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CN108365557A - 一种无人机精细化巡检输电线路的方法及系统 - Google Patents

一种无人机精细化巡检输电线路的方法及系统 Download PDF

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CN108365557A CN201810156755.9A CN201810156755A CN108365557A CN 108365557 A CN108365557 A CN 108365557A CN 201810156755 A CN201810156755 A CN 201810156755A CN 108365557 A CN108365557 A CN 108365557A
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Abstract

本发明涉及一种无人机精细化巡检输电线路的方法及系统，包括如下步骤：获取待巡检的杆塔的类型；根据待巡检的杆塔的类型，获取需要巡检的各部位信息；根据需要巡检的各部位信息，获取各部位的影像数据，并将该各部位信息与对应获取的影像数据关联存储；根据各部位的影像数据，对各对应部位进行缺陷分析，并获取缺陷分析报告。相比于现有技术，本发明根据杆塔类型，自动获取该杆塔类型所需要巡检的各部位的影像数据，有效防止了影像数据采集混乱或者缺少数据的问题，而且通过将采集的影像数据与各部位信息相关联，实现对采集的影像数据的自动分类，大大降低了工作量，提高了工作效率，提高了数据分类的准确性。

Description

一种无人机精细化巡检输电线路的方法及系统
技术领域
本发明涉及输电线路监测技术领域，特别是涉及一种无人机精细化巡检输电线路的方法及系统。
背景技术
随着科技的发展，电力已成为人们生活和工作不可或缺的能源，电力系统的建设也成为了城市规划的重要组成部分，输电线路是电力系统的重要组成部分，输电线路是否存在缺陷极大程度影响着电力系统的正常工作，因此，对输电线路的缺陷分析要求也越来越高。
杆塔是输电线路中的重要组成部分，其作用是支撑架空线路导线和架空地线，对杆塔各部位进行缺陷分析也成为了输电线路缺陷分析的重要工作。随着无人机技术的发展，电力行业也引进了无人机技术对输电线路进行日常巡检，而通过无人机对杆塔进行巡检的方式也越来越广泛。
目前，通过无人机对杆塔进行巡检的方式主要是由线路巡视专业人员在地面上手动操控无人机，使无人机飞行到杆塔附近，然后操控无人机近距离拍摄采集杆塔各部位的照片影像，再人工筛选杆塔各部位的照片影像，最后根据该照片影像进行缺陷分析，以获取缺陷分析报告。现有的杆塔巡检方式主要存在以下缺陷：(1)由人工自主操作无人机拍摄采集杆塔各部位的照片影像的方式，无采集标准，采集过程混乱，容易造成数据少采集的问题；(2)拍摄采集的照片数量多，重复劳动大，容易分错类别，而且需要人工筛选杆塔各部位的照片影像，容易出错。
发明内容
基于此，本发明的目的在于，提供一种无人机精细化巡检输电线路的方法，其具有可防止了影像数据采集混乱或者缺少数据的问题，可实现对数据的自动分类，降低工作量，提高工作效率，提高了数据分类的准确性的优点。
一种无人机精细化巡检输电线路的方法，包括如下步骤：
获取待巡检的杆塔的类型；
根据待巡检的杆塔的类型，获取需要巡检的各部位信息；
根据需要巡检的各部位信息，获取各部位的影像数据，并将该各部位信息与对应获取的影像数据关联存储；
根据各部位的影像数据，对各对应部位进行缺陷分析，并获取缺陷分析报告。
