多旋翼無人機講課稿

1、多旋翼無人機多旋翼無人機重慶東電通信技術(shù)有限公司2015年12月目錄一、行業(yè)概況 21.1 、電力巡線行業(yè)背景 21.2 、電力巡線行業(yè)需求 21.3 、電力巡線內(nèi)容 2二、傳統(tǒng)電力巡線方式與無人機電力巡線 32.1 、傳統(tǒng)巡線存在的問題 32.2 、無人機電力巡線的優(yōu)勢 3三、無人機電力巡線技術(shù)要求 33.1 、功能要求 43.1.1 、飛行功能 43.1.2 、通訊與測控功能 43.1.3 、任務功能 53.1.4 、監(jiān)控顯示功能 63.1.5 、飛行控制精度 63.1.6 、安全保護功能 63.1.7 、電池 73.2 、性能要求 83.3 、操作性要求 8四、重慶東電無人機電力巡線系統(tǒng)

2、 8五、附件 95.1 、附件 1（ 電力巡線無人機組成 ） 95.1.1 、電力巡線無人機飛行平臺 95.1.2 、可見光設備 105.1.3 、紅外熱成像設備 105.2 、附件 2（ 配置清單 ） 10、附件 3（ 服務外包 ） 11一、行業(yè)概況1.1 、電力巡線行業(yè)背景截至目前，我國已形成華北、東北、華東、華中、西北和南方電 網(wǎng)共6個跨省區(qū)電網(wǎng)；110KV以上輸電線路已達到近51.4萬KM根 據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表明，我國每年電力行業(yè)整體投資約為 1 000億元，其中 硬件設施為 73%，說明輸電設備在國家電網(wǎng)建設上的比重越來越 大，隨著電網(wǎng)的日益加大，100KM勺巡線工作需要20個巡線人員工

3、作一天才能完成。因此傳統(tǒng)的巡線方式已經(jīng)滿足不了現(xiàn)代電力系統(tǒng) 的廣泛需求。1.2、電力巡線行業(yè)需求針對高壓輸電線路的運行管理模式和常規(guī)作業(yè)方式，表明傳統(tǒng)巡 線方式面臨的困難有：勞動強度大、工作條件艱苦，而且勞動效率 低，遇到電網(wǎng)緊急故障和異常條件下，線路維護人員不具備有利的 交通優(yōu)勢、利用普通儀器或肉眼來巡查設施。這種方式已經(jīng)完全不 能適應現(xiàn)代化電網(wǎng)建設與發(fā)展需求。超、特高壓電網(wǎng)急需先進、科 學、高效的電力巡線方式。1.3 、電力巡線內(nèi)容巡線內(nèi)容包括：引流線（有無斷股）、桿塔（有無鳥窩、損壞、 變形、緊固金具松脫金具被盜）、絕緣子（有無散落跡象、破損， 污穢、異物懸掛）、防震錘（有無變形、存在異

4、物）、線夾（有無 松脫）、導線（有無斷股、異物懸掛）、地面環(huán)境（有無在規(guī)定范 圍建筑房屋和超范圍生長的植物）等內(nèi)容。二、傳統(tǒng)電力巡線方式與無人機電力巡線2.1 、傳統(tǒng)巡線存在的問題? 巡線距離長，工作量大，步行巡線效率非常緩慢，無法提高巡線 效率。? 遇到冰雪水災、地震、滑坡等自然災害天氣時，巡線工作將無法 展開。? 山區(qū)巡線具有高風險性，時刻威脅巡線人員生命安全。山區(qū)林區(qū) 有毒生物多，特別是夏季的“蜱蟲”一定被咬，將危及性命，危 險最大的是那些看不見的陷阱和捕獸夾。2.2 、無人機電力巡線的優(yōu)勢? 無人機攜帶方便，操作簡單，反應迅速，載荷豐富，任務用途廣 泛，起飛降落對環(huán)境要求低，自主飛行。

5、? 無人機巡線提高了電力維護和檢修的速度和效率，使許多工作能 夠在完全帶電的情況下迅速完成，確保用電安全。根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù) 顯示：無人機巡線效率比人工巡線效率高出 40 倍。? 采用無人機進行常規(guī)輸電線路巡查，可降低勞動強度，與有人直 升機巡線相比，提高巡線作業(yè)人員的安全性，并且降低成本。? 無人機具有巡線速度快，應急迅速的特點并及時發(fā)現(xiàn)缺陷，及時 提供信息，避免了線路事故停電，挽回了高額的停電費用損失。三、無人機電力巡線技術(shù)要求3.1 、功能要求小型旋翼無人機巡檢系統(tǒng)應滿足如下功能要求：3.1.1 、飛行功能（1）具備三維坐標程控飛行功能，能按預定三維坐標平穩(wěn)飛 行；（2）支持自主、增穩(wěn)、手動三

