范文一:无人机电力巡检
无人机电力巡检
无人机(unmanned aerial vehicle,UAV )是一种先进的无人驾驶自行飞行器。无人机输电巡线系统是一个复杂的集航空、输电、电力、气象、遥测遥感、通信、地理信息(GIS )、图像识别、信息处理的一体系统,涉及飞行控制技术、机体稳定控制技术、数据链通讯技术、现代导航技术、机载遥测遥感技术、快速对焦摄像技术以及故障诊断等多个高尖技术领域。现代无人机具备高空、远距离、快速、自行作业的能力,可以穿越高山、河流对输电线路进行快速巡线,对架空线的铁塔、支架、导线、绝缘子、防震锤、耐张线夹、悬垂线夹等进行全光谱的快速摄像和故障监测。
中文名:无人机电力巡检
外文名:UAV Electric Power Inspection
目录 简介 背景
无人机巡线优势 发展前景
无人机电力巡检案例 社会效益
简介
无人机自身具有携带方便、操作简单、反应迅速、载荷丰富、任务用途广泛、起飞降落对环境的要求低、可自主飞行等优势。
将无人机应用到电力巡线方面可大大提高电力维护和检修的速度和效率,使许多工作能在完全带电的环境下迅速完成,确保了用电安全;采用无人机进行常规输电线路巡查,可降低劳动强度,与有人直升机巡线相比,可提高巡线作业人员的安全性,并且降低了成本;且无人机巡线速度快、应急瞬速,能及时发现缺陷,及时提供信息,避免了线路事故停电,挽回了高额的停电费用损失。
通过旋翼和固定翼无人机联合线路巡检,即可实现对输电线路走廊的大范围快速普查,又可高效获取高清晰度线路设备照片,清晰分辨出常见输电线路的缺陷,大大增强输电线路巡检效率,为现代化输电线路维护工作提供了一种先进的、有实用价值的技术手段。利用无人机搭载可见光拍摄红外、紫外检测等任务,机载设备对输电线路进行飞行巡检,并实时将现场情况回传地面监控系统,以便作出正确判断及时排除线路故障,还可围绕目标进行360度全方位拍摄,做到零死角。
EWZ-S8 Mini 是易瓦特无人机技术研发团队经过多年研究、测试推出的八旋翼无人机系统,可用于执行资料收集、测量、侦查等多种空中任务,航线控制精度高,飞行姿态平稳。
背景
随着我国经济的快速发展,社会对电力能源提出了巨大需求。我国目前已形成华北、东北、华东、华中、西北和南方电业共6个跨省区电网,110KV 以上输电线路已达到近51.4万km ,为满足社会需求,国家电网正在进行超高压大容量电力线路扩建,线路将穿越各种复杂地形,如何解决电力线路检测的精度和效率,是困扰电力行业的重大难题。
针对高压输电线路的运行管理模式和常规作业方式,表明传统巡线方式面临的困难有:劳动强度大、工作条件艰苦,而且劳动效率低,遇到电网紧急故障和异常气候条件下,线路维护人员不具备有利的交通优势、利用普通仪器或肉眼来巡查设施。这种方式已经不能完全适应现代化电网建设与发展的需求。超、特高压电网急需先进、科学、高效的电力巡线方式。
无人机巡线优势
1、故障巡线,快速、精确查找到电网及其设备的故障点;
2、常规巡线,代替人工常规巡线,提高巡线效率,降低巡线成本,降低巡线人员劳动强度;
3、年度巡线,替代载人机执行年度计划的航空巡线,其作业项目主要有:可见光录像、远距离摄影、红外热成像、绝缘子监测等。
发展前景
无人机应用于电力输电线路巡检,不受地形地貌限制,尤其适用于险峻山区、多河流地貌下的巡线工作。机载高清摄像设备可对输电线路产生的故障进行实时在线定位和监控,地面控制人员可根据地面站回传实况及时发现排除线路缺陷及重大隐患,杆塔巡查效率得以大大提高,节省了大量人力、物力,提高了巡检人员工作安全系数。采用无人机系统获得的收益不仅仅在实际层面上得到体现,也极大地提升国网自动化电力系统的集成度,能有效促进相关项目的建设进度。
无人机电力巡检案例
在国家电网电力巡检领域,湖北易瓦特科技股份有限公司是推动国家电网采用无人机开展巡线的行业引领者,被全国电力架空线路标准化技术委员会、线路运行分技术委员会聘为《全国电力架空线路标准化技术委员会线路运行分技术委员会》单位委员单位,在电力巡检领域具有较强的应用实践能力。
易瓦特南京电力巡检案例:地形为丘陵、山区、农田、苗木林,有运行时间比较长的老旧线路,采取的方式为近郊平原线路使用固定翼做动态巡查,主要目的发现线路通道内施工、树木等通道环境的快速普查,盘江线共计38级杆塔,固定翼用时10分钟。所有试点线路在视距范围内采取多旋翼精确巡检,在地面站观测杆塔基本状况和分析可见光图片,得到杆塔整体状态以及杆塔细微缺陷,例如:插销脱落、螺母松动、锈蚀、雷击点等。 (一)
社会效益
无人机应用于电力输电线路巡检,不受地形地貌限制,尤其适用于险峻山区、多河流地貌下的巡线工作。机载高清摄像设备可对输电线路产生的故障进行实时在线定位和监控,地面控制人员可根据地面站回传实况及时发现排除线路缺陷及重大隐患,杆塔巡查效率得以大大提高,节省了大量人力、物力,提高了巡检人员工作安全系数。采用无人机系统获得的收益不仅仅在实际层面上得到体现,也极大地提升国网自动化电力系统的集成度,能有效促进相关项目的建设进度。
范文二:无人机在电力巡检中的应用
无人机在电力巡检中的
应用方案
上海华测导航技术有限公司
中国
上海
目录
1.公司简介......................................................................................................................................... 3
2.系统概述......................................................................................................................................... 8
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9现状..................................................................................................................................... 8新技术应用......................................................................................................................... 8无人机航摄简介................................................................................................................. 8无人机航测原理及系统..................................................................................................... 9低空飞行限制少............................................................................................................... 10自身性能........................................................................................................................... 10成本低廉........................................................................................................................... 10无人机系统构成............................................................................................................... 11无人机作业流程............................................................................................................... 12
3.华测无人机电力巡检方案介绍.................................................................................................. 13
3.1非实时性方案:航拍型无人机....................................................................................... 13
3.2实时性方案:多功能实时侦测无人机............................................................................. 14
3.3无人机航飞作业标准....................................................................................................... 16
3.4主要技术指标及工作流程............................................................................................... 16
3.5结构图............................................................................................................................... 18