相比于现有技术，本发明根据杆塔类型，自动获取该杆塔类型所需要巡检的各部位的影像数据，有效防止了影像数据采集混乱或者缺少数据的问题，而且通过将采集的影像数据与各部位信息相关联，实现对采集的影像数据的自动分类，大大降低了工作量，提高了工作效率，提高了数据分类的准确性。
进一步地，所述待巡检的杆塔的类型的获取方式为：将每种杆塔类型唯一设置一个杆塔编码，通过识别待巡检的杆塔上的杆塔编码，获取该待巡检的杆塔的类型，方便了杆塔类型数据的分类和管理，实现了对数据的共享。
进一步地，所述需要巡检的各部位信息获取方式为：将杆塔的类型与需要巡检的部位关联，建立基于杆塔类型的巡检部位编码库，根据杆塔的类型，在巡检部位编码库中获取该杆塔类型对应需要巡检的各部位信息，以快速获取需要巡检的各部位信息，从而确保采集的数据的准确完整。
进一步地，所述需要巡检的各部位的影像数据的获取方式为：根据需要巡检的部位信息，控制无人机到达该部位进行拍摄，以获取该部位的影像数据，并对该影像数据编号，以获取各部位的影像数据，以实现对采集的影像数据的自动分类
进一步地，所述需要巡检的各部位与对应获取的影像数据关联存储的方式为：将需要巡检的各部位和对应获取的影像数据进行编码，以获取各部位的编码化的影像数据表，每个部位对应设有一个编码化的影像数据表，所述编码化的影像数据表包括该编码化的影像数据表的编码、影像数据编号、杆塔编码、杆塔类型编码和巡检部位编码。通过对各部位影像数据进行编码，方便了数据的管理，可实现对数据的共享。
进一步地，所述在对各对应部位进行缺陷分析前，还包括建立缺陷编码库，在该缺陷编码库中，杆塔的每个巡检部位均设置多个缺陷名称和对应的缺陷描述，每个缺陷名称设置有缺陷编码，每个缺陷描述设置有缺陷描述编码，以实现对缺陷数据的分析和管理。
进一步地，所述缺陷分析方式为：读取各部位的影像数据，并按照部位进行分类，且对不同部位分别进行缺陷分析，若某一部位存在缺陷，则根据该部位的缺陷编码库，筛选出所属的缺陷名称和缺陷描述，并对该部位进行截图，且设置截图的ID，以唯一识别该截图，同时根据该缺陷名称和缺陷描述生成缺陷情况表；该缺陷情况表包括该缺陷情况表的编码、缺陷编码、截图ID、缺陷描述编码、报告编码、缺陷等级、创建人和创建时间。
进一步地，所述缺陷分析报告获取方式为：通过将缺陷情况表和杆塔所在的输电线路数据导入到设置的缺陷报告模板中，以生成缺陷分析报告；所述缺陷分析报告包括缺陷编码、报告编码、缺陷情况表、输电线路名称、输电线路编码、创建人和创建时间。通过生成标准模板的缺陷报告，方便检修人员对缺陷进行快速定位，快速处理缺陷。
本发明还提供一种无人机精细化巡检输电线路的系统，包括无人机和设置在无人机上的摄像机、存储器和处理器；所述摄像机适用于接收处理器的指令并拍摄影像数据；所述存储器适用于存储多条指令和数据；所述处理器适用于实现各指令并执行：
获取待巡检的杆塔的类型；
根据待巡检的杆塔的类型，获取需要巡检的各部位信息；
根据需要巡检的各部位信息，获取各部位的影像数据，并将该各部位信息与对应获取的影像数据关联存储；
根据各部位的影像数据，对各对应部位进行缺陷分析，并获取缺陷分析报告。
相比于现有技术，本发明根据杆塔类型，自动获取该杆塔类型所需要巡检的各部位的影像数据，有效防止了影像数据采集混乱或者缺少数据的问题，而且通过将采集的影像数据与各部位信息相关联，实现对采集的影像数据的自动分类，大大降低了工作量，提高了工作效率，提高了数据分类的准确性。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1为本发明实施例中无人机精细化巡检输电线路的方法的流程图。
具体实施方式
请参阅图1，其为本发明实施例中无人机精细化巡检输电线路的方法的流程图。该无人机精细化巡检输电线路的方法，包括如下步骤：
步骤S1：获取待巡检的杆塔的类型。
