本发明涉及无线充电领域，尤其涉及一种基于无人机无线充电的高压线路巡检调度方法。
背景技术：
随着经济的发展，电网已经为更多的家庭提供电力。为了运行一个巨大的电力供应基础设施，保持电网的持续运行是必要的。而电网的一次小故障就会破坏整个电力供应基础设施，造成巨大的经济损失，因此经济稳定的发展离不开电网的安全持续运行，电网的运维巡检已成为社会经济发展的重要组成部分。
然而，电网的平稳运行面临着更大的自然挑战，由于地形复杂多变，大多数电网都暴露在恶劣的环境条件下，复杂的气候、挑战性的地形、较长的距离分布在无人区可能会导致智能电网输电线路故障。然而，电网中的每一个节点都同样重要，任何一个节点的失效都会对整个电网生态系统造成致命的影响，这对高压输电线路的检测提出了更高的要求。通过调查发现，目前对高压输电线路的检测大多是通过人工检测来完成的，这些检测面临诸多挑战，例如执行电网监视和维护工作的人员的人身安全难以保障，检测的工作效率极低导致无法及时发现故障并处理故障等等。因此需要更加自动化智能化的检测技术来解决问题。
近年来，无人机技术不断发展，无人机研发技术逐渐成熟，制造成本大幅降低，并且无人机在各个领域开始得到了广泛应用，除军事用途外，还包括农业植保、电力巡检等民用领域，且其适用领域仍在迅速拓展。无线充电随着无人机技术的迅速发展，给高压输电线路检测领域带来了全新的视角。与其他检测技术相比，无人机受天气、环境、地理等方面的限制较少，即使在自然环境恶劣的情况下也能较好运行。利用无人机对高压输电线路进行巡检，可以有效地对陡坡地形和多河流地形进行同等的巡检。无人机技术消除了地理条件的限制，在高压输电线路中具有广泛的应用优势。同时随着人工智能技术发展，无人机不需要人工操控也可以运行，飞行效率高且安全性高，大大提高了巡检的效率。与人工巡检相比，无人机巡检不仅提高了功率检测和维护的效率和质量，而且可以快速执行大量的扩展传输线。
然而，由于无人机的续航能力差，无法进行长时间连续的巡检工作，成为发展无人机巡检技术进程上的一大问题。
技术实现要素：
发明目的：本发明基于无人机的续航能力差，无法进行长时间连续的巡检工作的缺陷，提出了一种基于无人机无线充电的高压线路巡检调度方法。
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种基于无人机无线充电的高压线路巡检调度方法，包括以下步骤：
步骤1，获取高压传输线塔的位置信息；
步骤2，获取无人机的电量信息和位置信息；
步骤3，根据所述高压传输线塔的位置信息、无人机的位置信息和改进的基于深度优先搜索算法规划无人机的巡检路径列表；
步骤4，当所述无人机到达高压传输线塔所在位置时，根据所述电量信息和无人机的巡检路径列表判断无人机在当前的高压传输线塔是否需要充电，若所述无人机需要充电则执行步骤5，若所述无人机不需要充电则执行步骤6；
步骤5，执行对所述无人机的无线充电，并更新所述无人机的电量信息；
步骤6，所述无人机根据巡检路径列表执行对高压传输线塔的巡检，更新所述无人机的位置信息；
步骤7，判断所述无人机是否到达巡检路径列表的最后一个高压传输线塔所在位置，若到达则停止此次巡检任务并输出所述无人机的总巡检时延，若未到达则执行所述步骤4。
进一步地，在一种实现方式中，所述步骤1包括：
获取存储于所述无人机中的高压传输线塔的位置信息，所述位置信息通过地面巡检工作者预先在所述无人机中存储，所述高压传输线塔的位置信息包括每个高压传输线塔的坐标信息(xi,yi)，其中，i为高压传输线塔的标号，i≥1，xi为第i个高压传输线塔的所在位置的经度，yi为第i个高压传输线塔的所在位置的纬度；
根据以下公式，计算任意两个所述高压传输线塔之间的距离d(si,sj)：
d(si,sj)＝r*cos-1(cos(yi)cos(yj)cos(xj-xi) sin(yi)sin(yj))(1)
其中，r为地球的半径，si为第i个高压传输线塔，sj为第j个高压传输线塔，i≥1，xj为第j个高压传输线塔的所在位置的经度，yj为第j个高压传输线塔的所在位置的纬度，n＝{s1,s2…sn}为高压传输线塔集合，n为高压传输线塔总数。