4.无人机产品介绍........................................................................................................................... 19
5.软件功能介绍............................................................................................................................... 22
5.1
5.2
5.3
5.4地面导控软件................................................................................................................... 22数据处理软件技术指标................................................................................................... 25控制电脑设备要求........................................................................................................... 25Pix4D 数据处理软件........................................................................................................ 26
6.售后培训....................................................................................................................................... 33
6.1总则.................................................................................................................................... 33
6.2设备验收............................................................................................................................ 33
6.3培训.................................................................................................................................... 33
6.4跟踪服务............................................................................................................................ 34
6.5软件维护与硬件维修....................................................................................................... 34
6.6附则................................................................................................................................... 34
1.公司简介
华测是一家专注于国产GNSS 研发、生产、销售于一体的高新技术产业集团。公司一直以“振兴中华,测绘天下”为己任,以“创国际领先水平”为目标。集团凭借规范的管理、精湛的技术、高质量的产品和完善的服务,致力于高精度GNSS 产品在各领域的应用,为用户提供全球卫星定位系统及相关行业全方位、高技术的系统解决方案。
我们的经营宗旨:
采用最先进的技术
生产高质量的产品
提供更完善的服务
我们的组成:
汇聚业内人士800余人,其中硕士、博士和博士后等120多人,专业覆盖测量、GIS、电子、通信、导航、计算机、机械、工商管理、信息、外贸等诸多领域;并与国内外的知名大学、公司建立了广泛的联系与深厚的合作,跟踪国际前沿科技,并在此基础上推出了一系列世界一流的测绘、导航产品。
生产研发中心——上海
销售服务中心——上海
销售服务机构——遍布全球的直销及代理销售网络
技术支持机构——遍布全国的公司直属技术支持网络
我们的产品:
目前,公司主要为客户提供高精度测量型GNSS 接收机、手持GIS 终端、无线数传产品、水上测量产品、移动测绘产品系统集成产品和无人机航摄产品等。另外,公司自主开发的GNSS 数据处理软件、野外测量软件、车辆、船舶监控/调度软件、GIS 采集软件也深受用户欢迎。
销售网络:
目前华测在全国有三十个省级服务中心或代理机构,如下图所示:
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企业发展历程:
2003年,华测集团成立仅九个月,以自主研发的“GPS在码头调货中的应用”荣获本年
度科技进步奖;
2004年,华测推出国内最轻的单频一体化接收机X20和国内首台最轻的分体RTK,在测
绘行业引起轰动,标志着华测集团成为国产GPS 的领跑者;
2005年,华测集团研发的双频一体化RTK X90,成功与国际GPS 技术接轨;
2006年,华测自主研发的GPS 变形监测系统成功应用润扬大桥的监测系统,填补了国
内空白。
2007年,华测在大庆油田建成大型CORS 系统。
2008年,华测被指定为“三江源头科学考察”的唯一GPS 设备供应商;
2009年,华测研制出国内第一块具有自主知识产权的测量型GNSS OEM 主板;
2009年,华测仪器随第26次南极科考队远征南极,通过了恶劣环境考验;
2010年,华测研制的国内第一款完全自主知识产权的测量型GNSS 接收机通过权威专家
鉴定;
2011年,华测X91通过法国VRS 网络认证,是国产GNSS 设备首次获得欧洲官方肯定;2012年,上海华测打桩定位系统智能指挥龙源1号打桩船,定位系统水平误差打破世
界纪录;
2013年,华测率先推出四星接收机,全面兼容北斗系统信号,支持三星解算,预留伽
利略信号通道,国产GNSS 接收机应用范围将获得井喷式扩展。
2013年,华测推出首款低空无人机系统平台。
企业资质与荣誉:
制造器具计量许可证
计量器具型式批准证书
中国全球定位系统技术应用协会会员证书
国家重点新产品证书
ISO9001:2000质量管理体系认证证书上海市科学技术奖证书
上海市自主创新产品认证
华测产品通过欧洲CE认证
三江源科考华测成为国产GPS唯一供应商
2.系统概述
2.1现状
采用传统的人工电力巡线方式,条件艰苦,效率低下,一线的电力巡查工偶尔会遭遇“被狗撵”“被蛇咬”的危险。无人机实现了电子化、信息化、智能化巡检,提高了电力线路巡检的工作效率、应急抢险水平和供电可靠率。而在山洪暴发、地震灾害等紧急情况下,无人机可对线路的潜在危险,诸如塔基陷落等问题进行勘测与紧急排查,丝毫不受路面状况影响,既免去攀爬杆塔之苦,又能勘测到人眼的视觉死角,对于迅速恢复供电很有帮助。
2.2新技术应用
测量新技术给上述测量工作带来了极大便利,航空摄影测量及卫星遥感技术很快就渗透了进来,卫星遥感技术适合于可研阶段测量需要,受到空间卫星遥感平台受轨道的限制,每天过顶的时间固定,无法实现应急观测;航空载人摄影测量受到天气、空管、高成本等多方面影响,适合于上千千米线路管道、上千平方公里大型油气田开发项目,不适合于中短程管道线路测量、中小型油气田开发项目。通过装配有高清数码摄像机和照相机以及GPS 定位系统的无人机航拍测绘系统,可沿电网进行定位自主巡航,实时传送拍摄影像,监控人员可在电脑上同步收看与操控。
2.3无人机航摄简介
无人机低空航拍摄影技术作为一项空间数据获取的重要手段,具有续航时间相对长、影像实时存储传输、成本低、高分辨率、机动灵活等优点,特别适合于应急侦察与高危地区勘测,是载人机航空摄影测量与卫星遥感有力补充,在国外已得到广泛应用。
近几年来,随着我国信息化建设和科学技术的不断提升,无人机航测研究得到了快速推进和发展,生产制造和实际应用能力有了长足的进步,现阶段国家测绘地理信息局、各省测绘地理信息局、其他有实力测绘单位基本上装备了无人机航测设备,使得无人机低空航测在国家地理信息、基础测绘、城市规划、应急抢险、重点工程项目等方面发挥越来越大的作用。
2.4无人机航测原理及系统
无人机(UnmannedAerial Vehicle,UAV)是利用无线电遥控设备和自备的过程控制装置操纵的不载人飞机。无人机航测遥感系统是高分辨率及高精度遥感影像获取和处理的崭新技术。它以无人驾驶飞行器为飞行平台,负载数码相机、数码摄录机等数字遥感设备进行拍摄和记录,通过遥感数据处理技术进行影像的同步传输,以实现对地理信息的实时调查与监测。无人机遥感系统以获取高分辨率遥感数据为应用目标,通过3S技术在系统中的集成应用,达到实时对地观测能力和遥感数据快速处理能力。要使其成为理想的遥感平台,选用的遥感传感器应具备数字化、体积小、重量轻、精度高、存储量大和性能优异等特点。遥感传感器的控制系统要能够根据预先设定的航摄点、摄影比例尺、重叠度等参数以及飞行控制系统实时提供的飞行高度、飞行速度等数据自动计算并自动控制遥感传感器的工作,使获取的遥感数据在精度、比例尺、重叠度等方面满足遥感的技术要求。对于抗风能力弱、飞行稳定性差的无人机,应给遥感设备加装三轴稳定平台,以保证获取稳定的、清晰的高质量影像,遥感传感器的位置数据和姿态数据最好能够实时记录并存储,以便用于遥感数据的处理,提高工作效率。