6、種控制模式下的飛行。不論小型 旋翼無人機巡檢系統(tǒng)當前處于何種飛行狀態(tài)，自主、增穩(wěn)、手動三 種飛行模式可自由無縫切換，切換響應速度應小于 0.1s 。切換過程 中，小型旋翼無人機巡檢系統(tǒng)的飛行狀態(tài)和飛行姿態(tài)不發(fā)生明顯變 化；（3）小型旋翼無人機巡檢系統(tǒng)在自主飛行模式下執(zhí)行任務時， 應具有在人工干預后，選擇是否繼續(xù)執(zhí)行任務的功能；（4）小型旋翼無人機巡檢系統(tǒng)自主及增穩(wěn)飛行模式的優(yōu)先級可 預先設置，默認狀態(tài)下增穩(wěn)飛行模式具有更高的優(yōu)先級；（5）飛行狀態(tài)和任務模式可靈活配置。設置內(nèi)容包括但不限于 飛行航線、飛行高度、飛行速度、起飛和降落方式、拍照（攝像） 方式、安全策略等，且應有參數(shù)設置的界面；（6）

7、具備機頭重定向功能。當啟動該功能時，無論無人機機頭 指向何方，均能按手柄或按鍵的操控方向飛行；（7）具備自主、增穩(wěn)、手動三種起飛和降落方式；（8）具備定點懸停功能；（9）飛行平臺上有航向指示燈，晴好天氣下在 100 m以外，地 面操作人員可清晰分辨機頭方向。3.1.2 、通訊與測控功能（ 1 ）可對巡檢系統(tǒng)的飛行狀態(tài)和機載設備的工作狀態(tài)進行遙控，在飛行高度40m時遙控距離不小于2km;(2) 可對巡檢系統(tǒng)飛行參數(shù)和機載設備工作狀態(tài)參數(shù)進行遙測，在飛行高度40m時遙測距離不小于2km;(3) 具備視頻全向、實時傳輸功能，在飛行高度 40m時傳輸距 離不小于 2km；(4) 圖傳時延w 300ms

8、(5) 數(shù)傳誤碼率w 10-6，時延w 20ms( 6)具有較強的電磁兼容性能和抗無線電干擾能力。3.1.3 、任務功能( 1 )支持手動拍照、定點自動拍照；( 2)任務設備宜為單一可見光和單一紅外傳感器，在巡檢時根 據(jù)任務需要通過配套云臺分別搭載；(3) 可見光傳感器的成像照片應滿足在距離不小于10m處清晰 分辨銷釘級目標的要求。有效像素不少于 1400萬像素。具備遙控 變焦功能，且連續(xù)可調(diào)。具備自動對焦功能；(4) 紅外傳感器的影像應滿足在距離10m處清晰識別故障發(fā)熱 點。分辨率不低于640 X 480像元；紅外傳感器熱靈敏度(即噪聲 等效溫差(NETD):環(huán)境溫度在23C 士 5C ,5

9、0mm焦距，相對孔 徑1時，NETDT小于0.05K;測溫精度應不超過士 2C或測量值乘 以士 2%C)(取絕對值大者)；測溫范圍-20 C+150C。紅外 傳感器具備自動對焦功能；( 5)紅外影像為偽彩顯示，可實時顯示影像中溫度最高點位置 及溫度值。熱圖數(shù)據(jù)可在地面站保存、導出；(6) 可視范圍應保證水平 -180°+180°，同時俯仰角度范圍 不小于 -60 ° +30°。3.1.4 、監(jiān)控顯示功能（1）地面顯示設備應采用高亮屏，在強光下能清晰顯示；（2）具備任務規(guī)劃功能，支持通過地面站在飛行過程中實時修 改航路點的功能?？删庉嫼铰伏c不少于 50 個

10、；（3）可實時記錄、下傳并在地面站上顯示各分系統(tǒng)的工作狀 態(tài)、飛行航跡等信息，并可回放和導出；（4）攝錄圖像信息和紅外影像可在機載設備和地面站進行存 儲；（5）具有對無人機飛行航跡和遙測參數(shù)的綜合處理、顯示和記 錄功能；（6）具有飛行日志數(shù)據(jù)下載和分析工具。具有飛行數(shù)據(jù)在線記 錄功能；（7）地面站應能清晰明顯地顯示機頭指向；（8）具備地圖下載顯示功能，并能通過網(wǎng)絡進行更新；（9）預設航線、飛行航跡和機頭指向等應能在地圖中顯示。3.1.5 、飛行控制精度（ 1）地理坐標水平精度小于 1.5m；（ 2）地理坐標垂直精度小于 3m；（3）正常飛行狀態(tài)下，小型旋翼無人機巡檢系統(tǒng)飛行控制精度 水平小于