进一步地，在一种实现方式中，所述步骤3包括：当所述无人机接收到地面通信站发出的无线信号后，所述无人机自启动巡检任务，按照所述无人机与高压传输线塔之间的巡检路径列表对高压传输线塔进行巡检，所述巡检路径列表包括所有的高压传输线塔的标号；
当所述无人机任意一次巡检任务未完成时，通过三角形原理对深度优先算法进行改进，使用改进后的深度优先算法得到所述巡检路径列表，包括步骤3-1至步骤3-5；
步骤3-1，根据所述高压传输线塔的位置信息，将所述高压传输线塔的坐标信息转换成抽象的无环图模型，每一个所述高压传输线塔即无环图模型中的一个节点，并找到所述巡检路径列表在无环图模型中对应的起始点，所述起始点即无环图模型中，任意一个度为1的节点，所述巡检路径列表初始化为空列表，最长巡检路径长度max初始化为0；
步骤3-2，从所述起始点开始，对于当前节点的所有下一个节点，递归执行如下操作：
如果当前节点到边缘节点的巡检路径长度大于或等于所述最长巡检路径长度max，则以所述当前节点到边缘节点的巡检路径长度为最长巡检路径长度max的值，所述边缘节点即任意一个度为1的节点；
判断所述当前节点之前同一父节点是否有其他节点加入，如果所述当前节点之前同一父节点有其他节点加入，则将所述其他节点从巡检路径列表中删除，并将删除的所述其他节点标记为未访问节点，将所述当前节点加入到巡检路径列表中，并将所述当前节点标记为已访问节点；
如果所述当前节点到边缘节点的巡检路径长度小于最长巡检路径长度max，继续循环到与所述当前节点相连的下一个节点；
步骤3-3，将所有标记为未访问节点的节点加入到新的巡检路径列表中，对于所述新的巡检路径列表中的每一个节点执行以下操作：
如果所述新的巡检路径列表中的节点和巡检路径列表中的最后一个节点的距离大于无人机能够达到的最远范围，则继续循环到所述新的巡检路径列表中的节点的下一个节点；
如果所述新的巡检路径列表中的节点和巡检路径列表中最后一个节点距离最小并且小于无人机能够达到的最远范围，将所述新的巡检路径列表中的节点加入巡检路径列表中；
步骤3-4，根据深度优先顺序从所述当前节点回退，直到遍历到已访问节点；
步骤3-5，如果所述已访问节点是起始点则得到巡检路径列表，执行步骤4，否则执行所述步骤3-3。
进一步地，在一种实现方式中，所述步骤4包括：
所述无人机根据巡检路径列表中高压传输线塔的编号顺序进行巡检，当所述无人机到达高压传输线塔所在位置时，即当所述无人机的位置信息所对应的经度和纬度分别与高压传输线塔位置信息所对应的经度和纬度相同时，根据所述电量信息判断无人机是否需要充电，并确定充满电所需的时间；
所述无人机的总能量为e，功耗为pr，实现了无线充电模型；
用p表示对所述无人机进行无线充电的无线充电功率，所述无线充电模型中无人机一直对高压传输线塔进行巡检，直到达到需要充电时的充电阈值er为零，所述充电阈值er通过无人机自身的电量状态获得；
所述无人机在巡检过程中的充电状态ξi为：
其中，
如果所述下一个高压传输线路塔t时刻无人机剩余能量
如果所述下一个高压传输线路塔t时刻无人机剩余功率
根据以下公式计算无人机的最长巡检时间tmax：
根据以下公式，计算出所述无人机充满电后每次能够巡检的最长距离lmax：
lmax＝tmax×v
其中，v为无人机的飞行速度；
根据所述巡检路径列表中对应的顺序巡检时，计算本次巡检路径列表高压传输线塔之间距离的和lsum，如果本次巡检路径列表高压传输线塔之间距离的和lsum与到下一个高压传输线塔的距离之和大于所述无人机充满电后每次能够巡检的最长距离lmax，则将当前高压传输线塔对应标号的充电状态ξi设置为1，反之则设置为0；
如果当前位置对应的充电状态ξi为1则执行步骤5，如果当前位置对应标号的充电状态ξi不为1，则执行步骤6。
进一步地，在一种实现方式中，若在充电之前无人机仍然还有剩余电量，但所述剩余电量不足以飞行到下一个高压传输线塔，此时的剩余电量标记为erest；
通过公式(4)，计算剩余电量erest：
从无人机的总能量e中减去剩余电量erest，得到真实需要充电的能量e-erest，根据公式(5)计算在巡检路径列表的第i个元素对应的高压传输线塔上，无人机真实需要充电的能量占总能量的比fi，所述元素即巡检路径列表中高压传输线塔的标号：
通过公式(6)计算无人机此次充电的时延
其中，
