输电线路杆塔的巡检方法及系统
阅读：524发布：2020-05-11
专利汇可以提供输电线路杆塔的巡检方法及系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 实施例 公开了一种输电线路杆塔的巡检方法及系统。所述方法包括：当将无人机运输到设定运输区域时，移动机场向所述无人机发送输电线路杆塔的巡检航线数据，并向所述无人机提供电源，以使所述无人机进入待机状态，所述设定运输区域根据所述输电线路杆塔的 位置 确定；所述移动机场向所述无人机发送巡检启动指令，以使所述无人机对所述输电线路杆塔进行巡检；所述移动机场获取所述无人机反馈的所述输电线路杆塔匹配的巡检图像，并反馈至巡检管控中心，以使所述巡检管控中心根据所述巡检图像确定所述输电线路杆塔匹配的故障检测结果。本发明实施例可以降低输电线路杆塔的巡检难度，提高巡检的检测结果的准确性。，下面是输电线路杆塔的巡检方法及系统专利的具体信息内容。
1.一种输电线路杆塔的巡检方法，其特征在于，包括：
当将无人机运输到设定运输区域时，移动机场向所述无人机发送输电线路杆塔的巡检航线数据，并向所述无人机提供电源，以使所述无人机进入待机状态，所述设定运输区域根据所述输电线路杆塔的位置确定；
所述移动机场向所述无人机发送巡检启动指令，以使所述无人机对所述输电线路杆塔进行巡检；
所述移动机场获取所述无人机反馈的所述输电线路杆塔匹配的巡检图像，并反馈至巡检管控中心，以使所述巡检管控中心根据所述巡检图像确定所述输电线路杆塔匹配的故障检测结果。
2.根据权利要求1所述输电线路杆塔的巡检方法，其特征在于，在将无人机运输到设定运输区域之前，还包括：
所述移动机场根据至少一个输电线路杆塔的空间位置坐标，确定运输区域，所述运输区域是分别以各所述空间位置坐标为圆心，以设定值为半径形成的区域的重合区域。
3.根据权利要求1所述输电线路杆塔的巡检方法，其特征在于，所述向所述无人机提供电源，包括：
为所述无人机更换电池和/或充电。
4.根据权利要求1所述输电线路杆塔的巡检方法，其特征在于，还包括：
当接收到所述无人机发送的巡检完成消息时，所述移动机场向所述无人机发送下一输电线路杆塔的巡检航线数据，并向所述无人机提供电源；
所述移动机场向所述无人机发送巡检启动指令，以使所述无人机对下一输电线路杆塔进行巡检，直至当前运输区域关联的全部输电线路杆塔巡检完成。
5.根据权利要求4所述输电线路杆塔的巡检方法，其特征在于，还包括：
当确定当前运输区域关联的全部输电线路杆塔巡检完成且移动到下一运输区域时，所述移动机场将所述无人机运输到所述下一运输区域，以使所述无人机对所述下一运输区域关联的输电线路杆塔进行巡检。
6.根据权利要求1所述输电线路杆塔的巡检方法，其特征在于，所述向所述无人机发送输电线路杆塔的巡检航线数据，包括：
所述移动机场接收客户端发送的待巡检信息，所述待巡检信息用于指定输电线路杆塔；
所述移动机场查询与所述输电线路杆塔匹配的巡检航线数据，并发送至所述无人机。
7.根据权利要求1所述输电线路杆塔的巡检方法，其特征在于，在向无人机发送输电线路杆塔的巡检航线数据之前，还包括：
所述移动机场获取每个所述输电线路杆塔以及杆塔上待巡检部件在激光点云地图中的兴趣点坐标；
所述移动机场根据各所述兴趣点坐标，确定所述输电线路杆塔的检测位置坐标；
所述移动机场根据各检测位置坐标，生成所述输电线路杆塔的巡检航线作为巡检航线数据。
8.一种输电线路杆塔的巡检系统，其特征在于，包括：应用权利要求1-7所述方法的移动机场、无人机和巡检管控中心；
所述移动机场用于运输所述无人机至设定运输区域内，以使所述无人机对所述运输区域关联的输电线路杆塔进行巡检，用于为所述无人机提供电源，以及转发所述无人机拍摄的巡检图像至所述巡检管控中心，所述设定运输区域根据所述输电线路杆塔的位置确定，且所述设定运输区域不包括输电线路杆塔的位置；
所述无人机用于对所述输电线路杆塔进行巡检，并将巡检图像反馈给所述移动机场；
所述巡检管控中心用于接收所述巡检图像，并确定所述输电线路杆塔匹配的故障检测结果。
9.根据权利要求8所述输电线路杆塔的巡检系统，其特征在于，所述无人机还用于将实时拍摄到的图像输入到预先训练的物体识别模型中，得到所述物体识别模型输出的目标物体的位置，并根据所述目标物体的位置与视角中心点的位置，计算坐标差值，同时根据所述坐标差值调节所述无人机上拍摄模块所在云台的角度。