无人机低空摄影测量系统所采用的无人机是按照国际上通用标准设计,并且其研制的目的主要是作为遥感平台。在进行航空立体成像时,飞机携带相机沿飞行线(或条带)获取垂直航空像片。由于实际应用中多选用航空像片的立体像对。因而成功的飞行,航向重叠应为55%-65%,至少50%,一般为60%,旁向重叠大致30%。像片重叠意味着,在相隔一定距离的不同位置拍摄同一目标。存在视差可以构成立体像对,并可进一步获得立体模型。然后通过内业的数字测图软件可以制作高精度的各种地形图。下面是无人机低空摄影测量的平台框图和运营系统结构:
图1无人机低空摄影测量的平台框图和运营系统结构
2.5低空飞行限制少
国家有关部门对1000m 以下空域实行登记备案制度,空域申请便利,不实行强制管制。无人机降低了对气象条件的要求,可依据成图比例尺、地面分辨率低空飞行,完成大比例尺地形图航测任务。
飞行系统对起降场地要求不高、升空准备时间短、运输便利,可迅速到达测区,完成云下飞行,具有快速机动反应能力。
2.6自身性能
可获取超高分辨率数字影像和定位数据,并可针对特殊监测目标搭载全色波段、单波段、多波段等传感器,并可进行多角度摄影,能够获取高重叠度的影像,增强了后续处理的可靠性。在局部信息获取方面有着巨大的优势。
2.7成本低廉
无人机低空摄影测量相对于载人机成本较为廉价,实施便利、运输维护、作业成本较低。基于上述特点,不仅可以完成长输管道、油气田领域内可行性研究、初设、施工图各阶
段测量工作,还可以开展管道监测与维护工作。可以省去耗时耗力的人工测量,航测成图速度快,信息反馈及时,提高工作效率。
2.8无人机系统构成
无人机空间信息采集完整的工作平台可分为五个部分,飞行系统部分、航电系统部分、任务设备系统部分、起降系统部分和地面保障系统五个部分。
无人飞机系统
飞行系统动力系统
控制面操作系统
机体结构
资料传输装置
航电系统
飞机姿态仪
飞行控制电脑
任务设备系统感应器
夜间摄影(红外线)
日间摄影(可见光)
自动起降系统
起降系统
回收装置
弹射启动机构
地面保障系统地面追踪天线
资料传输装置
地面控制电脑
图2无人机低空摄影测量结构框图
图3华测无人机系统-P500、P700实物图
2.9无人机作业流程
无人机摄影测量一般一个小组配备三人左右即可,航拍任务结束后对数据进行检查,合格后即可进行后续的数据处理工作。
接受任务
设计任务
场地选择
无人机组装测试
风向风速测定及飞前检查
飞行实施
飞行航拍(自动飞行)
数据检查和预处理
降落
图4无人机作业流程图
3.华测无人机电力巡检方案介绍
3.1非实时性方案:航拍型无人机
推荐P700产品规格:
翼展最大起飞重量最大飞行高度滞空时间任务执行距离巡航速度抗风级数起飞/回收方式
动力系统通讯频率
1.60米4.30千克4,000米80分钟以上60公里以内63-81公里/小时6级
弹力绳/降落伞无刷电动马达868MHz (可客制化)
1.高画质数字相机(SonyNEX-7)
光学酬载(基本)
(2430万画素,F2.8,16mm,APS-C)2.高画质数字摄影机(GoProHero II)
地面导控站
1.强固笔记本电脑
实施方案:
1) 利用华测P700小型无人机长达80分钟以上滞空时间特性,及其可A 点起飞B
点降落之独家特点优势,一次完成60公里航空摄影任务。
2) 利用华测P700小型无人机之酬载优势,可同时提供高达3630万画素照片及
高清影像,高分辨率照片可利用后制软件拼接成正射影像地图。3) 飞行高度可设定于相对地表300米。
P700无人机航拍测绘系统
3.2实时性方案:多功能实时侦测无人机
推荐P700S 产品规格:
翼展最大起飞重量最大飞行高度滞空时间单基站导控距离
巡航速度抗风级数起飞/回收方式
动力系统通讯频率
1.60米4.30千克4,000米80分钟以上
10公里以内(全向性天线)63-81公里/小时6级
弹力绳/降落伞无刷电动马达
数据上传431MHz ,数据影像下传2.4GHz 1.高画质数字相机(SonyNEX-7) (2430万画素,F2.8,16mm,APS-C)
光学酬载(基本)
2.高画质数字摄影机(GoProHero II) 3.固定式光学动态摄影机
地面导控站
1.强固笔记本电脑
运作构想:
1)
利用华测P700S 小型无人机长达80分钟以上滞空时间特性,及其可A 点起飞B 点降落之独家特点优势,一次完成60公里航拍任务。
2) 利用华测P700S 小型无人机之酬载优势,可同时提供高达3630万画素照片及高清影像,高分辨率照片可利用后制软件拼接成正射影像地图。
3) 4)
飞行高度可设定于相对地表150~300米。
每隔6公里设立一座地面站---地面站功能主要为将无人机控制权于站与站之间无缝隙自动转移,操作人员可于远程直觉式操控无人机。
4.1) 地面站供电系统(太阳能+锂电池)以提供全向型、无线讯号控制系统、及Ethernet 网络系统所需之电力。
4.2) 高增益全向型天线---以360度全方位上传无人机操控指令及实时影像、声音、及数据接收功能。
4.3) 无线讯号控制系统---将来自Ethernet 网络的飞行控制讯号藉由高增益天线上传至无人机;同时将来自无人机的影音及其他即时消息藉由Ethernet 回传至控制中心。
4.4) Ethernet 网络系统---宽带Ethernet 网络系统主要角色为串联控制中心
与每个地面站之间的数据传输。
P700S 无人机航拍测绘系统
3.3无人机航飞作业标准
序号12345678910
标准代号GB/T19294-2003GB/T7931-2008GB/T7930-2008CH/T8021-2010CH/Z3001-2010CH/Z3002-2010CH/Z3003-2010CH/Z3004-2010CH/Z3005-2010GB/T18316-2008
规范名称
航空摄影技术设计规范
1:5001:10001:2000地形图航空摄影测量外业规范1:5001:10001:2000地形图航空摄影测量内业规范
数字航摄仪鉴定规程无人机航摄安全作业基本要求无人机航摄系统技术要求低空数字航空摄影测量内业规范低空数字航空摄影测量外业规范
低空数字航空摄影规范数字测绘成果质量检查与验收
3.4主要技术指标及工作流程
3.4.1主要技术指标
(1)所获取影像为真彩色数字影像。(2)按20cm地面分辨率进行技术设计。(3)航线按图廓中心线敷设。
(4)航片倾角不大于5°最大不超过12°,数码相机旋偏角不大于15°。3.4.2工作流程
本次无人机数码航空摄影测量采用基于GPS辅助空中三角测量的摄影测量方案,具体流程见下图。
到达现场
起降场地选择原则:
1. 比较平的土路或石子路;2. 周边无高压线及高层建筑;3. 与风向平行;
4. 无人员车辆走动。
根据卫片评估起降条件,确认无人机的机型和相应的配套设备。
人员和设备到达指定拍摄区域,休息,安装检查机调试设备。
具体技术指标:
1. 空速:60公里/小时2. 航高:300米
3. 航线间距:300米
4. 拍摄间隔:GPS 地面等距间隔
180米;
5. 发动机转速:6500转/分6. 贴线率均值:1米7. 最大航时:2小时
8. 单航次拍摄面积:40平方公里9. 飞机俯仰和横滚角小于6度
正式飞行作业:
航速、飞行轨迹的监测;1. 对航高、
地速进行2. 对发动机转速和空速、
监控;
3. 随时检查照片拍摄数量。
判断作业当天的天气条件,包括光照、能见度、风速。
利用提供的路网图,结合CMOS 在拍摄区域内寻找起降场地,确定航拍架次及顺序。
降落后,对照片数据及飞机整体进行检查评估,结合贴线率和姿态角判断是否复飞。
如由于飞机调整不当,可进行临时测试,测试后达到飞行标准,可进行复飞;如由于风力过大,或其他不可抗力因素导致姿态变化大,则延期飞行。
继续完成附近区域的航拍任务或转场,理论上一个起降点的飞行控制范围为300平方公里。
完成飞行任务;任务总结,整体评估;发送数据至后期。
图6无人机低空摄影测量具体作业流程
3.5
结构图
图7巡查结构图
4.无人机产品介绍
华测无人机系统简介
华测无人机系统-P700采用先进的模块化设计,经过大量反复地形测试,可以在艰难的环境下完成高品质的飞行、航摄任务,产品品质可靠、稳健,深受许多用户的肯定。
华测无人机系统-P700具有高耐久性、高稳健性的特点,可以获取高品质、高分辨率的航空卫片,同时,还可以选配及时视频传输系统进行即时监控、指挥和调度。
产品特色●●●●
90-100分钟超长续航时间
双无刷电动马达,超强劲,更安全全自动驾驶
重量4.5kg,飞行更加平稳,可以抵抗复杂气候,提高空中摄影品质●●●
2470万相机画素,数据成果品质更高便捷的弹射起飞,安全的降落伞着陆
多功能应用,既可进行普通航拍,也可进行即时视频传输●
高耐久性,采用独家专利高强度的碳纤维蜂巢结构设计,可以着陆在较坚硬的地面,减少场地的限制
技术规格
重量
尺寸
翼展机翼面积
4.5kg
160x 103x 35cm 1.60m 48dm2
飞行速度飞行高度滞空时间
巡航速度:64km/h,最大速度:81km/h离地高度:100-4500m 90-100分钟风:6级以下
天气雨:中雨以下温度:-20°C~60°C
起飞回收降落半径材质动力电池传输频率传输距离
弹力绳或弹射架(选配)降落伞250m
碳纤维蜂巢结构,采用真空辅助树脂转注成型技术350W 双无刷电动达,前拉式
锂聚合物电池11.1V,20000mAh (动力) &5000mAh (航电) 434/868/912MHz (选项),19200bps,半双工,8频道可达到5km (全向型天缐),10km (指向型天缐) (1) 讯号控制盒(全向型天缐)
地面设备
(2) 手持控制器和电池
系统架设时间
10分钟
全自动起飞和回收自动导航
自动驾驶
自动快门
自动启动安全措施
相机
SONY A7R全画幅微单相机
6km2(GSD 5cm ),9km2(GSD 8cm ),13km2(GSD 12cm )
空中拍摄面积