进一步地，在一种实现方式中，如果所述巡检路径列表中的所有节点都已经巡检完成，则执行步骤6，否则执行步骤4，所述无人机继续进行巡检过程。
进一步地，在一种实现方式中，判断当前元素是否包含终点，如果包含终点，在步骤5中应用无线充电技术中的部分充电技术让无人机的电量恰好能够到达终点，令num表示所述巡检路径列表中元素的个数，通过以下公式计算无人机的总巡检时延：
其中，time为无人机的总巡检时延，d(lli,lli 1)为巡检路径列表的第i个元素对应的高压传输线路塔到第i 1个元素对应的高压传输线路塔之间的距离，
由以上技术方案可知，本发明实施例提供一种基于无人机无线充电的高压线路巡检调度方法，包括：步骤1，获取高压传输线塔的位置信息；步骤2，获取无人机的电量信息和位置信息；步骤3，根据所述高压传输线塔的位置信息、无人机的位置信息和改进的基于深度优先搜索算法规划无人机的巡检路径列表；步骤4，当所述无人机到达高压传输线塔所在位置时，根据所述电量信息和无人机的巡检路径列表判断无人机在当前的高压传输线塔是否需要充电，若所述无人机需要充电则执行步骤5，若所述无人机不需要充电则执行步骤6；步骤5，执行对所述无人机的无线充电，并更新所述无人机的电量信息；步骤6，所述无人机根据巡检路径列表执行对高压传输线塔的巡检，更新所述无人机的位置信息；步骤7，判断所述无人机是否到达巡检路径列表的最后一个高压传输线塔所在位置，若到达则停止此次巡检任务并输出所述无人机的总巡检时延，若未到达则执行所述步骤4。
现有技术中，由于无人机的续航能力差，无法进行长时间连续的巡检工作，成为发展无人机巡检技术进程上的一大问题。而采用前述方法，在当前无人机无线充电的技术基础上，进行高压线路智能化巡检的研究，进而解决无人机的电量约束，达到了有效减少无人机的总巡检时延，进而提高智能巡检效率的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例部分提供的一种基于无人机无线充电的高压线路巡检调度方法的工作流程示意图；
图2是本发明实施例部分提供的一种基于无人机无线充电的高压线路巡检调度方法的应用场景示意图；
图3是本发明实施例部分提供的一种基于无人机无线充电的高压线路巡检调度方法的a城市某某区域高压传输线塔位置的二维坐标图；
图4是本发明实施例部分提供的一种基于无人机无线充电的高压线路巡检调度方法的a城市某某区域高压传输线塔位置的抽象无向图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明实施例公开一种基于无人机无线充电的高压线路巡检调度方法，本方法应用于高压传输线路的巡检问题。通过在高压传输线塔上的无线充电平台对无人机进行充电，运用本发明中的调度方法可以实现对高压线路的智能巡检，同时本发明引入了近年来逐渐成熟的无人机无线充电技术，为无人机的续航问题带来了新的机会。
本发明公开了一种基于无人机无线充电的高压线路巡检调度方法，该方法的工作流程示意图如图1所示，包括以下步骤：
一种基于无人机无线充电的高压线路巡检调度方法，包括以下步骤：
步骤1，获取高压传输线塔的位置信息；本实施例中，所述高压传输线塔的位置信息即高压传输线塔的经纬度信息。
步骤2，获取无人机的电量信息和位置信息；本实施例中，通过无人机电量接口获取无人机的电量信息，通过定位系统接口获取所述无人机的位置信息，所述无人机的位置信息即无人机的经纬度信息。
步骤3，根据所述高压传输线塔的位置信息、无人机的位置信息和改进的基于深度优先搜索(depth-first-search，dfs)算法规划无人机的巡检路径列表；
步骤4，当所述无人机到达高压传输线塔所在位置时，根据所述电量信息和无人机的巡检路径列表判断无人机在当前的高压传输线塔是否需要充电，若所述无人机需要充电则执行步骤5，若所述无人机不需要充电则执行步骤6；
步骤5，执行对所述无人机的无线充电，并更新所述无人机的电量信息；
步骤6，所述无人机根据巡检路径列表执行对高压传输线塔的巡检，更新所述无人机的位置信息；
步骤7，判断所述无人机是否到达巡检路径列表的最后一个高压传输线塔所在位置，若到达则停止此次巡检任务并输出所述无人机的总巡检时延，若未到达则执行所述步骤4。