10.根据权利要求8所述输电线路杆塔的巡检系统，其特征在于，所述巡检管控中心具体用于将所述巡检图像输入到预先训练的故障检测模型中，得到所述故障检测模型输出的故障检测结果，并生成巡检检测报告。
输电线路杆塔的巡检方法及系统
技术领域
背景技术
[0003] 巡检人员难以或者无法到达巡检的目的地，而且前往目的地的路途上甚至存在着危害巡检人员生命的风险，使用传统方式对于高压输电线路杆塔检测，存在误检和漏检，而且，检测方式与人工经验相关，存在检测质量的一致性等问题。
发明内容
[0004] 本发明实施例提供一种输电线路杆塔的巡检方法、装置、计算机设备及存储介质，可以降低输电线路杆塔的巡检难度，提高巡检的检测结果的准确性。
[0005] 第一方面，本发明实施例提供了一种输电线路杆塔的巡检方法，包括：
[0006] 当将无人机运输到设定运输区域时，移动机场向所述无人机发送输电线路杆塔的巡检航线数据，并向所述无人机提供电源，以使所述无人机进入待机状态，所述设定运输区域根据所述输电线路杆塔的位置确定；
[0007] 所述移动机场向所述无人机发送巡检启动指令，以使所述无人机对所述输电线路杆塔进行巡检；
[0008] 获取所述无人机反馈的所述输电线路杆塔匹配的巡检图像，并反馈至巡检管控中心，以使所述巡检管控中心根据所述巡检图像确定所述输电线路杆塔匹配的故障检测结果。
[0009] 第二方面，本发明实施例还提供了一种输电线路杆塔的巡检装置，包括：
[0010] 流量特征序列生成模块，用于获取目标视频在设定时刻的前一时间段内的流量特征，形成流量特征序列；
[0011] 输电线路杆塔的巡检模块，用于将所述流量特征序列输入到预先训练的卡顿预测模型中，得到所述目标视频在设定时刻的后一时间间隔内的卡顿预测结果，其中，所述时间段的时长大于等于所述时间间隔的时长。
[0012] 第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明实施例中任一所述的输电线路杆塔的巡检方法。
[0013] 第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例中任一所述的输电线路杆塔的巡检方法。
[0014] 本发明实施例通过移动机场将无人机运输到设定运输区域，并向无人机发送巡检航线数据，以及为无人机提供电源，以使无人机正常完成输电线路杆塔的巡检工作，同时转发无人机反馈的输电线路杆塔的巡检图像，以使巡检管控中心根据巡检图像确定故障检测结果，解决了用户难以靠近的输电线路杆塔的巡检无法实现的问题，降低杆塔巡检的人工成本，降低杆塔巡检的难度，提高故障检测的准确率。附图说明
[0015] 图1a是本发明实施例一中的一种输电线路杆塔的巡检方法的流程图；
[0016] 图1b是本发明实施例一中的一种输电线路杆塔的部分巡检航线的示意图；
[0017] 图2是本发明实施例二中的一种输电线路杆塔的巡检装置的结构示意图；
[0018] 图3是本发明实施例三中的一种计算机设备的结构示意图；
[0019] 图4是本发明实施例四中的一种输电线路杆塔的巡检系统的结构示意图。
具体实施方式
[0020] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
[0021] 实施例一
[0022] 图1a为本发明实施例一中的一种输电线路杆塔的巡检方法的流程图，本实施例可适用于对用户难以到达的输电线路杆塔的巡检的情况，该方法可以由本发明实施例提供的输电线路杆塔的巡检装置来执行，该装置可采用软件和/或硬件的方式实现，并一般可集成计算机设备中。如图1a所示，本实施例的方法具体包括：
[0023] S110，当将无人机运输到设定运输区域时，移动机场向所述无人机发送输电线路杆塔的巡检航线数据，并向所述无人机提供电源，以使所述无人机进入待机状态，所述设定运输区域根据所述输电线路杆塔的位置确定。
[0024] 本发明实施例中的对输电线路杆塔进行巡检，是指对输电线路杆塔上的各设备进行拍照，根据拍摄得到的图像进行图像分析，判断各设备进行是否故障。
[0025] 无人机用于巡检输电线路杆塔，具体的，无人机具备飞行、无线通信和拍摄功能。具体的，无人机搭载可变焦摄像头与激光雷达，可以实现全自主巡检路径规划与图像拍摄。
[0026] 运输区域用于确定无人机起飞位置。无人机在运输区域内起飞，可以到达输电线路杆塔的拍摄范围内，并进行巡检。