75%前后重叠率,50%左右重叠率,60分钟飞行时间,快门3秒
包含地面控制站软体
(1) 讯号控制盒(指向/全向型天缐)
选项(2) 备份电池(选配)
(3)笔记型电脑(选配),兼容目前主流航测软件
5.软件功能介绍
华测无人机系统软件介绍
低空无人飞行器的测绘遥感系统主要由航拍无人机系统、任务设备系统、数据处理系统等组成。在气候条件较差、测区面积较小的情况下,采用低空无人飞行器进行航拍、快速获取测区大比例尺4D 产品已经成为一种高效、低成本的遥感测绘方式。
为了研发以无人飞行器为平台的低空无人测绘遥感系统,用于石油管线的实时监测,为国土资源调查与管理工作提供及时、准确、直观的数据和资料,更好地服务于国民经济建设。上华测导航技术有限公司与国内知名科研院校合作,为“低空无人飞行器的测绘遥感系统”提供了地面导控软件和数据处理软件的系统解决方案。
5.1地面导控软件
地面导控软件提供与空中载具双向通讯完整的人机沟通界面,包含飞行影像与资料的即时显示,并具有各种飞行机酬载控制命令上传。地理图资系统整合Google Earth,可提供全球详细卫星地图及地形地貌,且包含道路、桥梁、建筑物、河流、山区等各式地理资讯,可给予使用者完整的地理资讯以供任务规划及图资比对。
地面导控软件提供任务规划(MissionPlan)、飞行控制(FlightControl)及任务归询(PlayBack)等3项涵盖飞行前、中、后的操作功能。
图8
主操作功能选择界面
图9任务规划显示主界面
图10
飞行控制显示主界面
图11归航显示主界面
5.2数据处理软件技术指标
1)能实现全自动相对定向,全自动空三转点,自动化程度高,处理速度快,能快速得到整个测区的DEM、DOM和DOM 镶嵌,能实现数字线划图(DLG)采集。
2)成图比例尺:1:1000,1:2000的数字高程模型(DEM)、数字正射影像图(DOM)、数字线划图(DLG)。
5.3控制电脑设备要求
推荐配置:
CPU:E8400(CORE2DUO3.0G 6M)
主板:G41
硬盘:500G
内存:2GDDR31333
集成显卡DOS
特配电源:310W7200/SATA2/DVDROM/SATA
5.4Pix4D 数据处理软件
Pix4D 软件是目前市场上独一无二的集全自动、快速、专业精度为一体的无人机数据和航空影像处理软件。
无需专业知识,无需人工干预,即可将数千张影像快速制作成专业的、精确的二维地
图和三维模型。
图12
软件主界面
图13照片快拼
图14
点云处理
图15生成DOM 影像
图16生成DSM
模型图17空三处理
图18自动生成处理报告
图19
可同时处理10000张照片
图20支持自定义坐标
图21支持不同架次的数据同步处理
图22镶嵌编辑
图23
DLG线划地形图
图24生成等高线数据
6.售后培训
6.1总则
第一条上海华测导航技术有限公司(以下简称公司)作为中国最具实力的GNSS 公司,向
所有用户承诺:公司依靠一支过硬的技术专家队伍根据用户的需求提供一个满意的解决方案。
第二条用户从任何一位经华测公司授权的GNSS 销售商(以下简称销售商)处购买产品,
在产品完整的生命周期内均享受本条例规定的各项权益。
6.2设备验收
第三条卖方负责派专人将货物送至用户单位所在地或根据合同送至用户指定地点。
第四条用户派专人按订货清单同卖方人员一同逐项清点,清点完毕,用户应在收货单上签
字。
第五条货物如有短缺,由卖方负责补齐,对于损坏的物品,由卖方负责更换。
第六条对产品性能的检验可由用户和公司共同完成,也可根据用户要求请权威部门完成,
但费用由用户承担。
6.3培训
第七条用户培训由公司负责,有偿培训,培训地点一般在厂家专用培训基地完成,如用户
需要公司技术人员到现场培训,则公司予以支持,但额外收取相应培训费用。
第八条通过培训,用户应达到的目标是:了解产品的组成和原理,基本掌握仪器和配套软
件的操作,并了解工程的组织与实施,同时对所购设备的状况作出初步评价。
第九条培训时间为:正常情况下是五天,如果客户要求增加培训时间和培训人数,需额外
收取相应培训费用。培训结束后,用户应在培训报告上签字,无用户签字,公司视为培训未完成。
第十条用户选派的接受培训的人员中至少有两名具有较好的专业基础、会使用计算机,具
有一定的英语水平。
6.4跟踪服务
第十一条公司将不定期征求用户使用产品的意见,接受用户的批评和建议,随时将产品的
最新动态及最新资料寄给客户。
第十二条用户在使用产品、设备取得一定经验后,可于双方均感受方便之时安排一次用户
回访,公司将派技术人员与用户研讨并解答实践中深层次的技术问题。
6.5软件维护与硬件维修
第十三条在公司所售产品完整的生命周期内,用户享有系统软件和应用软件维护、升级和
更新的权利。
第十四条公司产品主机一年保修,在保修期内,非人为损坏用户将享受免费维修服务(机
身壳体不属于免费保修范围。)。
第十五条保修期满,用户仍享受免费维修服务,如需更换配件,其成本费由用户承担,对
于因故障或用户自行拆卸造成的故障用户需承担维修工时费。
6.6附则
第十六条为更充分保障用户权益,用户应及时将变更的通讯联络方式通知公司。
第十七条对用户在使用公司产品过程中遇到的技术问题、故障问题及服务问题本公司将在
第一时间予以明确回复,最迟不超过5小时。
第十八条公司设用户热线,欢迎拨打。
公司网址:全国免费电话:400-620-681
客服微信号:
CHCyingtao
范文三:电力行业无人机巡检的应用
一、电力行业概述
1、行业背景
我国目前已形成华北、 东北、 华东、 华中、 西北和南方电网共 6个跨省区电网; 110 kV以上输电线路已达到近 51.4万 km 。根据相关数据表明,我国每年电力行业整体投资约为 1000亿元,其中硬件设施为 73%,说明输电设备在国家电网建设上比重越来越大,随着电 网的日益扩大,巡线的工作量也日益加大, 100km 的巡线工作需要 20个巡线人员工作一天 才能完成。因此传统的巡线方式已经满足不了现代电力系统的广泛需求。
2、行业需求
针对高压输电线路的运行管理模式和常规作业方式,表明传统巡线方式面临的困难有:劳动强度大、工作条件艰苦,而且劳动效率低,遇到电网紧急故障和异常气候条件下,线路 维护人员不具备有利的交通优势、 利用普通仪器或肉眼来巡查设施。 这种方式已经不能完全 适应现代化电网建设与发展的需求。 超、 特高压电网急需先进、 科学、 高效的电力巡线方式。 二、行业需求分析
传统巡线图示
2. 无人机巡线必将取代传统巡线形式
三、 无人机应用于电力巡线的具体解决方案 无人机巡检可分为如下三种任务情况: (1)固定翼无人机进行应急、常规飞行
解决问题:输电设备面临严重的自然灾害
(2)无人直升机可见光巡查飞行:解决问题:定期进行日常巡线任务
无人机现代巡线图示
(3)无人直升机搭载热成像设备巡查飞行:
解决问题:夜间输电设备出现故障
(作业中发现绝缘子脱落)
(绝缘子脱落特写)
利用 无人机巡检的意义
采用无人机在日常巡检工作中做好对输电线路的巡视和维护工作,具有非常重要的意义。 第一:有利于电力部门制定有针对性的维护措施,加大线路运维工作力度,确保重要输电线 路安全运行。
第二:有利于加大强降雨后重点区段的特巡力度,增加大负荷运行下设备检测次数。 第三:有利于定期对线路通道内树木、违章建筑等情况进行重点排查、清理,确保输电通道 安全。
2、 无人直升机系统特点
(1)性能优异:
(a )长时间悬停、贴近巡检对象进行低空飞行;
(b )在野外场地垂直起飞 和降落,不需要专门的机场和跑道;
(c ) 若发动机发生故障空中停车, 无人直升机可以利用旋翼自转下滑安全 着陆。
(2)傻瓜式的飞行控制:使用自动驾驶仪全自主执行全部命令,包括起 飞、爬升、航线飞行和着陆,能自由悬停。地面站执行任务规划、实时采集和 现实、远程控制;通过指令上行链路进行遥控或操控遥飞行中更改航线、控制 载荷等功能。
(3)实现多种任务载荷:根据任务需要可搭载 3.5— 12公斤以内的多种 任务载荷;如照相机、摄像机、红外感应仪等其他勘测设备等。
范文四:无人机红外热像仪电力巡检2
无人机载红外热像仪高压电力巡检 整体解决方案
目录
一、行业背景 ........................................................................................................................... 2
1、 2015年将推广协同巡检模式 ........................................................................................ 2
2、无人机精细巡检 ............................................................................................................. 2
二、行业需求 ........................................................................................................................... 3
三、系统介绍 ........................................................................................................................... 4
1、无人机 ............................................................................................................................. 4
2、红外热像仪 ..................................................................................................................... 5