本实施例所述的一种基于无人机无线充电的高压线路巡检调度方法中，所述步骤1包括：
获取存储于所述无人机中的高压传输线塔的位置信息，所述位置信息通过地面巡检工作者预先在所述无人机中存储，所述高压传输线塔的位置信息包括每个高压传输线塔的坐标信息(xi,yi)，其中，i为高压传输线塔的标号，i≥1，xi为第i个高压传输线塔的所在位置的经度，yi为第i个高压传输线塔的所在位置的纬度；
根据以下公式，计算任意两个所述高压传输线塔之间的距离d(si,sj)：
d(si,sj)＝r*cos-1(cos(yi)cos(yj)cos(xj-xi) sin(yi)sin(yj))(1)
其中，r为地球的半径，si为第i个高压传输线塔，sj为第j个高压传输线塔，i≥1，xj为第j个高压传输线塔的所在位置的经度，yj为第j个高压传输线塔的所在位置的纬度，n＝{s1,s2…sn}为高压传输线塔集合，n为高压传输线塔总数。
本实施例所述的一种基于无人机无线充电的高压线路巡检调度方法中，所述步骤3包括：当所述无人机接收到地面通信站发出的无线信号后，所述无人机自启动巡检任务，按照所述无人机与高压传输线塔之间的巡检路径列表对高压传输线塔进行巡检，所述巡检路径列表包括所有的高压传输线塔的标号；本实施例中，所述高压传输线塔的数量为大于1的正整数。
当所述无人机任意一次巡检任务未完成时，通过三角形原理对深度优先算法进行改进，使用改进后的深度优先算法得到所述巡检路径列表，包括步骤3-1至步骤3-5；
步骤3-1，根据所述高压传输线塔的位置信息，将所述高压传输线塔的坐标信息转换成抽象的无环图模型，每一个所述高压传输线塔即无环图模型中的一个节点，并找到所述巡检路径列表在无环图模型中对应的起始点，所述起始点即无环图模型中，任意一个度为1的节点，所述巡检路径列表初始化为空列表，最长巡检路径长度max初始化为0；
步骤3-2，从所述起始点开始，对于当前节点的所有下一个节点，递归执行如下操作：
如果当前节点到边缘节点的巡检路径长度大于或等于所述最长巡检路径长度max，则以所述当前节点到边缘节点的巡检路径长度为最长巡检路径长度max的值，所述边缘节点即任意一个度为1的节点；
判断所述当前节点之前同一父节点是否有其他节点加入，如果所述当前节点之前同一父节点有其他节点加入，则将所述其他节点从巡检路径列表中删除，并将删除的所述其他节点标记为未访问节点，将所述当前节点加入到巡检路径列表中，并将所述当前节点标记为已访问节点；
如果所述当前节点到边缘节点的巡检路径长度小于最长巡检路径长度max，继续循环到与所述当前节点相连的下一个节点；
步骤3-3，将所有标记为未访问节点的节点加入到新的巡检路径列表中，对于所述新的巡检路径列表中的每一个节点执行以下操作：
如果所述新的巡检路径列表中的节点和巡检路径列表中的最后一个节点的距离大于无人机能够达到的最远范围，则继续循环到所述新的巡检路径列表中的节点的下一个节点；
如果所述新的巡检路径列表中的节点和巡检路径列表中最后一个节点距离最小并且小于无人机能够达到的最远范围，将所述新的巡检路径列表中的节点加入巡检路径列表中；
步骤3-4，根据深度优先顺序从所述当前节点回退，直到遍历到已访问节点；
步骤3-5，如果所述已访问节点是起始点则得到巡检路径列表，执行步骤4，否则执行所述步骤3-3。
本实施例所述的一种基于无人机无线充电的高压线路巡检调度方法中，所述步骤4包括：
所述无人机根据巡检路径列表中高压传输线塔的编号顺序进行巡检，当所述无人机到达高压传输线塔所在位置时，即当所述无人机的位置信息所对应的经度和纬度分别与高压传输线塔位置信息所对应的经度和纬度相同时，根据所述电量信息判断无人机是否需要充电，并确定充满电所需的时间；
所述无人机的总能量为e，功耗为pr，实现了无线充电模型；
用p表示对所述无人机进行无线充电的无线充电功率，所述无线充电模型中无人机一直对高压传输线塔进行巡检，直到达到需要充电时的充电阈值er为零，所述充电阈值er通过无人机自身的电量状态获得，本实施例中，所述充电阈值er通过无人机自身的应用程序(applicationprogramminginterface，api)接口提供；
所述无人机在巡检过程中的充电状态ξi为：
其中，