[0027] 移动机场用于运输无人机、实现无人机的释放与回收、控制无人机以及为无人机提供电源等。实际上，移动机场包括交通工具，例如汽车。移动机场上配置有车载系统，用于与无人机通信，规划无人机航线以及自动为无人机提供电源，并对无人机电源进行管理(例如，存放、移动和标识等)，以及接收并存储无人机反馈的巡检图像，而且，移动机场还与巡检管控中心通信，将巡检图像发送给巡检管控中心。此外，移动机场还包括无人机升降平台，从而移动机场还用于升降无人机。
[0028] 巡检航线数据用于生成巡检航线，以使无人机按照巡检航线进行飞行，完成对输电线路杆塔的巡检工作。巡检航线数据可以是由移动机场生成巡检航线，直接发给无人机，或者是由无人机自主规划航线生成巡检航线。其中，巡检航线数据包括输电线路杆塔的位置。
[0029] 待机状态表示准确工作完成的状态。无人机进入待机状态表明无人机准备完成，可以随时启动巡检工作。示例性的，当无人机接收到巡检航线数据且电量达到设定值(例如充满)时，无人机进入待机状态。当无人机进入待机状态之后，根据接收到的巡检启动指令，启动航行，如果无人机没有进入待机状态，则忽略巡检启动指令，不启动航行。
[0030] 输电线路通常以架空形式进行电力运输，杆塔是支撑架空的输电线路的支撑物。为了保证偏远地区，或者非平原地区的电力供应，输电线路会跨越高山大泽和幽林原野，相应的，输电线路杆塔可能会矗立用户难以到达的地方，甚至是矗立在十分危险的位置。
[0031] 采用无人机可以忽略人类到达输电线路杆塔的难度，准确到达输电线路杆塔的附近，进行巡检。无人机的电量无法支持长时间航行，由此，可以通过移动机场将无人机运输到运输区域内，保证无人机的满电量的电池可以支持无人机起飞到返航的航行。
[0032] 具体的，输电线路杆塔位于运输区域中。可选的，运输区域包括危险区域和安全区域，其中，危险区域为用户难以或者无法到达的区域，安全区域为用户可进入的区域。危险区域将安全区域与输电线路杆塔隔离开。通过移动机场将无人机运输到安全区域，无人机起飞后飞越危险区域，到达输电线路杆塔附近，并对该输电线路杆塔进行巡检。
[0033] 可选的，所述向所述无人机提供电源，包括：为所述无人机更换电池和/或充电。
[0034] 具体的，移动机场还包括机械固定装置和机械操作装置等。移动机场可以通过控制无人机升降台下降，将降落在无人机升降台上的无人机置于设定高度，并控制机械固定装置(如夹爪)将无人机进行固定，此时，无人机的位置与预先配置的位置相同，无人机的姿态与预先配置的姿态相同。移动机场控制机械操作装置按照预先配置的操作轨迹移动到无人机的电池附近的指定位置处，并从无人机上拆卸下电池，更换新的电池。此外，移动机场控制机械操作装置按照预先配置的操作轨迹，将充电线拉伸到无人机上的充电插口附近的指定位置处，并建立充电线与无人机充电插口的连接，并在移动机场确定无人机电量充满时(如接收到无人机发送的电量充满的消息)，断开充电线与无人机充电插口之间的连接。
[0035] 当无人机返航时，根据导航系统移动到移动机场附近，并根据拍摄到的移动机场的图像，降落在移动机场上的承载平台上。移动机场控制承载平台上的可移动模块，将无人机移动到承载平台的预先配置的位置(如将无人机推到墙边)，以便控制机械固定装置可以定位到无人机，并将无人机固定。
[0036] 通过为无人机自动更换电池和/或充电，可以实现无人机的自动续航，减少无人机续航的人工成本。
[0037] 可选的，在将无人机运输到设定运输区域之前，还包括：所述移动机场根据至少一个输电线路杆塔的空间位置坐标，确定运输区域，所述运输区域是分别以各所述空间位置坐标为圆心，以设定值为半径形成的区域的重合区域。
[0038] 需要说明的是，本发明实施例中的无人机电量足以支持无人机从运输区域中任意一点为起点，完成至少一个巡检任务并返回。也即运输区域可以是指保证无人机完成巡检任务并正常返回的区域范围。
[0039] 输电线路杆塔的空间位置坐标用于确定输电线路杆塔在地理坐标系中的位置。通常，根据待巡检的输电线路杆塔的空间位置坐标确定运输区域。如果只有一个待检测输电线路杆塔，可以直接将以该输电线路杆塔的空间位置坐标的为圆心，设定值为半径形成的区域作为运输区域。设定值根据无人机的最远航行距离确定，示例性的，设定值为2km。如果有多个输电线路杆塔时，可以分别取各输电线路杆塔的空间位置坐标为圆心，设定值为半径形成的区域，取重合区域作为运输区域。
[0040] 在运输区域中，无人机完成巡检至少一个输电线路杆塔的任务并成功返航。
[0041] 通过预先确定运输区域，并在移动机场上移动到运输区域内，开启无人机的巡检工作，可以保证无人机可以正常工作，以及及时为无人机续航，保证无人机的持续工作。