3、无人机载红外热像仪 ..................................................................................................... 5四、业务分析 ........................................................................................................................... 6
1、传统巡线图示 ................................................................................................................. 6
2、无人机搭载红外热像仪电力巡线解决方案 ................................................................. 6
3、无人机搭载红外热像仪电力巡线方案优势分析 ......................................................... 7
4、无人机巡航作业的优势: ............................................................................................. 8
5、无人机巡航效益分析 ..................................................................................................... 9
6、结论 ................................................................................................................................. 9
一、行业背景
我国目前已形成华北、东北、华东、华中、西北和南方电网共 6个跨省区电 网; 110 kV 以上输电线路已达到近 51.4万 km 。根据相关数据表明,我国每年电 力行业整体投资约为 1000亿元,其中硬件设施为 73%, 说明输电设备在国家电 网建设上比重越来越大, 随着电网的日益扩大, 巡线的工作量也日益加大, 100km 的巡线工作需要 20个巡线人员工作一天才能完成。因此传统的巡线方式已经满 足不了现代电力系统的广泛需求。
1、 2015年将推广协同巡检模式
国网已明确的未来巡检模式,亦为无人机留下了发挥作用的广阔空间。 去年 3月,国网公司运维检修部召开的工作推进会指出,到 2015年,国家 电网公司系统将全面推广直升机、 无人机和人工巡检相互协同的输电线路新型巡 检模式,全面提高巡检作业效率和效益,保障大电网安全运行。
根据此次会议, 山东、 冀北、 山西、 湖北、 四川、 重庆、 浙江、 福建、 辽宁、 青海共 10个单位将作为试点, 要求利用 2013— 2014年两年时间开展新型巡检模 式试点工作,于 2015年总结试点经验,完善标准体系,全面推广实施。
据了解,按照巡检业务界面划分,直升机可开展线路常规巡视和状态巡视、 灾情普查和应急抢险等工作, 巡检对象主要为特高压、 跨区直流和 500千伏及以 上重要线路。 大、 中型无人直升机应用于 220千伏及以上交直流线路开展常规巡 视和状态巡视 ; 小型无人直升机应用于 110千伏及以上线路单塔进行巡视、故障 巡视和小范围通道巡查 ; 固定翼无人机一般用于 500千伏及以上线路开展通道巡 视和灾后电网评估等。 人工巡检主要对管辖范围内输电线路开展状态巡视、 日常 维护及检测等,在直升机、无人机巡检作业覆盖范围内,修订有关规程,以减少 巡视次数。
2、无人机精细巡检
超高压供电局启用无人机巡检始于 2012年的十八大保电时期,当时只能对 输电线路进行整体粗放式巡检, 经过近 3年的科研攻关和探索实践, 无人机精细 化巡检水平已处于国内领先地位。 所使用的无人机由油动升级为电动, 由单旋翼 升级为多旋翼, 拍摄平台由航拍云台升级为自主研发的机载吊舱, 具有操控灵活、 飞行稳定性好、 悬停点距离近的特点, 实现对输电线路近距离 360度无死角、 无 盲区拍摄, 同时向地面系统实时回传 1920×1080P高清画质图像, 其工作效率达 到人工巡检效率的几十倍, 已成为专门用于针对输电线路故障点巡检作业的得力 助手。 在近几年的作业实践中, 该局也逐渐摸索形成了一套完整的无人机巡检管 理模式,包括无人机作业管理制度、规程、无人机调用管理制度。他们编制的无 人机作业班标准作业指导书, 实现了在实际生产中的班组化管理, 该管理模式在 国内同行业中领先。
二、行业需求
从高压输电线路的运行管理模式和常规作业方式来看, 传统巡线方式面临的 困难有:
●劳动强度大、工作条件艰苦,而且劳动效率低。
●遇到电网紧急故障和异常气候条件,线路维护人员不具备有利的交通优 势,对于跨江,跨湖,跨山线路时常力不从心。
●只能利用普通仪器或肉眼来巡查设施 , 巡查项目不全面。
●人身安全隐患大, 在山区林区有毒生物越来越多, 特别是夏季的 “蜱虫” 一旦被咬将危及性命,威胁最大的还有那些看不见的陷阱和捕兽夹。
所以常规人工巡线这种方式已经不能完全适应现代化电网建设与发展的需 求。超、特高压电网急需先进、科学、高效的电力巡线方式。
三、系统介绍
使用无人机载红外热像仪进行电力巡查时,巡查系统的组成如下:
1、无人机
无人机(unmanned aerial vehicle或 drone )是一种由无线电遥控设备或 自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器。 无人机可以搭载多种任务载荷, 如照 相机、摄像机、紫外成像仪,红外热像仪以及他勘测设备等等。能够实现航空拍 照,地质测量,高压线路巡视、油田管道检查、高速公路管理、森林防火巡查、 毒气勘察、缉毒和应急救援、救护等等工作。
2、红外热像仪
红外热像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能 量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上, 从而获得红外热像图, 这种热像图 与物体表面的热分布场相对应。 通俗地讲红外热像仪就是将物体发出的不可见红 外能量转变为可见的热图像。 热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。
3、无人机载红外热像仪
无人机配载红外热像仪进行高压线路巡视发挥了其成本低, 效费比好; 无人 员伤亡风险;生存能力强,机动性能好,使用方便等优势。
无人机载红外热像仪,凭借其非接触测温,不受光线、雾霾干扰,可视距离 远等特点,目前已广泛应用于以下领域:电力巡线、石油管道巡视、森林防火巡 查、太阳能电池检测、应急救援、警用等。
电力红外热像无人机对于穿越各种复杂的地理环境 (如经过大面积水库、 湖 泊和崇山峻岭,原始森林边缘地区、高海拔、冰雪覆盖区,频繁滑坡、泥石流等 地质灾害地区)的电力线路检测无疑是个福音。
四、业务分析 1、传统巡线图示
2、无人机搭载红外热像仪电力巡线解决方案
系统结构图
功能 1:根据不同被测物体及其周围环境, 设置背景温度和发射率, 并通过 手动或自动灰度拉伸、对比度拉伸,获取最准确的温度数据和最优 质的红外图像;
功能 2:无人机悬停时,无人机控制摇杆可通过串口及 IO 口可选择自动、 人工抓拍红外图片和视频,并将温度数据、红外图片或视频保存至 内置的存储卡中,方便后期对检测和巡视进行更细致的分析; 功能 3:可根据应用需求,自定义包括传输码流、采集帧频、报警温度在内 的相关参数。
3、无人机搭载红外热像仪电力巡线方案优势分析
●采用进口 640×480(XM6)或 384×288(XM3)非制冷焦平面探测器, 输出无以 伦比的红外图像;
●本机存储可保存热图、录像、温度、温度数据流等多种数据格式;
●可通过串口或无线传输与地面站通信,控制存储和对焦;
●体积小,重量轻,功耗低,易于集成;
●无人机通过挂接热成像设备,对高压电力线路进行巡检,通过温度异常变 化对比值,发现隐蔽性较强故障点,如电缆或电力线路上的器件有微小破 损,肉眼从可见光中无法识别,但是这些缺陷破损往往产生热效应 , 此时 使用负载热像仪的无人机进行巡检,便可在巡检中提前发现缺陷预防故障 的产生 . 结合传统可见光巡线, 热成像巡线将大大提高故障点检测的准确性。 无人机搭载热成像设备巡检输电设备判断依据:导线 (有无红色发热点) 、 线夹(有无接触点发热)、引流线(有无发热点)、绝缘子(有无击穿发 热)、杆塔(有无击穿发热)、耐张管(有无发热);
●无人机对于线路穿过的森林山火预警效果好,传统光电系统易受天气、大 雾、光线、雾霾天气等环境影响,使可见光相机难以发现;而红外热像仪 是检测热辐射图像,不受光线、雾霾天气影响,在烟雾形成之前或者夜间 均能发现热源。
红外视角与可见光视角对比图
无人机配备热像仪进行电力巡线图
4、无人机巡航作业的优势:
(1)随着今后电网的快速建设,维护电网的安全稳定高效运营,已成为电 网运行的当务之急。依靠这一具有国际一流水平的高新技术及先进设备, 将对电网运行质量的改善和经济效益的提高提供强有力的支持。
(2)无人机作业大大提高了电力维护和检修的速度和效率,使许多工作能 在完全带电的环境下迅速完成。
(3)传统的巡线作业方式科技含量少,工作效率低。与之相比,利用无人 机作业便显出巨大的优势。
(4)无人机机载设备较多,能够同时利用多种设备对线路进行检查,提高 了巡线的可靠性。
(5)使用无人机作业,可使作业范围迅速扩大,且不为跨江,跨湖,污泥 或雪地所困扰。直升机可以到达地面人员无法接近的山谷地带,可以迅速 跨越两个工作地点,不仅速度快,而且不会像汽车那样破坏庄稼、轧坏土 地,这在日益重视环境保护的今天,具有深远的意义。