在无人机内导入输电线路的杆塔说明文件，本发明中，该说明文件是后缀为XLS格式的文件。该杆塔说明文件包括输电线路名称、杆塔号和杆塔类型。到达待巡检的杆塔现场后，设置无人机的返航高度、限制高度以及任务完成动作，以使无人机后续可智能安全巡检。
巡检时，先勾选出待巡检的输电线路以及需要巡检的杆塔，待无人机到达杆塔附近后，利用无人机回传的图像，对预先设置的杆塔基本信息的正确性进行判断，该基本信息包括输电线路名称、杆塔号和杆塔类型。若该杆塔的基本信息不正确，则线路巡视专业人员手动修改该基本信息；若该杆塔的基本信息正确，则继续进行精细化巡检。之后，在检查到无人机满足起飞所需要的安全条件如电量、内部电子元件自检无问题时，再通过无人机获取该杆塔类型。
本发明对输电线路名称、杆塔号和杆塔类型均进行了编码，其中，针对标准杆塔类型建立了22个杆塔编码，每个杆塔编码唯一对应一种杆塔类型，通过识别杆塔上的杆塔编码，则可获取该杆塔的类型。
步骤S2：根据待巡检的杆塔的类型，获取需要巡检的各部位信息。
本发明中，将杆塔的各巡检部位进行编码，每个编码唯一对应一个巡检部位。同时，将杆塔的类型与需要巡检的各部位关联，建立基于杆塔类型的巡检部位编码库，根据杆塔的类型，在巡检部位编码库中获取该杆塔类型对应需要巡检的各部位信息。所述巡检部位编码库包括关联存储的杆塔类型编码、巡检部位名称和巡检部位编码，即根据杆塔类型编码，便可以确定需要巡检杆塔的哪些部位。
步骤S3：根据需要巡检的各部位信息，获取各部位的影像数据，并将该需要巡检的各部位信息与对应获取的影像数据关联存储。
根据需要巡检的部位信息，控制无人机到达该部位进行拍摄，以获取该部位的影像数据，并对该影像数据编号，且将该需要巡检的各部位与对应获取的影像数据关联存储。本发明中，所述关联存储方式为：将需要巡检的各部位和对应获取的影像数据进行编码，以获取各部位的编码化的影像数据表，每个部位对应设有一个编码化的影像数据表，所述编码化的影像数据表包括该编码化的影像数据表的编码、影像数据编号、杆塔编码、杆塔类型编码和巡检部位编码。
步骤S4：根据各部位的影像数据，对各对应部位进行缺陷分析，并获取缺陷分析报告。
本发明建立了缺陷编码库，在该缺陷编码库中，对杆塔的每个巡检部位均设置有多个缺陷名称和对应的缺陷描述，进而对各巡检部位的缺陷进行分类；通过将该多个缺陷名称和缺陷描述进行编码，获得多个缺陷编码和缺陷描述编码，以通过识别编码数据可实现后续的智能分类。
本发明还利用开发的缺陷智能分析软件，读取无人机内存卡上各部位的影像数据，并自动按照部位进行分类，且对不同部位分别进行缺陷分析，若某一部位存在缺陷，则根据该部位的缺陷编码库，筛选出所属的缺陷名称和缺陷描述，并对该部位进行截图，且设置该截图的ID，以唯一识别该截图；同时根据该缺陷名称和缺陷描述生成缺陷情况表。该缺陷情况表包括该缺陷情况表的编码、缺陷编码、截图ID、缺陷描述编码、报告编码、缺陷等级、创建人和创建时间。
本发明中，还设置了缺陷分析报告模板，通过将缺陷情况表和杆塔所在的输电线路数据导入到缺陷分析报告模板中，可自动生成缺陷分析报告，所述缺陷分析报告包括缺陷编码、报告编码、缺陷情况表、输电线路名称、输电线路编码、创建人和创建时间。通过将检修系统与无人机对接，实现对缺陷报告的接收，帮助检修人员快速定位，解决处理缺陷，保障输电线路的平稳运行。
本发明还提供一种无人机精细化巡检输电线路的系统，包括无人机和设置在无人机上的摄像机、存储器和处理器；所述摄像机适用于接收处理器的指令并拍摄影像数据；所述存储器适用于存储多条指令和数据；所述处理器适用于实现各指令并执行：
获取待巡检的杆塔的类型；
根据待巡检的杆塔的类型，获取需要巡检的各部位信息；
根据需要巡检的各部位信息，获取各部位的影像数据，并将该各部位信息与对应获取的影像数据关联存储；
根据各部位的影像数据，对各对应部位进行缺陷分析，并获取分析报告。
具体的，在无人机内导入输电线路的杆塔说明文件，本发明中，该说明文件是后缀为XLS格式的文件。该杆塔说明文件包括输电线路名称、杆塔号和杆塔类型。到达待巡检的杆塔现场后，通过处理器设置无人机的返航高度、限制高度以及任务完成动作，以使无人机后续可智能安全巡检。
巡检时，通过处理器先勾选出待巡检的输电线路以及需要巡检的杆塔，待无人机到达杆塔附近后，利用无人机回传的图像，对预先设置的杆塔基本信息的正确性进行判断，该基本信息包括输电线路名称、杆塔号和杆塔类型。若该杆塔的基本信息不正确，则线路巡视专业人员手动修改该基本信息；若该杆塔的基本信息正确，则继续进行精细化巡检。之后，在检查到无人机满足起飞所需要的安全条件如电量、内部电子元件自检无问题时，再通过无人机获取该杆塔类型。
本发明对输电线路名称、杆塔号和杆塔类型均进行了编码，其中，针对标准杆塔类型建立了22个杆塔编码，每个杆塔编码唯一对应一种杆塔类型，通过识别杆塔上的杆塔编码，则可获取该杆塔的类型。
本发明中，将杆塔的各巡检部位进行编码，每个编码唯一对应一个巡检部位。同时，将杆塔的类型与需要巡检的各部位关联，建立基于杆塔类型的巡检部位编码库并存储到存储器内，根据杆塔的类型，在巡检部位编码库中获取该杆塔类型对应需要巡检的各部位信息。所述巡检部位编码库包括关联存储的杆塔类型编码、巡检部位名称和巡检部位编码，即根据杆塔类型编码，便可以确定需要巡检杆塔的哪些部位。
根据需要巡检的部位信息，通过处理器控制无人机到达该部位，并通过处理器控制摄像机对该部位进行拍摄，以获取该部位的影像数据，并对该影像数据编号，且将该需要巡检的各部位与对应获取的影像数据关联存储。本发明中，所述关联存储方式为：将需要巡检的各部位和对应获取的影像数据进行编码，以获取各部位的编码化的影像数据表，每个部位对应设有一个编码化的影像数据表，所述编码化的影像数据表包括该编码化的影像数据表的编码、影像数据编号、杆塔编码、杆塔类型编码和巡检部位编码。
本发明还建立了缺陷编码库，在该缺陷编码库中，对杆塔的每个巡检部位均设置有多个缺陷名称和对应的缺陷描述，进而对各巡检部位的缺陷进行分类；通过将该多个缺陷名称和缺陷描述进行编码，获得多个缺陷编码和缺陷描述编码，以通过识别编码数据可实现后续的智能分类。
本发明还利用开发的缺陷智能分析软件，读取无人机内存卡上各部位的影像数据，并自动按照部位进行分类，且对不同部位分别进行缺陷分析，若该部位存在缺陷，则根据该部位的缺陷编码库，筛选出所属的缺陷名称和缺陷描述，并根据该缺陷名称和缺陷描述生成缺陷情况表；同时利用截图功能对缺陷的部位进行截图，并对该截图设置截图ID，以唯一识别该截图；该缺陷情况表包括该缺陷情况表的编码、缺陷编码、截图ID、缺陷描述编码、报告编码、缺陷等级、创建人和创建时间。
本发明中，还设置了缺陷分析报告模板，通过将缺陷情况表和杆塔所在的输电线路数据导入到缺陷分析报告模板中，可自动生成缺陷分析报告，所述缺陷分析报告包括缺陷编码、报告编码、缺陷情况表、输电线路名称、输电线路编码、创建人和创建时间。通过将检修系统与无人机对接，实现对缺陷报告的接收，帮助检修人员快速定位，解决处理缺陷，保障输电线路的平稳运行。
相比于现有技术，本发明根据杆塔类型，自动获取该杆塔类型所需要巡检的各部位的影像数据，有效防止了影像数据采集混乱或者缺少数据的问题，而且通过将采集的影像数据与各部位信息相关联，实现对采集的影像数据的自动分类；通过对杆塔类型和各部位影像数据进行编码，方便了数据的管理，可实现对数据的共享；通过设置缺陷编码库和对缺陷分析识别，实现了缺陷智能分类，大大降低了工作量，提高了工作效率，提高了数据分类的准确性。进一步地，通过生成标准模板的缺陷报告，方便检修人员对缺陷进行快速定位，快速处理缺陷。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种无人机精细化巡检输电线路的方法，其特征在于：包括如下步骤：
获取待巡检的杆塔的类型；
根据待巡检的杆塔的类型，获取需要巡检的各部位信息；
根据需要巡检的各部位信息，获取各部位的影像数据，并将该各部位信息与对应获取的影像数据关联存储；
根据各部位的影像数据，对各对应部位进行缺陷分析，并获取缺陷分析报告。
2.根据权利要求1所述的无人机精细化巡检输电线路的方法，其特征在于：所述待巡检的杆塔的类型的获取方式为：将每种杆塔类型唯一设置一个杆塔编码，通过识别待巡检的杆塔上的杆塔编码，获取该待巡检的杆塔的类型。
3.根据权利要求2所述的无人机精细化巡检输电线路的方法，其特征在于：所述需要巡检的各部位信息获取方式为：将杆塔的类型与需要巡检的部位关联，建立基于杆塔类型的巡检部位编码库，根据杆塔的类型，在巡检部位编码库中获取该杆塔类型对应需要巡检的各部位信息；所述巡检部位编码库包括关联存储的杆塔类型编码、巡检部位名称和巡检部位编码。
4.根据权利要求1所述的无人机精细化巡检输电线路的方法，其特征在于：所述需要巡检的各部位的影像数据的获取方式为：根据需要巡检的部位信息，控制无人机到达该部位进行拍摄，以获取该部位的影像数据，并对该影像数据编号，以获取各部位的影像数据。
5.根据权利要求4所述的无人机精细化巡检输电线路的方法，其特征在于：所述需要巡检的各部位与对应获取的影像数据关联存储的方式为：将需要巡检的各部位信息和对应获取的影像数据进行编码，以获取各部位的编码化的影像数据表，每个部位对应设有一个编码化的影像数据表，所述编码化的影像数据表包括该编码化的影像数据表的编码、影像数据编号、杆塔编码、杆塔类型编码和巡检部位编码。
6.根据权利要求5所述的无人机精细化巡检输电线路的方法，其特征在于：所述在对各对应部位进行缺陷分析前，还包括建立缺陷编码库，在该缺陷编码库中，杆塔的每个巡检部位均设置多个缺陷名称和对应的缺陷描述，每个缺陷名称设置有缺陷编码，每个缺陷描述设置有缺陷描述编码。
7.根据权利要求6所述的无人机精细化巡检输电线路的方法，其特征在于：所述缺陷分析方式为：读取各部位的影像数据，并按照部位进行分类，且对不同部位分别进行缺陷分析，若某一部位存在缺陷，则根据该部位的缺陷编码库，筛选出所属的缺陷名称和缺陷描述，并对该部位进行截图，且设置截图的ID，以唯一识别该截图，同时根据该缺陷名称和缺陷描述生成缺陷情况表；该缺陷情况表包括该缺陷情况表的编码、缺陷编码、截图ID、缺陷描述编码、报告编码、缺陷等级、创建人和创建时间。
8.根据权利要求7所述的无人机精细化巡检输电线路的方法，其特征在于：所述缺陷分析报告获取方式为：通过将缺陷情况表和杆塔所在的输电线路数据导入到设置的缺陷报告模板中，以生成缺陷分析报告；所述缺陷分析报告包括缺陷编码、报告编码、缺陷情况表、输电线路名称、输电线路编码、创建人和创建时间。
9.一种无人机精细化巡检输电线路的系统，其特征在于：包括无人机和设置在无人机上的摄像机、存储器和处理器；所述摄像机适用于接收处理器的指令并拍摄影像数据；所述存储器适用于存储多条指令和数据；所述处理器适用于实现各指令并执行：
获取待巡检的杆塔的类型；
根据待巡检的杆塔的类型，获取需要巡检的各部位信息；
根据需要巡检的各部位信息，获取各部位的影像数据，并将该各部位信息与对应获取的影像数据关联存储；
根据各部位的影像数据，对各对应部位进行缺陷分析，并获取缺陷分析报告。
10.根据权利要求9所述的无人机精细化巡检输电线路的系统，其特征在于：所述处理器获取需要巡检的各部位的影像数据时包括：所述处理器根据需要巡检的部位信息，控制无人机到达该部位进行拍摄，以获取该部位的影像数据，并对该影像数据编号，以获取各部位的影像数据。
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