[0042] 需要说明的是，无人机可以在一次航行中完成至少两个输电线路杆塔的巡检任务，也可以完成一个输电线路杆塔的巡检任务，返回到移动机场上，等到待机状态时，再次起飞完成下一个输电线路杆塔的巡检任务。
[0043] 相应的，巡检航线数据可以包括至少一个输电线路杆塔的巡检航线的数据。
[0044] 可选的，所述输电线路杆塔的巡检方法，还包括：当接收到所述无人机发送的巡检完成消息时，所述移动机场向所述无人机发送下一输电线路杆塔的巡检航线数据，并向所述无人机提供电源；所述移动机场向所述无人机发送巡检启动指令，以使所述无人机对下一输电线路杆塔进行巡检，直至当前运输区域关联的全部输电线路杆塔巡检完成。
[0045] 巡检完成消息用于移动机场确定无人机已完成巡检任务。在无人机返回到移动机场上时，无人机可以向移动机场发送巡检完成消息，以通知移动机场无人机返航。此时，移动机场可以控制无人机开始进行下一输电线路杆塔的巡检，具体是，发送下一输电线路杆塔的巡检航线数据，并向无人机提供电源。此外，下一输电线路杆塔的巡检航线数据可以与前一输电线路杆塔的巡检航线数据共同发送，对此，本发明实施例不作具体限制。
[0046] 当前运输区域关联的全部输电线路杆塔是指，从运输区域起飞，无人机可到达并返航的输电线路杆塔。具体的，用于确定该运输区域的至少一个目标空间位置坐标分别对应的输电线路杆塔。
[0047] 当前运输区域关联的全部输电线路杆塔巡检完成，表明在无人机从该运输区域中起飞可到达的待巡检的输电线路杆塔均已巡检完成。此时，无人机要想巡检其他输电线路杆塔，只能移动到其他运输区域，才能到达其他待巡检的输电线路杆塔进行巡检。
[0048] 通过接收无人机的巡检完成消息，向无人机发送巡检航线数据，并提供电源，以使无人机进入待机状态，以进行下一巡检任务，可以提高无人机的续航能力，保证无人机正常工作，提高巡检系统的稳定性。
[0049] 可选的，所述输电线路杆塔的巡检方法，还包括：当确定当前运输区域关联的全部输电线路杆塔巡检完成且移动到下一运输区域时，所述移动机场将所述无人机运输到所述下一运输区域，以使所述无人机对所述下一运输区域关联的输电线路杆塔进行巡检。
[0050] 当前运输区域为移动机场所在的运输区域。下一运输区域为移动机场将要移动到的运输区域。
[0051] 下一运输区域关联的输电线路杆塔，是指从下一运输区域起飞，无人机可到达并返航的输电线路杆塔。
[0052] 通过移动机场将无人机运输到下一运输区域，以使无人机在下一运输区域中实现对关联的输电线路杆塔的巡检任务，可以增加无人机的巡检范围，减少巡检移动的人工成本，降低巡检难度。
[0053] 可选的，所述移动机场向所述无人机发送输电线路杆塔的巡检航线数据，包括：所述移动机场接收客户端发送的待巡检信息，所述待巡检信息用于指定输电线路杆塔；所述移动机场查询与所述输电线路杆塔匹配的巡检航线数据，并发送至所述无人机。
[0054] 客户端用于与移动机场进行通信。客户端可以实现用户远程向移动机场发出控制指令，以使移动机场控制无人机开始巡检。待巡检信息用于指定输电线路杆塔，也即确定待巡检的输电线路杆塔。
[0055] 移动机场可以预先存储多个巡检航线数据，并根据输电线路杆塔的空间位置坐标，查询匹配的巡检航线数据。
[0056] 通过客户端指定待巡检的输电线路杆塔，并发送给移动机场，间接控制无人机实现对指定的输电线路杆塔的巡检工作。
[0057] 实际上，可以通过人工打点方式生成输电线路杆塔的巡检航线，具体是：
[0058] 用户可以使用手持式航点记录设备，规划出一条合理且便捷的巡检航线。手持式航点记录设备可以实时接收无人机第一视角与遥测信息。实时控制无人机到达各输电线路杆塔对应的目标位置点，手动操作记录有效的巡检航点。其中，记录信息包括无人机巡检航线拐角点的经度、纬度和高度；无人机进行拍摄的拍照点坐标，具体包括触发拍照时悬停位置处的经度、纬度和高度；触发拍照时无人机机头相对正北方向的航向角ψ；云台角度，包括触发拍照时云台的俯仰角θ及其相对无人机机头的航向角dψ；云台焦距等。
[0059] 此外，还可以采用激光点云法生成输电线路杆塔的巡检航线。基于激光点云地图，获取输电线路杆塔和杆塔上各部件的地理坐标，精度为厘米级，其中，激光点云地图可以获取非常精准的位置数据。还可以基于激光点云地图，测量任意杆塔或坐标点之间的距离或方位角参数以及目标区域的周长或面积，或者可以在激光点云地图上录入坐标点以及绘制各种目标区域，以生成无人机的巡检航线。