11、3m；（4）正常飛行狀態(tài)下，小型旋翼無人機巡檢系統(tǒng)飛行控制精度垂直小于 5m。3.1.6 、安全保護功能（1）具備自檢功能。自檢項目應至少包括：飛行控制模塊、電 池電壓、電機、遙控遙測信號（數(shù)傳）等。以上任一部件（模塊） 故障，均能在地面控制站和（或）手柄上以明顯的聲（光）進行報 警提示，并且系統(tǒng)鎖死，無法放飛。根據(jù)報警提示，能直接確定故 障的部件（或模塊）；（2）支持一鍵返航。不論小型旋翼無人機巡檢系統(tǒng)處于何種飛 行狀態(tài)，只要操作人員通過地面控制站或遙控手柄上的特定功能鍵 （按鈕）啟動一鍵返航功能，小型旋翼無人機巡檢系統(tǒng)應中止當前 任務，按預先設定的策略返航；（3）具備失去鏈路信號后的自動返

12、航功能。不論小型旋翼無人 機巡檢系統(tǒng)處于何種飛行狀態(tài)，只要遙測遙控信號出現(xiàn)中斷，小型 旋翼無人機巡檢系統(tǒng)應按預先設定的策略返航；（4）電池電壓告警值應能預先設置。在地面控制站和（或）手 柄上應始終有電池電壓顯示，電壓低于預設值時應有明顯的聲和光 提示；（5）具備異常報警功能。當衛(wèi)星顆數(shù)、電機工作狀態(tài)、飛行高 度和速度等異常時，在地面控制站和（或）手柄上以明顯的聲 （光）進行報警提示。3.1.7 、電池（1）飛控電池、任務設備電池、舵機電池以及地面站電池等的 單次使用時間應大于該機型的續(xù)航時間。電池充放電次數(shù)不小于 300 次；（2）電池充電溫度：0C+45C;（ 3）電池接頭應具有較高的外絕緣

13、強度、各觸點間導通性良好，接頭連接牢固、可靠，滿足長時間連續(xù)使用的需要;（ 4）電池安裝應有防振動、防淋雨措施;（ 5）電池在充電及儲運狀態(tài)下應有防爆、阻燃等安全措施，攜帶便捷；（6）電池充電操作方便。3.2 、性能要求?抗風能力不小于10m/s （距地面2m高，瞬時風速）；? 正常作業(yè)環(huán)境條件并搭載有效荷載時，懸停時間不小于 20min? 環(huán)境適應性要求? 工作溫度范圍：-20 C+55C；?濕度：w 95%（+25C）;? 存儲溫度范圍：-20 C+65C;? 在小雨（雪）環(huán)境下可短時飛行。3.3 、操作性要求? 小型旋翼無人機巡檢系統(tǒng)配置簡單，操作人員不超過兩個，使用 靈活，維護簡單 ,

14、 可靠性高；?系統(tǒng)展開時間小于5min,系統(tǒng)撤收時間小于5min;? 平均無故障間隔時間大于 50h；? 系統(tǒng)使用壽命大于 500飛行小時或 1000個架次（以先到者為 準）。四、重慶東電無人機電力巡線系統(tǒng)? 飛行平臺：DODE飛行控制平臺? 遙控半徑： 2KM10KM最大飛行高度：3000M?最大抗風能力：6級?最大續(xù)航時間：50mi n? 定位精度：水平v 士 1m,垂直v 士 0.5m?飛行模式：手動模式、自動模式（GPS、航線規(guī)劃模式?攝像系統(tǒng)：采用專業(yè)級機載設備，三軸穩(wěn)定云臺，1080P/10倍光學變焦/熱成像系統(tǒng)?飛行記錄功能：具備飛行記錄器?失控保護：失控自動保護、自動返航降落，

15、可增加降落傘功能?定位：提供精確的GPS定位，高度鎖定和機頭方向鎖定五、附件5.1、附件1（電力巡線無人機組成）5.1.1、電力巡線無人機飛行平臺5.1.2、可見光設備5.1.3、紅外熱成像設備5.2、附件2（配置清單）配置配件名稱配置清單性能數(shù)量標配DODE飛行平臺專業(yè)級電力巡線多旋翼飛行器；機身米用 進口碳纖維一體模具成型，具有防火防雨防 塵功能，領(lǐng)先于目前國內(nèi)市場其它多軸產(chǎn) 品；整機抗電磁干擾設計，適應能力強； 機臂采用插拔式快拆結(jié)構(gòu)，方便使用和維 護；輕量化的機身和任務載荷設計；咼效 率動力系統(tǒng)；1標配電池標配：6V 22000MAH1標配遙控器電池2200MAH遙控器專用鋰電1標配標配遙控器專配9通道遙控器1標配標配充電器A6平衡大功率充電器4倍功率于普通