一種基于無人機的變電站安全巡檢系統技術方案

本發明專利技術涉及無人機巡檢系統的技術領域，提供了一種基于無人機的變電站安全巡檢系統，包括無人機倉庫

【技術實現步驟摘要】
一種基于無人機的變電站安全巡檢系統


[0001]本專利技術涉及無人機巡檢系統的
，具體涉及一種基于無人機的變電站安全巡檢系統
。

技術介紹

[0002]變電站是電力系統中的一個關鍵組成部分，用于轉換
、
分配和管理電能的流動
。
它通常位于電力輸電網的不同部分，用于協調和控制電能的流向，確保電力能夠在不同電壓級別之間傳輸，并將電力傳送到終端用戶
。
基于無人機的變電站安全巡檢系統是一種利用無人機進行變電站設備和基礎設施的安全巡檢和監測的先進技術系統
。
這種系統通常結合了航拍攝影
、
傳感器技術
、
數據分析和遠程監控等元素，用于提高變電站設備的運行可靠性和維護效率
。
[0003]現在已經開發出了很多無人機巡檢系統，經過我們大量的檢索與參考，發現現有技術的無人機巡檢系統有如公開號為
CN113313852A、CN102097860A、CN108303995A、EP3152630A4、US11682307B2、JP2019123495A
所公開的無人機巡檢系統，這些無人機巡檢系統一般包括：無人機
、
無人機控制終端和巡檢數據分析終端；無人機用于飛行至對應的檢測點進行拍攝；無人機控制終端用于控制無人機的飛行路徑；巡檢數據分析終端用于對無人機拍攝的檢測點圖像進行分析并輸出巡檢結果信息
。
由于上述無人機巡檢系統的巡檢模式單一，不利于檢查站內設備的運行情況的同時檢測變電站安全情況，造成了系統對變電站安全巡檢質量下降的缺陷
。