5、无人机巡航效益分析
1)无人机巡线降低了电力部门整体巡检成本。据相关数据表明:某电网 公司一年人工巡线费用大约在 60万左右;随着线路长度的增加,其规模效 应越来越明显, 人工巡线费用会大幅增加 , 利用无人机进行巡检可以使巡线 平均成本会越来越低。
2) 无人机巡线在巡线过程中发现重大危急缺陷, 及时为运行单位提供信息, 避免了线路事故停电,挽回了高额的停电费用损失。据了解一个城区 4万 户居民,停电 8小时将直接导致经济损失在 40万元左右。
(3)每次飞行时间可达 1小时,每小时巡线 30公里。每飞 4个架次相当 于出动 30名巡线员一整天的工作量,且不受地理环境的限制。
6、结论
国家电网系统采用无人机搭载红外热像仪进行电力线路巡航替代人工巡线 将呈现科技发展不可逆转之势。
范文五:无人机电力巡检车通信系统方案
无人机电力巡检车通信系统方案
无人机电力巡检车通信 系统方案
2013年11月
目录
1 概述 1
2 客户需求分析 1 2.1 功能需求 1 2.2 性能需求 2 2.3 应用环境需求 2 3 系统方案 2
3.1 系统设计 2 3.1.1 系统概述 2 3.1.2 系统设计原则 3 3.1.3 系统总体架构 3 3.1.4 系统组成 4 3.2 系统功能及应用 5 3.2.1 巡线视频采集并实时传输到PC终端显示输出功能 5
3.2.2 巡线视频保存和回放功能 5 3.2.3 巡线位置快速精确定位功能 6 3.2.4 巡线人员间的视频、语音通话功能 6 3.2.5 巡线人员间的数据、图像传输功能 6 3.2.6 巡线人员通过PC终端实现对摄像头远程控制功能 6
3.2.7 巡线人员间的会议通话功能(选配) 6 3.3 系统技术指标 6
3.3.1 摄像视频指标 6
3.3.2 无线传输技术指标 6
3.3.3 通信距离指标 7
3.4 系统特点 7
3.4.1 先进性 7
3.4.2 兼容性 7
3.4.3 扩展性 7
3.4.4 安全性 7
3.4.5 可靠性 8
3.4.6 易用性 8
3.4.7 功能丰富性 8
4 系统产品参数 8
4.1 XNB-SC1400A 4G无线宽带基站 8 4.1.1 产品概述 8
4.1.2 产品特性 9
4.1.3 产品参数 9
4.2 XTC-AO1400A 无线宽带CPE终端 10 4.2.1 产品概述 10
4.2.2 产品特性 11
4.2.3 产品参数 11
4.3 XTH-FL1400A智能移动单兵终端 12 4.3.1 产品概述 12
4.3.2 产品特性 13
4.3.3 产品参数 13
4.4 LW9424-B全高清网络高速球型摄像机 14 4.4.1 产品概述 14
4.4.2 产品特性 14
4.4.3 产品参数 15
4.5 XAM-FH8008综合业务控制平台(选配) 16 4.5.1 产品概述 16
4.5.2 产品特性 16
4.5.3 产品参数 16
5 工作环境要求 18
5.1 安装平台要求 18
5.2 电源及功耗 18
6 系统配置清单 18
7 质量保证 19
8 结束语 19
概述
随着电力在工业生产、日常生活中发挥越来越重要的作用,电网的安全、稳定、高效运行成为电网运行的当务之急。而输电线路跨区域分布,点多面广,所处地形复杂,自然环境恶劣,且输电线路设备长期暴露在野外,使得传统的人工巡线方法无法完成输电线路的有效巡检和故障定位及排查工作。
无人直升机巡线是一种安全、快速、高效、前途广阔的巡线方式。但是以前的无人机巡线系统因为受限于无人直升机与地面巡检中心通信系统的限制,无法实时将巡检的高清视频实时传输到地面巡检中心,因此无人机巡线系统的往往采用先拍摄回去后再分析,或者将拍摄的高清视频转化为低分辨率视频再传回地面进行分析的方法,基于上述因素无人直升机巡线的优势和效果也大打折扣。
为解决上述无人直升机巡线的问题,充分发挥无人直升机巡线的优势和特点,我公司(全称:南京鑫软图信息技术有限公司,本文中统一简称鑫软图)基于自主知识产权的高性价比XNB-SC1400ATD-LTE基站、XTC-AO1400A无线宽带CPE终端、XTH-FL1400A智能移动单兵终端、XAM-FH8008综合业务控制平台(选配)并结合LW9424-B全高清网络高速球型摄像机,经过认真分析系统需求及多次优化改进设计,提出了这套完全满足无人直升机巡线需求并提供巡检人员相互进行视频通话的无线通信系统。该系统采用目前最先进的第四代移动通信技术(LTE)标准,具有高带宽、低时延、高稳定性以及高速率(峰值速率 :下行:40Mbps,上行: 40Mbps ),覆盖能力强(有效覆盖直径5-7公里,并可以通过提升功率增加覆盖范围)等特点。所有产品均按工业级要求进行设计生产,完全适用于巡线工作的野外工作环境。
客户需求分析
根据前期与贵单位的多次沟通交流获取到的系统用途与需求及我们通过
其他方面获取到的信息,按照系统要求,对于系统需求,我们主要从功能、性能、
及应用环境三方面进行了详细的需求分析,具体如下。 功能需求
本通信系统建成后需实现如下功能:
实现日间可见光全高清巡线视频数据采集功能; 实现夜间红外线全高清巡线视频数据采集功能; 实现巡线视频数据从无人机实时传输到地面巡检车功能; 实现对电力故障部位、灾情位置的高清图片的航拍功能; 实现电力灾情位置的精确定位功能;
实现巡检人员间的视频、语音通话功能;
实现巡检人员间的数据、图像传输功能;
实现长距离线路普查视频采集功能;
实现短距离线路详查视频、图像采集功能;
视频采集摄像头支持变焦功能;
实现采集视频的存储和回放功能;
性能需求
巡线高清视频分辨率达全高清(1080P)标准;
巡线视频清晰度高便于分析与处理;
巡线视频、图像高清晰度,可以发现肉眼难以发现的、处于萌芽状态的隐患
巡线移动过程中视频、图像清晰可辨;
循线人员间的通话视频清晰、话音清楚;
机载设备满足IP65防尘防水标准;
应用环境需求
定期较长工作时间日常例行巡线
恶劣气象环境下的灾情特别巡线
日间、夜间应急抢修故障点巡查
系统方案
系统设计
系统概述
基于对无线通信系统的深刻理解,并结合无人直升机巡线系统的实际应用,我们采用最先进的第四代移动通信技术(LTE)为贵单位量身定做,提出了如下具有极高性能、高可靠性、具有极大的可扩展性和灵活性、操作简单、使用方便的解决方案,非常切合无人直升机巡线系统通信的应用。
系统设计原则
1 先进性原则:遵循有关国际标准和国内外有关的规范要求;采用当今最新和尖端的通信、网络、IT及多媒体处理等的成熟技术。
2 标准化原则:严格按照国际和国家行业标准设计,提供行业标准接口,使系统具有较高的兼容性,能够行业内其他厂家的设备系统平滑连接和互通。
3 安全性原则:系统留有可进行扩展加密的功能和接口,有效抵制网络病毒和黑客等的攻击,具有防火墙功能。具备严格的授权和认证机制。
4 可靠性原则:系统结构集成度高,能够保证长时间地稳定可靠运行,适应工作环境能力强,故障率低。
5 灵活和可扩展性原则:系统设计考虑了今后功能和性能的发展需要,采用行业标准接口,能够方便地实现系统的扩展与升级。
6 易操作性原则:对机载视频终端和手持终端均采用基于WEB的图形化操作界面,全中文人机对话模式,易于操作、维护和管理。
7 经济实用性原则:在满足系统各项性能指标和功能要求的前提下,实现了较高的性能价格比。
系统总体架构
1)系统网络结构示意图如下所示:
无人机巡检车通信系统网络结构示意图
2)系统应用示意图如下所示:
无人机巡检车通信系统应用示意图
系统组成
在本方案中,无人机巡检车通信系统从安装和搭载方式可分为以下三部分组成:
(1)车载设备:
XNB-SC1400ATD-LTE基站;
系统无线接入和与其他系统内设备进行有线接入的核心设备,实现系统内通信设备的枢纽,系统内的设备通过他实现互联互通。
XAM-FH8008综合业务控制平台(选配);
基于Web 操作界面高性能会议通话控制平台,可实现多人会议高清视频通话。
(2)机载设备:
XTC-AO1400A无线宽带CPE终端;
基于TDD-LTE通信制式精心研制的宽带无线终端模块。这是一款大功率输出、双天线的终端产品。可用于实现远距离视频回传、无线办公、数据采集等应用,以满足用户宽带无线业务接入的需求。
LW9424-B全高清网络高速球型摄像机;
200万像、20倍光学变焦、支持日夜自动转换、水平垂直旋转的全高清网络高速球型云台摄像机。
(3)手持设备:
XTH-FL1400A智能移动单兵终端;
采用先进的LTE无线通信体制、一体化紧凑设计,具备高稳定性、高可靠性专门针对集群通信进行开发设计的多功能智能终端。
系统功能及应用
本系统针对无人直升机电力巡检需求进行设计,主要应用于日常例行电力巡检、恶劣气象环境下的灾情特别巡线及应急抢修故障点巡查等方面,也可应用于与电力巡检类似用途和特点的其他场合。本系统具备的功能如下:
巡线视频采集并实时传输到PC终端显示输出功能
通过安装在无人机上的高清网络高速球型摄像机完成视频信息采集,并经过无线宽带CPE终端将视频信息发送给基站,基站收到视频信息后传输给PC终端,
通过PC终端的软件完成摄像视频的显示输出。
巡线视频保存和回放功能
PC终端的视频输出软件具备将摄像视频保存在PC终端的存储器内,在需要的时候使用视频播放软件即可完成存储视频的回放。
巡线位置快速精确定位功能
机载无线宽带CPE终端安装有GPS定位模块,可以完成巡线位置的快速定位功能,也可通过无人机上本身的GPS定位模块完成定位。
巡线人员间的视频、语音通话功能
通过XTH-FL1400A智能移动单兵终端可以完成巡线人员间的视频、语音通话的功能。
巡线人员间的数据、图像传输功能
通过XTH-FL1400A智能移动单兵终端可以完成巡线人员间的数据、图像传输功能。
巡线人员通过PC终端实现对摄像头远程控制功能
系统中采用的摄像头为高清网络摄像头,可以通过IP通信方式直接连接摄像头完成对摄像头的控制功能。
巡线人员间的会议通话功能(选配)
根据实际需求可以配置XAM-FH8008综合业务控制平台实现巡线人员间的多人会议通话功能。