[0060] 示例性的，部件可以包括杆塔、绝缘子、防震锤、间隔棒、均压环和小金具等。
[0061] 可选的，在向无人机发送输电线路杆塔的巡检航线数据之前，还包括：所述移动机场获取每个所述输电线路杆塔以及杆塔上待巡检部件在激光点云地图中的兴趣点坐标；所述移动机场根据各所述兴趣点坐标，确定所述输电线路杆塔的检测位置坐标；所述移动机场根据各检测位置坐标，生成所述输电线路杆塔的巡检航线作为巡检航线数据。
[0062] 其中，兴趣点坐标用于确定待巡检目标的空间位置坐标。检测位置坐标用于确定拍照时无人机所处的空间位置坐标。
[0063] 实际上，多个待巡检部件在输电线路杆塔上的位置不同，可以采用不同形状的航线实现完成全部待巡检部件对巡检任务。例如，可以是S型航线，还可以是U型航线，对此，本发明实施例不作具体限制。
[0064] 示例性的，杆塔上待巡检部件的巡检航线为U型，具体如图1b所示。通常无人机是从杆塔顶端开始执行巡检。通过U型航线将杆塔上的待巡检部件进行巡检，当巡检完成时，无人机回到杆塔顶端，可以按照原路返回到输电线路杆塔，可以减少无人机的无效巡检路线的长度，减少无人机的损耗，提高无人机巡检效率，同时降低巡检航线生成难度。需要说明的是，图1b仅仅是示出了杆塔的正面的巡检路线，杆塔的背面还可以设置巡检路线，图1b并未示出。其中，背面的巡检路线可以是U型。
[0065] 示例性的，兴趣点坐标为[alt1 lng1 alt1]，相应的，根据兴趣点坐标确定检测点坐标为[alt2 lng2 alt2]。
[0066] 调整杆塔激光点云方向水平，检测点坐标满足如下关系：
[0067]
[0068] 其中，r＝6378.137为地球半径。dis是指，无人机与检测点坐标之间的距离，用于确定无人机的检测位置坐标，无人机在以检测点坐标为球心，dis为半径的球形范围内进行拍摄。
[0069] 通过获取激光点云地图中的兴趣点坐标，确定杆塔的检测位置坐标，并基于检测位置坐标生成巡检航线数据，可以精确定位待巡检部件的坐标，以精确定位无人机的检测位置坐标，从而生成巡检航线，提高无人机的巡检精度，保证巡检结果的准确性。
[0070] S120，所述移动机场向所述无人机发送巡检启动指令，以使所述无人机对所述输电线路杆塔进行巡检。
[0071] 巡检启动指令用于控制无人机启动航行，也可以是用于控制处于待机状态的无人机启动航行。也即，以使进入待机状态的无人机对输电线路杆塔进行巡检。
[0072] S130，所述移动机场获取所述无人机反馈的所述输电线路杆塔匹配的巡检图像，并反馈至巡检管控中心，以使所述巡检管控中心根据所述巡检图像确定所述输电线路杆塔匹配的故障检测结果。
[0073] 巡检图像用于判断输电线路杆塔上的设备是否故障。巡检管控中心用于接收巡检图像并进行图像处理，得到故障检测结果。
[0074] 故障检测结果用于判断输电线路杆塔上的设备是否存在故障。
[0075] 本发明实施例通过移动机场将无人机运输到设定运输区域，并向无人机发送巡检航线数据，以及为无人机提供电源，以使无人机正常完成输电线路杆塔的巡检工作，同时转发无人机反馈的输电线路杆塔的巡检图像，以使巡检管控中心根据巡检图像确定故障检测结果，解决了用户难以靠近的输电线路杆塔的巡检无法实现的问题，降低杆塔巡检的人工成本，降低杆塔巡检的难度，提高故障检测的准确率。
[0076] 实施例二
[0077] 图2为本发明实施例二中的一种输电线路杆塔的巡检装置的示意图。实施例二是实现本发明上述实施例提供的输电线路杆塔的巡检方法的相应装置，该装置可采用软件和/或硬件的方式实现，并一般可集成计算机设备中，即移动机场。
[0078] 相应的，本实施例的装置可以包括：
[0079] 无人机准备模块210，用于当将无人机运输到设定运输区域时，向无人机发送输电线路杆塔的巡检航线数据，并向所述无人机提供电源，以使所述无人机进入待机状态，所述设定运输区域根据所述输电线路杆塔的位置确定；
[0080] 巡检启动模块220，用于向所述无人机发送巡检启动指令，以使所述无人机对输电线路杆塔进行巡检；
[0081] 巡检图像反馈模块230，用于获取所述无人机反馈的所述输电线路杆塔匹配的巡检图像，并反馈至巡检管控中心，以使所述巡检管控中心根据所述巡检图像确定所述输电线路杆塔匹配的故障检测结果。
[0082] 本发明实施例通过移动机场将无人机运输到设定运输区域，并向无人机发送巡检航线数据，以及为无人机提供电源，以使无人机正常完成输电线路杆塔的巡检工作，同时转发无人机反馈的输电线路杆塔的巡检图像，以使巡检管控中心根据巡检图像确定故障检测结果，解决了用户难以靠近的输电线路杆塔的巡检无法实现的问题，降低杆塔巡检的人工成本，降低杆塔巡检的难度，提高故障检测的准确率。
[0083] 进一步的，所述输电线路杆塔的巡检装置，还包括：运输区域确定模块，用于在将无人机运输到设定运输区域之前，根据至少一个输电线路杆塔的空间位置坐标，确定运输区域，所述运输区域是分别以各所述空间位置坐标为圆心，以设定值为半径形成的区域的重合区域。
[0084] 进一步的，所述无人机准备模块210，包括：电源提供单元，用于为所述无人机更换电池和/或充电。
[0085] 进一步的，所述输电线路杆塔的巡检装置，还包括：下一巡检任务启动模块，用于当接收到所述无人机发送的巡检完成消息时，向所述无人机发送下一输电线路杆塔的巡检航线数据，并向所述无人机提供电源；向所述无人机发送巡检启动指令，以使所述无人机对下一输电线路杆塔进行巡检，直至当前运输区域关联的全部输电线路杆塔巡检完成。
[0086] 进一步的，所述输电线路杆塔的巡检装置，还包括：下一运输区域移动模块，用于当确定当前运输区域关联的全部输电线路杆塔巡检完成且移动到下一运输区域时，将所述无人机运输到所述下一运输区域，以使所述无人机对所述下一运输区域关联的输电线路杆塔进行巡检。
[0087] 进一步的，所述无人机准备模块210，包括：杆塔指定单元，用于接收客户端发送的待巡检信息，所述待巡检信息用于指定输电线路杆塔；查询与所述输电线路杆塔匹配的巡检航线数据，并发送至所述无人机。
[0088] 进一步的，所述输电线路杆塔的巡检装置，还包括：航线生成模块，用于在向无人机发送输电线路杆塔的巡检航线数据之前，获取每个所述输电线路杆塔以及杆塔上待巡检部件在激光点云地图中的兴趣点坐标；根据各所述兴趣点坐标，确定所述输电线路杆塔的检测位置坐标；根据各检测位置坐标，生成所述输电线路杆塔的巡检航线作为巡检航线数据。
[0089] 上述装置可执行本发明实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
[0090] 实施例三
[0091] 图3为本发明实施例三提供的一种计算机设备的结构示意图。图3示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性计算机设备12的框图。图3显示的计算机设备12仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
[0092] 如图3所示，计算机设备12以通用计算设备的形式表现。计算机设备12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。计算机设备12可以是挂接在总线上的设备。
[0093] 总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，ISA)总线，微通道体系结构(Micro Channel Architecture，MCA)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(Video Electronics Standards Association，VESA)局域总线以及外围组件互连(PerIPheral Component Interconnect，PCI)总线。
[0095] 系统存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)30和/或高速缓存存储器32。计算机设备12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图3未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图3中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如紧凑磁盘只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)，数字视盘(Digital Video Disc-Read Only Memory，DVD-ROM)或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。系统存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
