1.目的与意义
电力输电线路由于其工作环境的特殊性，会出现各类故障，比如绝缘子闪络、导线断线、污闪等由于输电线路较长，输电线路路径复杂，查找故障相对困难。，
随着电力网络规模的不断扩大和复杂性的增加，传统的地面巡检方式已经难以满足现代电网高效运维的需求。为此，我们提出了一项创新性解决方案——基于无人机的智能电网监测与识别系统。该项目旨在通过集成先进的无人机技术、高精度传感器以及智能算法，实现对电力线路及其相关设施的监控与故障诊断，从而显著提升电力系统的安全性和可靠性。
传统的人工巡线方法不仅耗时费力，而且在恶劣天气条件下存在较大风险。随着无人机技术和图像处理技术的发展，为解决上述问题提供了新的可能。利用无人机进行空中巡视不仅可以大幅度提高工作效率，还能有效避免人员伤亡事故的发生。借助无人机灵活机动的特点，能够快速遍历广袤区域内的输电线路。搭载多种类型传感器，全天候捕捉电网运行状态信息。当检测到异常情况时，系统会立即发出警报，并向管理人员提供详细报告。
2、特色与创新点
特色：
1）.高效：无人机能够快速覆盖大面积区域，相较于传统的人工巡检方式，极大地提高了工作效率。可选自动化飞行和数据收集减少了人工操作的时间，使得巡检频率可以增加，从而更及时地发现潜在问题。
2）.经济：减少了对人力资源的需求，降低了人力成本。
3）.安全：避免了人员进入危险环境（如高空、偏远山区或恶劣天气条件）进行作业的风险。
4）.采用高清摄像头，能够准确识别出绝缘子损坏、导线断裂等异常情况，减少误报率。
创新点：
1）.解决了传统方法中的一些关问题，项目采用多种类型的传感器可以提供更加全面和准确的监测结果。
2）.高清图像识别，可以检测电力线路及设备的状态变化以及是否有人靠近及危险动作。
3）.采用高性能单片机，加快响应速度，这对于需要迅速反应的情况尤为重要。
4）.系统采用了模块化的设计理念，允许根据不同的应用场景灵活配置硬件组件和软件功能。这意味着用户可以根据具体需求定制解决方案，提高了系统的适用性和扩展性。
3.学生获得的训练
1）创新能力 ：通过该项目鼓励学生提出关于无人机的新的创意和解决方案，从而培养学生的创新能力。这种能力能够帮助学生在未来的工作和生活中应对各种挑战。
2）实践能力 ：通过无人机项目的实施，学生能够将所需微机等理论知识应用于实践，提升解决实际问题的能力。这包括实验操作、数据分析等方面的技能。3）团队合作能力 ：创新训练项目通常需要学生进行团队合作，通过与团队成员共同完成项目，学生能够学会沟通、协调和分工合作，培养团队精神1。
4）沟通能力 ：在项目过程中，学生需要与团队成员、导师及外部人士进行有效沟通，这能够显著提升他们的沟通能力，包括口头表达和书面表达技巧1。
5）学术素养 ：学生通过无人机创新训练项目，能够学会查阅文献、整理资料、撰写报告等基本学术技能，为未来的学术研究打下基础。
6）创业意识和能力 ：虽然创新训练项目主要侧重于创新能力的培养，但通过参与项目，学生可以了解产品从设计到成品的相关流程，从而激发创业意识和提升创业能力。
7）批判性思维能力 ：通过分析和评估项目中的各种信息和数据，学生能够培养批判性思维能力，这是一种重要的思维工具，能够帮助他们在复杂环境中作出合理决策。
4.学生完成的工作
1）机身：这台无人机根据需求购买需要的机架部件进行组装。机身主体采用高强度ABS塑料制成，这种材料重量轻，具有很好的耐冲击性和韧性，能够有效保护内部电子设备在飞行中不受损害。为了确保结构的稳定性和强度，我在关键部位进行了加强处理，在不增加太多重量的情况下，显著提升整体刚性。同时，为了方便电网巡视，电池舱采用快拆卸的形式，方便更换电池，支持长时间作业。
2）飞控：飞控系统专门设计，旨在实现高性能、高可靠性的飞行控制。预计选择STM32系列的单片机，能够高效处理各种传感器数据和控制算法。
3）外围电路：
舵机驱动系统设计：用于驱动无人机可靠飞行
加速度计模块，此模块是飞控系统中的重要组成部分，用于测量飞行器在三个轴上的线性加速度。
GPS模块：此模块是飞控系统中不可或缺的一部分，用于提供精确的位置、速度信息。这些信息对于实现路径规划和位置信息等功能至关重要。
监控及图像传输：目前暂时选用模拟摄像头，模拟图传系统简单、低延迟、低成本，日后可以根据需求选用数字图传系统来提升清晰度。可以通过摄像头远程观察电网运行情况，观测电网是否处于工作状态。如果有需要，日后还可以选装热成像传感器，检测电网是否处于正常温度区间。
4.预期成果
无人机样机一件
1、专业背景
要求成员来自电气、机械、计算机及自动化等相关专业
2、基础知识
具有电路、数字逻辑电路、模拟电子电路、程序设计等知识
3、应具备的能力
团队协作能力、发现问题解决问能力、写作能力、独立思考能力