标信号进行打包，获取数据包，并将数据包传输至无线数据传输子模块203；
无线数据传输子模块203用于将接收的数据包传输至无线数据传输主模块104。
主控制器101用于对接收的数据包进行解压，并判断数据包中的电压和电流信号是否存在异常，若是存在异常，则根据对应数据包的铁塔编号，根据该编号铁塔所连接电缆的图像判断铁塔所连接电缆n米范围内是否存在破损或断线，若是存在破损或断线，则向报警模块106发送报警控制信号；其中，n≥1；
报警模块106用于通过无线的方式进行无线报警。
进一步地，本发明中，还包括监控中心3，所述监控中心3接收无人机数据采集***单元发送的报警信号，并进行显示。
进一步地，本发明中，主控制器101判断数据包中的电压电流信号是否存在异常的具体方法为：
判断电流信号和电压信号是否超过电流阈值和电压阈值，若是存在电流或电压信号任意一个超过阈值，则存在异常。
进一步地，本发明中，线缆数据采集单元2还包括停机台，无线充电模块发送端204设置在停机台的上表面。
本发明采用无线数据传输技术进行数据定点传输，铁塔上的线缆数据采集单元在无人机飞至设有线缆数据采集单元的铁塔上时，停留时间T后再进行继续巡航，这样保证了数据的传输的完整性，同时在无人机在巡航过程出出现低电量时，还可对无人机进行充电，可对无人机进行充电的铁塔上设置有无人机停落平台，所述无线充电模块发送端设置在无人机停落平台上，无线充电模块接收端105设置在无人机本体的下侧，且采用可伸缩结构连接在无人机本体的下侧，无人机进行无线充电时，无线充电模块接收端105通过伸缩结构伸长至无人机底端，无线充电模块接收端105与停机台接触实现对无人机进行充电。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (4)

1.一种基于无人机的架空电缆线损检测***，其特征在于，包括无人机本体、无人机数据采集单元(1)和线缆数据采集单元(2)；
无人机数据采集单元(1)设置在无人机本体上；
无人机数据采集单元(1)包括主控制器(101)、线缆图像采集装置(102)、巡航***(103)、无线数据传输主模块(104)、无线充电模块接收端(105)和报警模块(106)；
线缆数据采集单元(2)设置在电力铁塔上；
线缆数据采集单元(2)包括电压传感器(201)、电流传感器(202)、无线数据传输子模块(203)、无线充电模块发送端(204)和子控制器(205)；
线缆图像采集装置(102)用于对空中架设的电缆进行图像采集，并将采集的线缆图像发送至主控制器(101)；
巡航***(103)用于按照设定的巡航路线进行巡航；
无线数据传输主模块(104)用于接收无线数据传输子模块(203)发送的数据包；
无线充电模块接收端(105)用于接收无线充电模块发送端(204)传输的电能，对无人机本体的电池进行充电；
主控制器(101)用于对线缆图像进行图像处理，确定线缆是否存在线损或者断线；
电压传感器(201)用于采集经由电力铁塔的线缆的电压，并将采集的电压传输至子控制器(205)；
电流传感器(202)用于采集经由电力铁塔的线缆的电流，并将采集的电流传输至子控制器(205)；
无线充电模块发送端(204)用于进行变压调压后向在自身电能传输范围内的无线充电模块接收端(105)传输电能；
子控制器(205)用于将经由铁塔电力线缆的电压和电流信号按照时间顺序进行存储，并对电力线缆的电压、电流信号和铁搭标号及地理坐标信号进行打包，获取数据包，并将数据包传输至无线数据传输子模块(203)；
无线数据传输子模块(203)用于将接收的数据包传输至无线数据传输主模块(104)。
主控制器(101)用于对接收的数据包进行解压，并判断数据包中的电压和电流信号是否存在异常，若是存在异常，则根据对应数据包的铁塔编号，根据该编号铁塔所连接电缆的图像判断铁塔所连接电缆n米范围内是否存在破损或断线，若是存在破损或断线，则向报警模块(106)发送报警控制信号；其中，n≥1；
报警模块(106)用于通过无线的方式进行无线报警。
2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的架空电缆线损检测***，其特征在于，还包括监控中心(3)，所述监控中心(3)接收无人机数据采集***单元发送的报警信号，并进行显示。
3.根据权利要求1所述的一种基于无人机的架空电缆线损检测***，其特征在于，主控制器(101)判断数据包中的电压电流信号是否存在异常的具体方法为：
判断电流信号和电压信号是否超过电流阈值和电压阈值，若是存在电流或电压信号任意一个超过阈值，则存在异常。
4.根据权利要求1所述的一种基于无人机的架空电缆线损检测***，其特征在于，线缆数据采集单元(2)还包括停机台，无线充电模块发送端(204)设置在停机台的上表面。
CN202210999594.6A 2022-08-19 2022-08-19 基于无人机的架空电缆线损检测*** Pending CN115372755A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210999594.6A CN115372755A (zh) 2022-08-19 2022-08-19 基于无人机的架空电缆线损检测***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210999594.6A CN115372755A (zh) 2022-08-19 2022-08-19 基于无人机的架空电缆线损检测***

