输电线路无人机通道巡检系统建设方案.docx

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1、输电线路无人机通道巡检系统建设方案武汉圆桌智慧科技公司2019年4月目录1 .系统概述32 .模块介绍32.1 无人机通道巡检自动飞行地面站模块32.2 无人机通道缺陷智能分析模块53 .作业流程64 .产品优势731.系统概述本方案主要介绍基于可见光的输电线路无人机通道巡检系统建设。该系统以飞行控制技术为基础，计算机视觉与摄影测量技术为核心，空间数据分析为主要技术方法，实现了无人机航线自动规划、电力线缺陷自动定位和通道三维重建及空间安全分析。目标是向电力用户，提供一套完整、流畅、高效、简捷的电力巡线通道安全分析方案。本系统是基于大疆轻小型多旋翼无人机的通道巡检软件产品。系统软件主要包括无人机

2、通道巡检自动飞行地面站模块和无人机通道缺陷智能分析模块两大部分。无人机通道巡检自动飞行地面站模块主要实现控制大疆轻小型多旋翼无人机沿电力线通道按照一定的规则飞行和拍照，主要实现通道原始数据采集工作。无人机通道缺陷智能分析模块主要实现对自动飞行采集的通道原始数据进行处理和分析，最终自动输出通道缺陷报告。2 .模块介绍2.1 无人机通道巡检自动飞行地面站模块无人机通道巡检自动飞行地面站模块是基于DJlMobileSDK和地理信息技术,且根据输电线路通道巡检需求深度定制研发的软件。该软件搭配大疆轻小型多旋翼无人机和安卓设备，对巡检目标进行最优航线规划，可“一键”完成无人机起飞、数据采集以及返航工作。

3、该软件界面如下：tM2979013MH97W62M149%水平基，48188U13%云H度990W三B78WkWB:718GWVIGMMn图1无人机通道巡检自动飞行地面站模块界面该软件的技术参数如下：1 .可控制大疆精灵4PRO、精灵4RTK和御2专业版无人机实现通道巡检自动飞行。2 .具备通道参数文件的创建、修改和检查功能，支持批量创建和批量检查；具备输入通道参数文件（包括电压等级、线路名称、杆塔名称、杆塔坐标和杆塔高度）生成通道巡检任务的功能。3 .支持通道巡检任务的等高飞行（飞行绝对高度不变）和变高飞行（飞行高度随通道地形和杆塔高度变化，保持飞行相对高度尽可能不变）。4 .支持通道巡检任

4、务的正射拍照、视频录制和全景拍照，正射拍照模式下可设置重叠度、航带数量和目标高度，全景拍照模式下可设置拍摄点数量。5 .可通过巡检区域地形数据，自动获取目标高度。6 .具备杆塔坐标打点功能，且根据打点的结果可直接生成通道巡检任务。7 .根据通道巡检任务，无人机可自动飞行、拍摄和返航。8 .可通过无线网络实时显示高德地图和谷歌地图，可在地图上设置拍摄范围或目标，可显示飞行航线，可实时显示飞行过程中的无人机位置和飞行方向。9 .具备低电量警告功能；具备飞行前多项安全检查功能；具备实时显示飞行器连接状态和剩余电量比例功能。10 .具备断点续飞功能，通过导入已完成部分飞行和拍摄的任务，可继续执行剩余未

5、完成部分的自动飞行和拍摄。11 .可在飞行过程中实时显示飞行器的状态信息参数，包括：经度、纬度、高度、连接的卫星数量、云台角度和拍摄曝光的数量；可在飞行过程中实时图传。12 .软件人机界面友好、操作方便，信息显示清晰直观，软件为中文界面。2.2 无人机通道缺陷智能分析模块无人机通道缺陷智能分析模块是基于计算机视觉、摄影测量和空间分析技术研发的输电线路通道三维重建和通道缺陷分析软件。软件可实现全自动通道正射影像拼图、通道三维场景重建和相机拍摄时刻位置和姿态解算，并可根据位置和姿态解算结果快速测量电力线三维坐标，最终可进行通道缺陷分析和输出通道缺陷报告。该软件界面如下：图2无人机通道缺陷智能分析模