技術實現思路

[0004]本專利技術的目的在于，針對上述無人機巡檢系統存在的不足，提出一種基于無人機的變電站安全巡檢系統
。
[0005]本專利技術采用如下技術方案：
[0006]一種基于無人機的變電站安全巡檢系統，包括無人機倉庫
、
地面控制站
、
巡檢模式選擇終端和變電站安全預警終端；所述無人機倉庫用于為無人機提供停機和維護的位置；所述巡檢模式選擇終端用于根據變電站框架信息和無人機管理信息選擇巡檢模式；所述地面控制站用于根據巡檢模式控制無人機進行變電站安全巡檢；所述變電站安全預警終端用于接收并分析來自無人機拍攝的變電站圖像信息和檢測點圖像信息，生成變電站安全預警信息；
[0007]所述無人機倉庫包括檢測點無人機倉庫模塊和巡檢無人機倉管模塊；所述檢測點無人機倉庫模塊用于為檢測點無人機提供停機和維護的位置；所述巡檢無人機倉管模塊用于為巡檢無人機提供停機和維護的位置；
[0008]所述地面控制站包括檢測點無人機控制模塊和巡檢無人機控制模塊；所述檢測點無人機控制模塊用于控制檢測點無人機進行對應檢測點的檢測任務；所述巡檢無人機控制模塊用于控制巡檢無人機在變電站上空進行巡檢任務
。
[0009]可選的，所述巡檢模式選擇終端包括檢測點無人機任務模式選擇模塊和巡檢無人機任務模式選擇模塊；所述檢測點無人機任務模式選擇模塊用于根據變電站框架信息中的檢測點數量和無人機管理信息中的檢測點無人機管理信息選擇檢測點無人機任務模式；所述巡檢無人機任務模式選擇模塊用于根據變電站框架信息中的變電站面積信息和無人機管理信息中的巡檢無人機管理信息選擇巡檢無人機任務模式
。
[0010]可選的，所述變電站安全預警終端包括變電站圖像信息接收模塊
、
檢測點圖像信息接收模塊
、
缺陷分析模塊和變電站安全預警信息生成模塊；所述變電站圖像信息接收模塊用于接收來自巡檢無人機拍攝的變電站圖像信息；所述檢測點圖像信息接收模塊用于接收來自檢測點無人機拍攝的檢測點圖像信息；所述缺陷分析模塊用于根據變電站圖像信息和檢測點圖像信息進行缺陷分析并生成變電站缺陷信息和檢測點缺陷信息；所述變電站安全預警信息生成模塊用于根據變電站缺陷信息和檢測點缺陷信息生成對應的變電站安全預警信息
。
[0011]可選的，所述檢測點無人機任務模式選擇模塊包括檢測點檢測任務指數計算子模塊和檢測點無人機任務模式選擇子模塊；所述檢測點檢測任務指數計算子模塊用于根據檢測點總數
、
檢測點無人機管理信息和變電站所處地區天氣預報信息計算檢測點檢測任務指數；所述檢測點無人機任務模式選擇子模塊用于根據檢測點檢測任務指數選擇對應的檢測點檢測任務模式；
[0012]當所述檢測點檢測任務指數計算子模塊計算時，滿足以下式子：
[0013][0014][0015]其中，
CP
UAV
表示計算當天的變電站的檢測點檢測任務指數；
λ1、
λ2和
λ3分別表示不同的任務指數值轉換系數，均由巡檢員根據經驗設定；
J
z
表示變電站內預設的檢測點的總數；
Δ
j
表示從上一次檢測點檢測任務結束后到當前計算時刻的時間段內檢測點的增設數量；
STATE
cp
表示檢測點無人機的檢測點無人機管理參數值；
w
a
表示變電站所處地區天氣預報信息中計算當天的工作時間中第
a
個小時的風力級數；
l
a
表示變電站所處地區天氣預報信息中計算當天的工作時間中第
a
個小時的降水量；
A
表示計算當天的工作時間內的小時數；表示檢測點無人機倉庫模塊中檢測點無人機的總數；表示檢測點無人機倉庫模塊中工作狀態為準備就緒的檢測點無人機的數量；
[0016]當
CP
UAV
≥
δ
ref
時，所述檢測點無人機任務模式選擇子模塊選擇對應的檢測點檢測任務模式為：單程多點模式；所述單程多點模式是指檢測點無人機從檢測點無人機倉庫模塊出發后至返回前檢測的檢測點數量至少為二；當
CP
UAV
<
δ
ref
時，所述檢測點無人機任務模式選擇子模塊選擇對應的檢測點檢測任務模式為：單程單點模式；所述單程單點模式是指檢測點無人機從檢測點無人機倉庫模塊出發后至返回前檢測的檢測點數量為一；
δ
ref
表示檢測模式切換閾值，由巡檢員根據經驗設定
。
[0017]可選的，所述巡檢無人機任務模式選擇模塊包括巡檢無人機任務指數計算子模塊和巡檢無人機任務模式選擇子模塊；所述巡檢無人機任務指數計算子模塊用于根據變電站運行年數
、
站內設備故障評分和巡檢無人機電池風險評分計算對應的巡檢無人機任務指
數；所述巡檢無人機任務模式選擇子模塊用于根據巡檢無人機任務指數選擇巡檢無人機任務模式；
[0018]當所述巡檢無人機任務指數計算子模塊工作時，滿足以下式子：
[0019]PI
UAV
＝
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【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.
一種基于無人機的變電站安全巡檢系統，其特征在于，包括無人機倉庫
、
地面控制站
、
巡檢模式選擇終端和變電站安全預警終端；所述無人機倉庫用于為無人機提供停機和維護的位置；所述巡檢模式選擇終端用于根據變電站框架信息和無人機管理信息選擇巡檢模式；所述地面控制站用于根據巡檢模式控制無人機進行變電站安全巡檢；所述變電站安全預警終端用于接收并分析來自無人機拍攝的變電站圖像信息和檢測點圖像信息，生成變電站安全預警信息；所述無人機倉庫包括檢測點無人機倉庫模塊和巡檢無人機倉管模塊；所述檢測點無人機倉庫模塊用于為檢測點無人機提供停機和維護的位置；所述巡檢無人機倉管模塊用于為巡檢無人機提供停機和維護的位置；所述地面控制站包括檢測點無人機控制模塊和巡檢無人機控制模塊；所述檢測點無人機控制模塊用于控制檢測點無人機進行對應檢測點的檢測任務；所述巡檢無人機控制模塊用于控制巡檢無人機在變電站上空進行巡檢任務
。2.
如權利要求1所述的一種基于無人機的變電站安全巡檢系統，其特征在于，所述巡檢模式選擇終端包括檢測點無人機任務模式選擇模塊和巡檢無人機任務模式選擇模塊；所述檢測點無人機任務模式選擇模塊用于根據變電站框架信息中的檢測點數量和無人機管理信息中的檢測點無人機管理信息選擇檢測點無人機任務模式；所述巡檢無人機任務模式選擇模塊用于根據變電站框架信息中的變電站面積信息和無人機管理信息中的巡檢無人機管理信息選擇巡檢無人機任務模式
。3.
如權利要求2所述的一種基于無人機的變電站安全巡檢系統，其特征在于，所述變電站安全預警終端包括變電站圖像信息接收模塊
、
檢測點圖像信息接收模塊
、
缺陷分析模塊和變電站安全預警信息生成模塊；所述變電站圖像信息接收模塊用于接收來自巡檢無人機拍攝的變電站圖像信息；所述檢測點圖像信息接收模塊用于接收來自檢測點無人機拍攝的檢測點圖像信息；所述缺陷分析模塊用于根據變電站圖像信息和檢測點圖像信息進行缺陷分析并生成變電站缺陷信息和檢測點缺陷信息；所述變電站安全預警信息用于根據變電站缺陷信息和檢測點缺陷信息生成對應的變電站安全預警信息
。4.
如權利要求3所述的一種基于無人機的變電站安全巡檢系統，其特征在于，所述檢測點無人機任務模式選擇模塊包括檢測點檢測任務指數計算子模塊和檢測點無人機任務模式選擇子模塊；所述檢測點檢測任務指數計算子模塊用于根據檢測點總數
、
檢測點無人機管理信息和變電站所處地區天氣預報信息計算檢測點檢測任務指數；所述檢測點無人機任務模式選擇子模塊用于根據檢測點檢測任務指數選擇對應的檢測點檢測任務模式；當所述檢測點檢測任務指數計算子模塊計算時，滿足以下式子：當所述檢測點檢測任務指數計算子模塊計算時，滿足以下式子：其中，
CP
UAV
表示計算當天的變電站的檢測點檢測任務指數；
λ1、
λ2和
λ3分別表示不同的任務指數值轉換系數；
J
z
表示變電站內預設的檢測點的總數；
Δ
j
表示從上一次檢測點檢測任務結束后到當前計算時刻的時間段內檢測點的增設數量；
STATE
cp
表示檢測點無人機的檢測點無人機管理參數值；
w
a
表示變電站所處地區天氣預報信息中計算當天的工作時間中第
a
個小時的風力級數；
l
a
表示變電站所處地區天氣預報信息中計算當天的工作時間中第
a
個小時的降水量；
A
表示計算當天的工作時間內的小時數；表示檢測點無人機倉庫模塊中檢測點無人機的總數；表示檢測點無人機倉庫模塊中工作狀態為準備就緒的檢測點無人機的數量；當
CP
UAV
≥
δ
ref
時，所述檢測點無人機任務模式選擇子模塊選擇對應的檢測點檢測任務模式為：單程多點模式；所述單程多點模式是指檢測點無人機從檢測點無人機倉庫模塊出發后至返回前檢測的檢測點數量至少為二；當
CP
UAV
＜
δ
ref
時，所述檢測點無人機任務模式選...

【專利技術屬性】
技術研發人員：蔣君，褚國偉，蘇佳華，胡漢巧，陳浩，蘇正華，龔蕾，
申請(專利權)人：國網江蘇省電力有限公司常州供電分公司，
類型：發明
國別省市：