[0096] 具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如系统存储器28中，这样的程序模块42包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
[0097] 计算机设备12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备12交互的设备通信，和/或与使得该计算机设备12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(Input/Output，I/O)接口22进行。并且，计算机设备12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(Local Area Network，LAN)，广域网(Wide Area Network，WAN)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与计算机设备12的其它模块通信。应当明白，尽管图3中未示出，可以结合计算机设备12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列(Redundant Arrays of Inexpensive Disks，RAID)系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
[0099] 实施例四
[0100] 本发明实施例四提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本申请所有发明实施例提供的输电线路杆塔的巡检方法：
[0101] 也即，该程序被处理器执行时实现：当将无人机运输到设定运输区域时，移动机场向所述无人机发送输电线路杆塔的巡检航线数据，并向所述无人机提供电源，以使所述无人机进入待机状态，所述设定运输区域根据所述输电线路杆塔的位置确定；所述移动机场向所述无人机发送巡检启动指令，以使所述无人机对所述输电线路杆塔进行巡检；所述移动机场获取所述无人机反馈的所述输电线路杆塔匹配的巡检图像，并反馈至巡检管控中心，以使所述巡检管控中心根据所述巡检图像确定所述输电线路杆塔匹配的故障检测结果。
[0102] 本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、RAM、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、可擦式可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、闪存、光纤、便携式CD-ROM、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
[0103] 计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
[0104] 计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于——无线、电线、光缆、无线电频率(RadioFrequency，RF)等等，或者上述的任意合适的组合。
[0105] 可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括LAN或WAN——连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
[0106] 实施例五
[0107] 图4为本发明实施例五中的一种输电线路杆塔的巡检系统的结构示意图，本实施例可适用于对用户难以到达的输电线路杆塔的巡检的情况。如图所示，本实施例的系统具体包括：应用本发明实施例任意提供的输电线路杆塔的巡检方法的移动机场410、无人机420和巡检管控中心430。
[0108] 所述移动机场用于运输所述无人机至设定运输区域内，以使所述无人机对所述运输区域关联的输电线路杆塔进行巡检，用于为所述无人机提供电源，以及转发所述无人机拍摄的巡检图像至所述巡检管控中心，所述设定运输区域根据所述输电线路杆塔的位置确定，且所述设定运输区域不包括输电线路杆塔的位置；所述无人机用于对所述输电线路杆塔进行巡检，并将巡检图像反馈给所述移动机场；所述巡检管控中心用于接收所述巡检图像，并确定所述输电线路杆塔匹配的故障检测结果。