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115372755A true CN115372755A (zh) 2022-11-22

Family

ID=84066523

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210999594.6A Pending CN115372755A (zh) 2022-08-19 2022-08-19 基于无人机的架空电缆线损检测***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115372755A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110254258A (zh) * 2019-06-13 2019-09-20 暨南大学 一种无人机无线充电***及方法
CN110458839A (zh) * 2019-10-09 2019-11-15 江西太平洋电缆集团有限公司 一种有效的电线电缆监测***
CN110844100A (zh) * 2019-10-24 2020-02-28 福建和盛高科技产业有限公司 一种基于无人机的电力配网自动巡检方法及***
CN111091108A (zh) * 2019-12-24 2020-05-01 江西太平洋电缆集团有限公司 一种电缆电阻检测***
KR20200108129A (ko) * 2019-03-06 2020-09-17 지상현 드론을 이용한 활선 검침 및 드론 충전 시스템 그리고 이를 이용한 방법
CN112083014A (zh) * 2020-08-05 2020-12-15 安徽匠桥科技服务有限公司 一种高空电缆老化检测***

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200108129A (ko) * 2019-03-06 2020-09-17 지상현 드론을 이용한 활선 검침 및 드론 충전 시스템 그리고 이를 이용한 방법
CN110254258A (zh) * 2019-06-13 2019-09-20 暨南大学 一种无人机无线充电***及方法
CN110458839A (zh) * 2019-10-09 2019-11-15 江西太平洋电缆集团有限公司 一种有效的电线电缆监测***
CN110844100A (zh) * 2019-10-24 2020-02-28 福建和盛高科技产业有限公司 一种基于无人机的电力配网自动巡检方法及***
CN111091108A (zh) * 2019-12-24 2020-05-01 江西太平洋电缆集团有限公司 一种电缆电阻检测***
CN112083014A (zh) * 2020-08-05 2020-12-15 安徽匠桥科技服务有限公司 一种高空电缆老化检测***

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109861387B (zh) 一种变电站智能巡检***
CN105471046B (zh) 电力隧道巡检机器人锂电池快速充电管理***及方法
CN105162257A (zh) 采用智能机器人巡检的变电站监测预警***
CN208705948U (zh) 一种基于cors技术的电力巡检***
CN103728924A (zh) 输电线覆冰远程监控***
CN104300651A (zh) 一种非接触式充电装置安全防护***及方法
CN103412237B (zh) 变压器线圈匝间短路智能测试器
CN201293819Y (zh) 无线传输电力线路故障指示器
CN206671473U (zh) 变电站运维实时检测装置
CN115372755A (zh) 基于无人机的架空电缆线损检测***
CN205280908U (zh) 一种新能源汽车电池包测试检验装置
CN107357225A (zh) 远程控制器以及自动气象站
CN110891251A (zh) 用于监控线路的***
CN209085668U (zh) 牵引变电站综合监测***
CN114089785A (zh) 配电网故障无人巡检***
CN104022463A (zh) 一种架空高压输电线路机器人巡检***
CN211856780U (zh) 一种绝缘子缺陷检测***
CN210508618U (zh) 共享铁塔及其铁塔监测装置
CN103051064A (zh) 低压配电台区综合监控***
CN107329047B (zh) 一种输电线路预防性智能巡检装置及应用方法
JP2022036467A (ja) 設備点検システム、飛行体、中継装置および設備点検方法
CN212675425U (zh) 一种用于输电线路巡检***的无人机的避障***
CN110259249A (zh) 共享铁塔及其铁塔监测装置
CN212207612U (zh) 一种电池监控***
CN219831283U (zh) 一种低功耗多信号采集故障定位装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination