CN213904145U - 基于无人机的智能变电站远程监测*** - Google Patents
基于无人机的智能变电站远程监测*** Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种基于无人机的智能变电站远程监测***，由无人机载模块、地面无线通信模块、遥控器、移动接收终端、PC机组成；所述的无人机载模块包括电场传感器、云台摄像机、激光扫描仪、热红外仪、紫外光成像仪、主控模块、GPS定位模块、无人机控制模块、供电模块、陀螺仪。本实用新型结构简单，设计合理，通过检测高压输电线路所辐射的电场强度，建立电场电场强度与距离的映射关系，从而测量无人机与高压输电线之间的距离，确保引导无人机与高压输电线的安全距离，实现安全距离监测，确保电子设备不受干扰，解决传统无人机电力监测存在易受干扰，监测不精准的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于电力监测领域，尤其是一种基于无人机的智能变电站远程监测***。
背景技术
输配电线路的正常运行是确保电力***正常供电的基础保障，因此对高压输电站的定期巡检作业是非常必要的，近年来，无人机载很多行业得到了广泛应用，在高压输电线路进行巡检作业中也逐渐采用无人机来进行巡检作业，这种方式具有环境适应能力强、无巡检盲区、成本低、效率高、能有效保障作业人员安全的特点。但是由于高压输电线路所具有的强电场辐射会对电力巡检无人机的电子设备造成干扰，影响无人机电子设备的正常运行。导致无人机姿态失衡、定点悬停偏离与飘移、飞行脱离控制，严重时会造成无人机坠毁、撞击输电线导致中断电力供电等事故的发生。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于无人机的智能变电站远程监测***，通过检测高压输电线路所辐射的电场强度，建立电场电场强度与距离的映射关系，从而测量无人机与高压输电线之间的距离，确保引导无人机与高压输电线的安全距离，实现安全距离监测，确保电子设备不受干扰，解决传统无人机电力监测存在易受干扰，监测不精准的问题。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
由无人机载模块、地面无线通信模块、遥控器、移动接收终端、PC机组成；所述的无人机载模块包括电场传感器、云台摄像机、激光扫描仪、热红外仪、紫外光成像仪、主控模块、GPS定位模块、无人机控制模块、供电模块、陀螺仪；所述的电场传感器、云台摄像机、激光扫描仪、热红外仪、紫外成像仪、GPS定位模块、无人机控制模块、供电模、陀螺仪、无人机无线通信模块分别与主控模块相连接；所述的无人机无线通信模块与地面无线通信模块相连接；所述的地面无线通信模块分别与遥控器、移动接收终端、PC机相连接。
而且，所述的电场传感器采用MEMS三维电场传感器。
而且，所述的云台摄像机采用CCD红外夜视云台摄像机。
而且，所述的激光扫描仪采用三维激光扫描仪。
而且，所述的热红外仪采用FLIR热红外成像仪。
而且，所述的紫外成像仪采用UVX200400紫外线相机。
而且，所述的主控模块采用STM32F103RBT6微处理器。
而且，所述的无人机无线通信模块采用SIM908GPRS无线网络传输模块。
而且，所述的移动接收设备采用移动手机。
附图说明
图1是本实用新型结构连接图。
具体实施方式
结合附图对本实用新型实施例做进一步详述：
如图1所示，本实用新型所述的一种基于无人机的智能变电站远程监测***，由无人机载模块、地面无线通信模块、遥控器、移动接收终端、PC机组成；所述的无人机载模块包括电场传感器、云台摄像机、激光扫描仪、热红外仪、紫外光成像仪、主控模块、GPS定位模块、无人机控制模块、供电模块、陀螺仪；所述的电场传感器、云台摄像机、激光扫描仪、热红外仪、紫外成像仪、GPS定位模块、无人机控制模块、供电模、陀螺仪、无人机无线通信模块分别与主控模块相连接；所述的无人机无线通信模块与地面无线通信模块相连接；所述的地面无线通信模块分别与遥控器、移动接收终端、PC机相连接。
本***主要由无人机载模块、地面无线通信模块、遥控器、移动接收终、PC机组成，无人机载模块完成监测无人机所处位置的电场强度方向和环境信息，将电场强度和信息通过无人机无线通信模块发送地面无线通信模块，地面无线通信模块将信息分别传输给遥控器、移动接收终端、PC机。无人机载模块设置在无人机上，包括电场传感器、云台摄像机、激光扫描仪、热红外仪、紫外光成像仪、主控模块、GPS定位模块、无人机控制模块、供电模块、陀螺仪。电场传感器完成对电场强度和方向的检测，并将检测到的数据传输给主控模块，主控模块是无人机载模块中的控制和信息处理的核心，进行电场强度和方向的处理，无人机无线通信模块将信息发送到地面无线通信模块。电场传感器采用MEMS三维电场传感器，通过电容式感应，当电场传感器处于交变电场中，在其表面会产生感应电荷，从而在电场传感器的两极上形成电压差，该电压差的大小就能够反映出电场强度的大小，达到电压大小映射出电场强度大小的目的。当电场传感器进入电场后，电场传感器表面的电荷量与所处的电场强度成正比。电场强度会随着无人机载模块与高压线的距离变而变化。无人机载模块监测到所处的位置电场强度，判断出相应的距离长度，以便给无人控制模块与操作人员提供预警信息。主控模块是本***的控制和处理核心。针对无人机的应用需求，主控模块采用STM32F103RBT6微处理器，具备功耗低、体积小、且处理能力强大的特性。通过读取电场传感器信息，判断无人机距离高压电线的距离和方向，然后将这些信息经无人机无线通信模块发送至地面无线通信模块，PC机通过接收地面无线通信模块的信息，PC机将显示电场大小和方向以及无人机距离高压输电线路的距离，当电场强度大于设定强度阀值或低于预设的距离阀值时，发出报警指示，给出报警状态指示。热红外仪通过发射红外光线，测定高压输电线的温度，判断有无异常过热，如有异常过热区域，要进行温度测定，对异常作出最终确定肯定。热红外成像技术不受电磁干扰，能远距离精确跟踪热目标，探测能力强，作用距离远非接触大面积遥测。能直观地显示物体表面的温度场，不受强光影响同时可以测量物体表面各点温度的高低。通过温度异常变化对比值，可发现隐秘性较强的故障点，在高压油网放油时，根据油场强度的不同，会产生油晕，过程中会获得或释放能量，便会放出紫外线，紫外成像仪成像技术利用这个原理。接收产生的紫外线信号，经过处理与可见光影像重叠，达到确定油晕的位置和强度的目的，从而进一步了解运行情况提供更可靠的依据。远距离检测油晕及油气放油现象，为尽早发现监控运行油网的潜在故障提供有效的监测手段。紫外成像仪能够利用电晕和表面局部放电的产生评估输电线的绝缘状况和缺陷。激光扫描仪通过发射激光束扫描电力线，激光扫描可以弥补人工巡检及传统航空摄影测量无法进行电力线测量的缺点，能够快速获取高精度的数据信息，主要完成电力线激光点云的自动提取，对超限的物体进行安全预警。云台摄像机在巡检过程中主要负责视频与图片信息的采集，另一方为远程操作无人机实时视野信息，当激光扫描仪、热红外仪、紫外成像仪中的任意一个发出检测报警信息时，都可通过遥控器、移动接收终端、PC机发出控制指令，通过地面无线通信模块将控制指令发送给无人机无线通信模块，由主控模块读取控制指令，经主控模块对指令处理，主控模块将给出新的控制指令，无人机控制模块将控制指令进行执行，控制云台摄像机进行不同方位拍照，采集现场的图片及视频信息。电场传感器、云台摄像机、激光扫描仪、热红外仪、紫外光成像仪分别将采集的信号传输给主控模块进行处理。GPS定位模块提供定位信息，当巡检发现有故障时，GPS定位模块作出精准定位，陀螺仪提供加速度方向，结合主控模块、无人机控制模块，对无人机飞行状态进行精准控制。通过电场传感器，对高压电力线的电场检测，为无人机提供安全检测距离。通过无人机无线通信模块与地面无线通信模块进行信息传输，遥控器、移动接收终端、PC机接收信息，获取采集信息，并对无人机载模块发送控制指令，实现远程无人机电力监控。
需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。
Claims (8)
1.一种基于无人机的智能变电站远程监测***，其特征在于：由无人机载模块、地面无线通信模块、遥控器、移动接收终端、PC机组成；所述的无人机载模块包括电场传感器、云台摄像机、激光扫描仪、热红外仪、紫外光成像仪、主控模块、GPS定位模块、无人机控制模块、供电模块、陀螺仪；所述的电场传感器、云台摄像机、激光扫描仪、热红外仪、紫外成像仪、GPS定位模块、无人机控制模块、供电模、陀螺仪、无人机无线通信模块分别与主控模块相连接；所述的无人机无线通信模块与地面无线通信模块相连接；所述的地面无线通信模块分别与遥控器、移动接收终端、PC机相连接。
2.根据权利要求1所述的基于无人机的智能变电站远程监测***，其特征在于：所述的电场传感器采用MEMS三维电场传感器。
3.根据权利要求1所述的基于无人机的智能变电站远程监测***，其特征在于：所述的云台摄像机采用CCD红外夜视云台摄像机。
4.根据权利要求1所述的基于无人机的智能变电站远程监测***，其特征在于：所述的激光扫描仪采用三维激光扫描仪。
5.根据权利要求1所述的基于无人机的智能变电站远程监测***，其特征在于：所述的热红外仪采用FLIR热红外成像仪。
6.根据权利要求1所述的基于无人机的智能变电站远程监测***，其特征在于：所述的紫外成像仪采用UVX200400紫外线相机。
7.根据权利要求1所述的基于无人机的智能变电站远程监测***，其特征在于：所述的主控模块采用STM32F103RBT6微处理器。
8.根据权利要求1所述的基于无人机的智能变电站远程监测***，其特征在于：所述的无人机无线通信模块采用SIM908GPRS无线网络传输模块。
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| CN202022735240.XU CN213904145U (zh) | 2020-11-24 | 2020-11-24 | 基于无人机的智能变电站远程监测*** |
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| CN (1) | CN213904145U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117593847A (zh) * | 2023-11-28 | 2024-02-23 | 海南电力产业发展有限责任公司 | 一种临近带电体作业防触电预警***及方法 |
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2020
- 2020-11-24 CN CN202022735240.XU patent/CN213904145U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN117593847A (zh) * | 2023-11-28 | 2024-02-23 | 海南电力产业发展有限责任公司 | 一种临近带电体作业防触电预警***及方法 |
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