6、块界面无人机通道缺陷智能分析模块技术参数如下（可作为控标项或必需具备项）：1 .支持相邻的多个架次原始影像数据联合处理；2 .具备飞行质量检查功能，可检查影像重叠度和旋偏角是否满足要求，可生成和查看飞行质量检查报告；3 .具备自动空中三角测量功能，可解算出相机内外参数，支持非规则航带排列影像处理，支持相机自检校，支持GPS辅助平差解算；4 .具备自动快速拼图功能，可获取通道完整拼图（含地理坐标信息），具备在快拼图上量测距离和面积的功能；5 .具备自动三维点云密集匹配功能，可重建精细的通道三维场景；6 .具备生成和查看自动处理报告的功能，报告内容应包括工程概况、影像重叠度概况、自动处理结果概况、

7、匹配连接点情况和GPS精度概况；7 .在不连接互联网的情况下，可加载巡检区域的卫星地图作为底图；可将相机拍摄位置和通道完整拼图叠加在底图上显示；8 .根据杆塔坐标和编号，可批量标记电塔位置，并生成档；9 .具备点云三维显示（包括显示影像灰度和以颜色示意高程信息两种方式）和点云剖面显示功能，可在剖面和三维窗口量测两点间的水平距离、垂直距离和空间距离；10 .具备沉浸式三维浏览功能；11 .电力线绘制过程中，具备自动切换像对和自动调整视差功能；12 .电力线绘制过程中，具备实时显示当前电力线的辅助线和标记已绘电力线位置的功能；13 .具备通道缺陷分析功能，根据电力线三维坐标和通道三维场景可有效检测

8、出通道障碍物缺陷，包括树障缺陷、建筑物缺陷和跨越缺陷，可简要描述缺陷；14 .具备在平面、剖面和三维窗口同步标记和显示缺陷点的功能；15 .具备一键输出通道缺陷分析报告功能，报告应包含巡检概况、巡检标准、通道平面图、缺陷统计表、缺陷明细表和缺陷平断面图。3 ,作业流程输电线路无人机通道巡检系统的常规作业流程如下：D接收下达的通道巡检任务，巡检人员根据待巡检线路的杆塔经纬度坐标制作通道巡检任务文件；2）巡检人员携带大疆轻小型多旋翼无人机和配套设备到达待巡检线路附近合适起飞点；3）巡检人员进行无人机飞行前准备工作，并输入通道巡检任务文件，准备就绪后，即可一键起飞；4）无人机根据通道巡检任务自动飞行

9、和拍照，任务执行结束后，无人机自动返航和降落，巡检人员检查拍摄照片的有效性；5）巡检人员将拍摄的照片导入系统进行通道三维重建和通道缺陷分析，并自动输出通道缺陷报告;6）巡检人员对自动输出的通道缺陷报告进行复核，确保报告准确即可上交;4 .产品优势输电线路通道巡检系统的产品主要优势包括：D高效率：不受复杂地形的影响，可实现每人每天最长40公里的线路通道巡检，其效率远高于传统人工巡检和市场同类竞品，还可同时助力电网通道数字化。2）高性价比：基于成熟的轻小型无人机搭载可见光相机设备进行作业，利用计算机视觉与摄影测量技术进行三维重建，实现通道巡检缺陷分析，在系统采购和运维上都具有更高的性价比；3）高自动化：从数据采集到缺陷报告的输出，全流程高度自动化，无需人工手动操控无人机飞行与拍照，更避免了繁琐的报告编辑，极大降低了作业门槛；4）高扩展性：与武汉大学进行深层次产学研合作，技术领先且自主可控，可根据电网公司地方特点进行精准技术输出，打造具有地方特色的无人机通道巡检方案。