系统技术指标
摄像视频指标
最大像素:1920*1080(1080P)
帧 率:30 fps @ 1080p
镜 头:自动光圈20倍光学变焦
旋转控制:水平0-360度,400度/秒;垂直0-90度,机械自动翻转,400度/秒
拍摄距离:0-300米
无线传输技术指标
信道带宽:20MHz
峰值速率 :下行:80Mbps,上行: 30Mbps
通信距离指标
通信距离:有效覆盖范围5-7公里
系统特点
先进性
本方案以采用目前最为先进的第四代移动通信技术(LTE)基站为核心,配备支持H.264、 MPEG-4等多种高清视频编码技术清晰度为1920*1080(1080P),
具备20倍光学变焦、EIS(电子防抖)技术、水平垂直可自由旋转的网络摄像头和智能手持终端,直接在PC终端上通过WEB方式实现对摄像头的控制和全高清1080P视频输出,充分体现了系统的先进性与实用性。
兼容性
本方案中的产品严格按照国际和国家行业标准设计,提供行业标准接口,使系统具有较高的兼容性,核心设备LTE基站完全按照3GPP标准设计,能够行业内其他厂家的终端设备互联互通,终端设备也提供标准接口,方便进行系统升级改造及设备替换。
扩展性
本方案具有良好的扩展性,可根据实际需求进行如下方式扩展:
LTE基站设备支持不少于1200个注册用户,并可同时支持88 VoIP用户同时通话,可以通过增加智能终端的方式便可完成通话用户的扩容;
摄像头同时支持最多10个用户对其访问,只需增加PC终端即可完成多名巡检人员同时对巡检视频进行分析功能;
可以通过增加巡检直升机的数量可以让多架直升机同时进行巡线功能。
安全性
本方案支持软件加密和硬件加密模式,可以通过内部加密软件或增加外部保密模块,实现保密通信的功能。
可靠性
本方案基站和终端设备采用全密封一体化设计,和军用防护等级的防水材料,达到IP65防护等级,并通过专业的可靠性实验环境的验证,摄像头达 IP66防暴设计要求,大大的提高了系统的可靠性和稳定性,抗恶劣环境和气候工作能力,具有故障率低、运行稳定、高可靠性的特点。
易用性
本方案中整个基站系统在产品出厂时就按用户的需求进行配置,上电即可工作,免去了复杂的配置过程,如果个别用户有特别需求,也可给用户配置基于TCP/IP协议全中文、图形化操作界面控制软件;终端侧采用人性化设计的中文UI菜单同样可实现简单管理与操作;会议控制台和网络摄像头的操作均采用基于WEB服务的方式,通过PC终端即可完成简单的操作和控制管理。
功能丰富性
本方案不仅仅实现了无人巡检直升机和地面移动巡检车的无线视频传输,
存储回放等功能,同时还支持巡检人员的相互间通信、数据传输,并可根据用户需要进行扩展。
系统产品参数
XNB-SC1400A 4G无线宽带基站
产品概述
XNB-SC1400A基站是鑫软图专门针对各种行业应用研制的高性价比宽带无线接入产品。
该系统基于目前最为先进的第四代移动通信技术(LTE)研制而成。考虑到行业应用
设备面板前视图设备面板后视图的特点,在3GPP协议的基础上进行了大幅度的改进、优化,满足行业对于无线宽带接入应用的需求。
基于XNB-SC1400A基站,可以提供语音、视频通话以及语音和视频的多媒体调度;关键设备、场景的视频监控;环境监控和报警;工业控制节点的数据采集及控制等各类行业物联网应用等定制化的业务。
XNB-SC1400A向上提供千兆以太网接口,向下通过LTE协议与无线数据采集终端设备进行数据通信。
产品特性
产品的特性如下:
单设备实现一个可以组网的AllinOne无线接入系统(含基带和射频以及核心网功能); 架构简单,操作性强;
设备按照商用产品级别设计,可靠性高;
功耗低,供电方便 ;
接口丰富,尺寸小,部署方便; 系统性能高,单设备最高能够支持下行40Mbps,上行 40Mbps ;
支持软件的远程升级模式; 网管功能强大;
支持灵活的二次开发和功能定制。 产品参数
总体规格
编号 项目 性能
1 产品制式 TDD-LTE 2 支持频段 1447-1467MHz
3 工作带宽 20MHz
4 采样速率 30.72MHz 5 载波数 1
6 接收通道 2天线
7 发送通道 2天线
8 防雷要求 天馈 10kA 电源 20kA
9 防尘防水指标 IP65 10 功耗 200w
11 工作温度 -40oC ~ 55oC
12 工作湿度 10%-100% 13 电源 220V交流
14 尺寸 400mm*306mm*160mm 15 重量 18Kg
发射性能
编号 项目 性能
1 最大发射功率 40+/-1dBm /通道
2 射频通道数 2 发2收
3 频率稳定度 ?0.05ppm
4 VSWR OFDM天线?1.5
GPS天线?2
5 EVM QPSK?17.5;
16QAM?12.5;
64 QAM?5;
6 输出功率动态范围 20dB1dB Step 7 关发射功率 -89dBm@1.125MHz 8 杂散辐射(Spurious Emissions) 9~150kHz ?-36dBm/1kHz
150kHz~30MHz ?-36dBm/10kHz
30MHz~1GHz ?-36dBm/100kHz
1GHz~12.75GHz ?-30dBm/1MHz
9 过载保护(Output overload protection) 43dBmtotal output power
Per Channel
10 ACPR Adjacent Channel-45dB Non-adjacent channel-55dB
11 天线保护 天线短路、开路3分钟之类,重新恢复后,发射链路可无任何性能指标损失的工作
接收性能
编号 项目 性能
1 参考灵敏度 -101.5dBm
2 增益范围 ?20dB
3 Rejection 见3GPP 36.104
4 Blocking 见3GPP 36.104
XTC-AO1400A 无线宽带CPE终端
产品概述
XTC-AO1400A是一款用于4G无线宽带接入解决方案的终端产品,支持高速移动下的宽带多媒体接入,包括视频、语音和上网等业务。
XTC-AO1400A基于TDD-LTE通信制式精心研制 XTC-AO1400A室外型外观图 的宽带无线终端模块。这是一款大功率输出、双天线的终端产品。可用于实现远距离视频回传、无线办公、数据采集等应用,以满足用户宽带无线业务接入的需求。
采用第四代移动通信核心技术OFDMA向客户提供基于4G技术的无线宽带设备,包括基站、终端和网络设备,可向用户提供整体系统解决方案。
配合XNB-SC1400A基站,实现大范围的无线传输。
设备支持1.4GHZ TDD-LTE频段,提供WIFI和100M/1000M自适应以太网接口。
产品特性
产品的特性如下:
支持NAT(Network Address Translation)工作模式,一个CPE下可以带多个
用户,并支持本地局域网的IP地址动态分配分配;
空口侧IP地址支持动态DHCP IP方式和静态IP配置方式; 基于Web UI的设备管理软件,提供Web UI管理界面,支持对CPE的本地和远
程维护,包括版本升级等功能;
支持?WPA-PSK?/?WPA2-PSK安全加密;
支持配置文件导入/导出和软件升级以及WEB UI管理方式: 产品参数
总体规格
编号 项目 性能
1 产品制式 TDD-LTE
2 支持频段 TDD-LTE: 1447-1467MHz/ WLAN:802.11 B/G/N
3 工作带宽 20MHz
4 LTE天线 2天线(2收1发)
5 WIFI天线 2天线
6 防雷要求 天馈 10kA
电源 20kA
7 防尘防水指标 IP65
8 功耗 30w
9 工作温度 -40oC ~ 55oC
10 工作湿度 10%-100%
11 电源 220VAC/12VDC 12 尺寸 230mm*123mm*40mm 13 重量 2Kg
射频指标
序号 性能分类 参数名称 指标 1 发射性能 最大发射功率 CPE:33dBm 2发射功率绝对精度 +/- 0.5dB 3动态功率控制 可控范围: 60dB 最小步进: 1dB
步进精度: +/- 0.5dB
4临信道泄漏比ACLR -31dBc 5VSWR 1.5
6输出阻抗 50Ω
7矢量误差EVM 3.20%
8 接收性能 最大输入功率 -19dBm 最大容忍功率 0dBm
接收灵敏度 QPSK 1/2 -93 dBm QPSK 3/4 -89.5 dBm 16QAM 1/2 -87 dBm 16QAM 3/4 -83 dBm
64QAM -76 dbm
VSWR 1.5
增益可控范围 30dB
输入阻抗 50Ω
XTH-FL1400A智能移动单兵终端
产品概述
XTH-FL1400A智能移动单兵终端, 是一款采用先进的LTE无线通信体制芯片为核心处理器的多媒体业务传输终端。具有大容量、高宽带、高安全的基本特性。采用一体化紧凑设计,具备高稳定性、高可靠性,支持软件版本的远程升级、二次开发和功能定制,是一款专门针对专网通信进行开发设计的多功能智能 XTH-FL1400A智能终端外观图 终端。
产品特性
产品的特性如下:
仿人体工程学设计手感舒适,外部防震、防水、防尘设计,携带使用方便
高度集成的手持式3G/TD-LTE/WIFI无线视频应急指挥终端,内置智能充电管理,实时查询电量,低电智能报警,省电模式。配置大容量电池可持续使用6-8个小时
支持WIFI或TD-LTE无线视频传输
支持wifi组网,支持开机自动检测wifi网络,并自动连接
内置GPS定位系统
支持双向语音对讲
支持双向视频通讯
专用图片抓拍和紧急呼叫按钮,及时捕捉关键影像,为决策者提供远程指挥的第一手资料
3.5寸屏幕,支持触摸屏操作,参数配置和常见功能很方便的在本地进行设
置,同时支持图像的本地显示
产品参数
总体规格
编号 项目 性能
1 产品制式 TDD-LTE
2 支持频段 1447-1467MHz 3 工作带宽 20MHz
4 天线 2天线
5 支持业务 视频/VoIP/数据/录像存储(TF卡16G) 6 人机交互 3.5?触屏+键盘+PTT键
7 发射功率 0.2W
8 防尘防水指标 IP65
9 功耗 4w
10 工作温度 -10?~50?
11 电源 单电池6000mAH
12 尺寸 136.5mm*75mm*30.5mm 13 重量 1Kg(摄像头及其它配件不计) 射频指标
序号 性能分类 参数名称 指标
1 发射性能 最大发射功率 CPE:23dBm 2发射功率绝对精度 +/- 0.5dB
3动态功率控制 可控范围: 60dB 最小步进: 1dB
步进精度: +/- 0.5dB
4临信道泄漏比ACLR -31dBc 5VSWR 1.5
6输出阻抗 50Ω
7矢量误差EVM 3.20%
8 接收性能 最大输入功率 -19dBm 最大容忍功率 0dBm
接收灵敏度 QPSK 1/2 -93 dBm QPSK 3/4 -89.5 dBm 16QAM 1/2 -87 dBm
16QAM 3/4 -83 dBm
64QAM -76 dbm
VSWR 1.5
增益可控范围 30dB
输入阻抗 50Ω
LW9424-B全高清网络高速球型摄像机
产品概述
LG?LW9424全高清网络高速球型摄像机,采用1/3”逐行扫描CMOS,配合LG
自行研发的XDI-II芯片,实现了真正的1080P全高清彩转黑低照度高速球型摄像
机。其20倍的光学变倍、400度每秒的快速转动速度,128个预置位、8路巡航、
4组宏轨迹的设计,使其能更好的满足大范围、快速响应的监控需要。加上独特
的3D-DNR数码降噪技术、Sens-UP功能,内部高智能化的控制系统和智能视频分
析功能,使其在恶劣的环境下仍能应用自如。 产品特性
产品的特性如下:
采用LG新的XDI-II技术芯片
清晰度:最高1920*1080(1080P) 1/3" 逐行扫描CMOS
机械式彩转黑
20倍光学变倍镜头
超宽动态80dB
H.264, MJPEG双压缩
水平0-360度自由旋转,400度每秒高速定位 128个预置位、8路巡航、4组宏轨迹? 支持双向音频传输、支持报警输入输出 XDI-II独有的3D-DNR噪声抑制滤波器 支持高级隐私遮挡功能
EIS(电子防抖)
HSBLC(超强光抑制)
支持自动白平衡,色彩还原度高,图像逼真 产品参数
序号 参数名称 指标
1 最大像素 1920*1080(1080P)
2 CCD IC 1/3 SONY 逐行扫描CMOS
3 镜 头 自动光圈20倍光学变倍,f4.7mm~94mm 4 视频压缩 H.264, MJPEG双码流
5 帧 率 30 fps @ 1080p
6 同步方式 内同步/行锁定
7 音频压缩 G.711, G.726,双向音频
8 事件通知 继电器输出, Email, FTP
9 报警输入输出 2/2
10 智能视频分析 入侵探测,通过线,目标移动探测,计数,干扰探测场景变
化,越线报警,进/出,滞留/丢失,音频侦测,人脸识别
11 视频输出 1 RCA输出
12 行频(H) 15.625KHz
13 协 议 TCP/IPIPv4, HTTP, HTTPS, RTP, RTSP, UDP, DHCP, FTP,
SMTP,,NTP, ARP, ICMP, DDNSLG 14 信 噪 比 大于52dB(AGC 关)
15 最低照度 彩色:0.003Lux Sens-Up 自动 0 .6Lux:Sens-UP关 , 黑白:0.00007LuxSens-Up 自动
16 白 平 衡 自动/键控/ 手动1700 ~ 11,000 ok 17 增益控制 关/低/中/高
18 背光补偿 关/背光补偿/强光抑制/宽动态(80dB) 19 数码降噪 3D-DNR
20 日夜转化 日/夜/自动(机械)
21 电子快门 自动(1/50~1/120000)/防闪/关/手动
22 智能分析 智能移动侦测测、干扰探测
23 隐私遮挡 12区
24 电子灵敏度 关/自动:(x2,x4?x 128
25 转速 水平0-360度,400度/秒;垂直0-90度,机械自动翻转,400度/
秒
26 预置位 128个
27 巡航 8路
28 轨迹宏录制 4组,每组5分钟
29 SD卡存储 支持,通网续传
30 防护等级 防暴 & IP66
31 工作温度湿度 ?20?C~50?C,0%RH~80%RH 32 电 源 PoE/DC12V/AC24V
33 功 率 25 W
34 重 量 3.8kg
35 尺寸直径x高185*193.5 mm
36 认证 FCC Part 15, Subpart B, Class A, CE, ROHS, KCC
XAM-FH8008综合业务控制平台(选配)
产品概述
XAM-FH8008视频会议通信综合业务平台,是基于宽带网络、遵循H.323协
议规范的MCUMultiPoint Control Unit。在宽带网络上提供音视频会议、数据
会议、流媒体和语音会议等业务,并提供通话会议录制、实时监控等特色功能,可用于快速部署各行业的中小型视讯会议系统,也可用于构建大型的视讯会议运营网络。是一款成熟稳定的运营商级别综合业务平台产品。
产品特性
产品的特性如下:
强大的接入和业务处理能力
业界领先的视音频质量
综合业务提供
一体化会议录播(可选功能)
强大的组网能力
多样化的会议模式
可靠安全和可维护特性
产品参数
序号 参数类型 参数名称 指标
1 设备能力 单MCU接入能力 8
系统容量 256*384kbps;128*768kbps;64@2Mbps;32*4Mbps,16*8Mbps
2 总体特性 体系标准 H.323V5;Sip
设备特性 嵌入式操作系统、双电源热备份、支持内置GK
3 视频参数 视频标准 H.261,H.263,H.264,H.264High Profile,H.239,H.239P+C
视频分辨率 主视频支持:CIF、4CIF、720p、1080p等高、标清分辨率。
辅流支持:CIF、4CIF、720p、1080p、VGA、SVGA、SXGA、XGA等高、标清分
辨率。
字幕 半透明中文会场名叠加
半透明中文字幕叠加
半透明中文横幅叠加
可设置会场名颜色、样式、位置
视频帧率 1~30fps
视频码率 64Kbps~8Mbps
4 音频参数 音频标准 支持G.711a64k、G.711u64k、G.719(48K)、G.72216k采样率,64k码率、G.722.116k采样率,32k码率、G.723.1SS6.3k、、G.722.116k采样率,24k码率、G.728(16k采样率,16k码率)G.723.1NS窄带语音。
支持G.722.1C32k采样率,32k码率、G.722.1C32k采样率,48k码率、MPEG4-AAC-LC的48Khz采样CD宽频语音。
音频码率 32Kbps~128Kbps
5 多画面 画面模式 支持2/3/4/6/9/8/10/13/16等共22种多画面模式
辅流多画面 支持双流多画面功能
6 网络特性 协议 TCP/IP,UDP,RTP/RTCP/RTSP,HTTP、DHCP,PPPOE
网络接口 双1000M网络接口实现双网双路由备份
7 网络适应性 多网口 MCU支持内、外网转发,同时支持多网口多NAT网络部署
公私网穿越 采用Vlink技术,与同品牌终端实现私网呼叫公网,不需要配置NAT
自动升降速 支持丢包恢复机制、自动降速、自动提速,断线自动重邀功
能。
QOS Diffserv,IP?Precedence
8 适配能力 视频适配 支持H.263、H.263+、H.264不同视频协议的适配。视频同时支持3路1路会议主配置加2路适配,支持CIF、4CIF、720P、1080P等分辨率间任意适配。
音频适配 音频同时支持5路1路会议主配置加4路适配,适配协议任意选择
速率适配 支持32kbps~8Mbps任意速率适配。
9 管理与维护 管理方式 WEB的会议系统管理功能;中英文界面;支持快捷会控
维护方式 支持远程升级功能、支持串口调试、web远程登录
日志记录、日志可导出和远程访问、环回测试、远程配置
10 安全特性 加密方式 主席密码控制,加入会议密码鉴权
11 会议控制 会场分级分域管理
12 特色功能 公私网互通穿越
双网口实现双网双路由备份
异网互联互通
内嵌NAT功能
自动升降速
双机备份
电话加入会议
Ip电话会议
级联自动点名
断线自动重呼
Vcas互控级联
三级以上主从级联
级联互控互联
实现N+1备份
13 物理特性 外形尺寸 440mm*500mm*89mm(宽×深×高)
重量 8kg
14 运行环境 工作电压 ~220V
工作频率 50hz
最大功耗 500w
工作环境温度 -20?~+45?
工作环境湿度 85%以下
15 其他 接口 RS232接口,2路控制扩展口
工作环境要求
安装平台要求
序号 设备名称 安装方式及要求
1 XNB-SC1400A 4G无线宽带基站 车载固定安装 2 XTC-AO1400A无线宽带CPE终端 机载固定安装 3 XTH-FL1400A智能移动单兵终端 手持移动使用 4 XAM-FH8008综合业务控制平台 车载固定安装 5 LG?LW9424全高清网络高速球型摄像机 机载吊舱安装(注1)
注1:直升机飞行过程中存在震动和摇晃,需要有减震平台才能达到良好的
摄像效果。
电源及功耗
序号 设备名称 电源要求 功耗
1 XNB-SC1400A 4G无线宽带基站 220VAC 200w 2 XTC-AO1400A无线宽带CPE终端 220VAC/12VDC 30w 3 XTH-FL1400A智能移动单兵终端 单电池6000mAH 4w 4 XAM-FH8008综合业务控制平台 220VAC 500w 5 LG?LW9424全高清网络高速球型摄像机 PoE/DC12V/AC24V 25w
系统配置清单
序号 设备名称 单位 数量 集成商单价
(万元) 用户建议单价
(万无) 备注
1 XNB-SC1400A 4G无线宽带基站 台 1 48
2 XTC-AO1400A无线宽带CPE终端 台 11.5
3 XTH-FL1400A智能移动单兵终端 台 若干2.5
4 XAM-FH8008业务控制平台选配 台 18 选配
5 LG?LW9424全高清网络高速摄像机 台 14 带软件
质量保证
本公司产品均按军用级三防要求进行设计,并通过防尘、防震、防水的环
境测试,具有高可靠性和高安全性,并提供完善的培训、维护保障服务。
结束语
基于对无线通信系统的深刻理解和在行业的通信系统建设的丰富经验,我们为贵单位量身设计了这套性能先进,高度安全、高度稳定、高性价比、高实用性的解决方案。我们希望它能为贵公司无人机电力巡检系统提供良好的通信效果,更希望它无人机电力巡检系统的应用能为贵公司带来经济效益,更希望它能成为进一步加强我们友谊和合作的桥梁。
虽然我们有着丰富的无线通信专业知识、极为丰富的无线通信系统设计方案和对无人机电力巡检车通信系统需求的认真分析,但本文中肯定还有不足之处,恳切希望贵公司的各位领导和专家批评指正,我们会认真听取各位领导和专家的宝贵意见,进一步完善设计方案。
希望我们一起携手合作,把无人机电力巡检车建设好!