[0109] 本发明实施例中的移动机场、无人机和巡检管控中心可以参考上述实施例的描述。
[0110] 可选的，所述无人机还用于将实时拍摄到的图像输入到预先训练的物体识别模型中，得到所述物体识别模型输出的目标物体的位置，并根据所述目标物体的位置与视角中心点的位置，计算坐标差值，同时根据所述坐标差值调节所述无人机上拍摄模块所在云台的角度。
[0111] 物体识别模型用于识别目标物体的位置，物体识别模型为神经网络模型。示例性的，物体识别模型为YOLO(You Only Look Once)模型。目标物体包括杆塔、绝缘子、防震锤、间隔棒、均压环和小金具等。
[0112] 拍摄模块用于配置在无人机上，用于拍摄图像，采集巡检图像。视角中心点，可以是指拍摄模块进行拍摄得到图像的中心点。坐标差值用于调整拍摄模块的拍摄角度，可以是指目标物体的位置与视角中心点的距离。其中，目标物体的位置可以用目标物体的特征点进行表征，例如，目标物体的中心点。实际上，拍摄模块配置在云台上，云台角度调整即为拍摄模块的拍摄角度调整。
[0113] 实际上无人机根据预先设置的巡检航线进行航行时，对于变焦进行微小的部件时，会存在部件不在视场中心，导致对焦点不在部件上的问题。具体可以根据实时拍摄到的部件的图像进行拍摄角度调整。
[0114] 无人机由于起飞重量与航时限制，所以会限制无人机的算力。可以选择YOLO模型，达到快速检测的目的，由于没有复杂的检测流程，只需要将图像输入到YOLO模型就可以得到检测结果，YOLO模型可以非常快的完成物体检测。
[0115] 具体的，YOLO模型的识别过程具体是：1、对图像进行预处理，例如，对图像尺寸对图像尺寸进行缩放，将预处理结果作为YOLO模型的输入。2、将预处理结果输入到YOLO模型中，并运行，得到备选目标物体的位置、分类和置信度。3、进行非极大值抑制，从备选目标物体的位置中筛选的目标物体的位置。其中，缩放后的图像尺寸可以是448*448，或者也可以是200*200，对此，本发明实施例不作具体限制。
[0116] 根据上述得到的目标物体的位置，计算与无人机视角中心点的差值，作为云台角度调整值。具体的，云台通过PD(Proportional plus Derivative，比例微分)控制。
[0117] 其中，视角中心点的坐标计算方法如下：
[0118]
[0119] 其中，(x1，y1)和(x2，y2)分别为对角顶点坐标，如，左上顶点坐标和右下顶点坐标。
[0120] 坐标差值的计算方式如下：
[0121] (x,y)＝(xm-xtarget,ym-ytarget)
[0122] 其中，(xm，ym)为视角中心点坐标，(xtarget，ytarget)为目标物体的位置坐标。
[0123] 通过无人机根据实时拍摄到部件的图像进行拍摄角度调整，可以准确将部件置于视角中心点处，以实现准确对焦，从而提高拍摄到的巡检图像的质量，以提高巡检检测结果的准确率。
[0124] 可选的，所述巡检管控中心具体用于将所述巡检图像输入到预先训练的故障检测模型中，得到所述故障检测模型输出的故障检测结果，并生成巡检检测报告。
[0125] 故障检测模型用于根据部件的巡检图像，判断该部件是否故障。物体识别模型为深度学习模型。故障检测结果可以是指评价部件是否故障的数据。巡检监测报告包括确定一个输电线路杆塔上的各部件的故障检测结果。巡检检测报告可以包括多个杆塔上的各部件的故障检测结果。
[0126] 巡检管控中心用于将巡检图像进行分类，形成多个集合，一个集合与一个杆塔对应。可以将一个集合的巡检图像均输入到故障检测模型，得到该杆塔的各部件的故障检测结果。并根据故障检测结果形成巡检检测报告。
[0127] 通过基于故障检测模型进行故障检测，可以加快故障检测的效率，同时提高故障检测的准确率。
[0128] 本发明实施例通过无人机对输电线路杆塔进行巡检，减少巡检的人力成本，通过移动机场分别与无人机和巡检管控中心通信，并为无人机提供电源和运输功能，提高无人机的续航能力，通过巡检管控中心对巡检图像进行检测，可以快速准确确定杆塔的巡检结果。
[0129] 注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
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