如果所述下一个高压传输线路塔t时刻无人机剩余能量
如果所述下一个高压传输线路塔t时刻无人机剩余功率
根据以下公式计算无人机的最长巡检时间tmax：
根据以下公式，计算出所述无人机充满电后每次能够巡检的最长距离lmax：
lmax＝tmax×v
其中，v为无人机的飞行速度；
根据所述巡检路径列表中对应的顺序巡检时，计算本次巡检路径列表高压传输线塔之间距离的和lsum，如果本次巡检路径列表高压传输线塔之间距离的和lsum与到下一个高压传输线塔的距离之和大于所述无人机充满电后每次能够巡检的最长距离lmax，则将当前高压传输线塔对应标号的充电状态ξi设置为1，反之则设置为0；
如果当前位置对应的充电状态ξi为1则执行步骤5，如果当前位置对应标号的充电状态ξi不为1，则执行步骤6。
本实施例所述的一种基于无人机无线充电的高压线路巡检调度方法中，若在充电之前无人机仍然还有剩余电量，但所述剩余电量不足以飞行到下一个高压传输线塔，此时的剩余电量标记为erest；
通过公式(4)，计算剩余电量erest：
从无人机的总能量e中减去剩余电量erest，得到真实需要充电的能量e-erest，根据公式(5)计算在巡检路径列表的第i个元素对应的高压传输线塔上，无人机真实需要充电的能量占总能量的比fi，所述元素即巡检路径列表中高压传输线塔的标号：
通过公式(6)计算无人机此次充电的时延
其中，
本实施例所述的一种基于无人机无线充电的高压线路巡检调度方法中，如果所述巡检路径列表中的所有节点都已经巡检完成，则执行步骤6，否则执行步骤4，所述无人机继续进行巡检过程。
本实施例所述的一种基于无人机无线充电的高压线路巡检调度方法中，判断当前元素是否包含终点，如果包含终点，在步骤5中应用无线充电技术中的部分充电技术让无人机的电量恰好能够到达终点，令num表示所述巡检路径列表中元素的个数，通过以下公式计算无人机的总巡检时延：
其中，time为无人机的总巡检时延，d(lli,lli 1)为巡检路径列表的第i个元素对应的高压传输线路塔到第i 1个元素对应的高压传输线路塔之间的距离，
具体的，本实施例使用了a城市某某区域进行实验。
如图2所示，对于该区域内，有20座高压传输线塔，地面巡检工作者预先在无人机中存储每个线塔的位置信息，具体如下表所示：
通过计算相邻高压传输线塔之间的距离，得到的结果表明相邻距离相同，均为300m，建立坐标系将所有的高压传输线塔位置在二维坐标上表示出来，令标号为1的点作为原点，具体如图3所示。
并抽象成无向图，如图4所示，其中各个顶点上方的数字为各个高压传输线塔的标号。
获取并记录无人机电量等信息，得到无人机的充电功率为40w，飞行速度为20km/h，总能量为89.2w·h，无人机需要充电的阈值根据无人机自身的api接口可以获得值为0，无人机额定功率为267.6w。
初始化起始点位置(0，0)，从起始点开始深度搜索，首先遍历得到图中的一条路径{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}，此时在标号为10节点处两个子节点，11和16，假设首先从标号为11开始遍历，到达标号为15的节点时，此时max的数值已经更新为：14*300m，此时标号为15的节点为边缘节点，然后回退到标号为10的节点，开始遍历标号为10的下一个子节点即16号节点，到达标号为20的节点时，此时的路径长度为14*300m和原来的max的数值是一样的，因此我们用现在的数值来代替原来max的数值，并且判断出巡检路径列表中原来10号节点的第一个子节点已经在巡检路径列表中了，因此我们将11-15号节点从巡检列表中删除，并将16-20号节点加入到巡检路径列表中，将该路径记录下来，本实例中则为：巡检路径列表ll＝{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,16,17,18,19,20}。
从最长路径末端开始运用三角形原理，并对无人机巡航能力进行判断，如果无人机可以经过其他度为1的节点进行巡检，则将该度为1的节点加入到巡检路径列表中去，否则沿原路返回到访问过的节点再次判断，重复多次直到到达某一个分支点。在本实例中可以得到在20号节点后，判断无人机最长飞行距离可以从20号节点飞到15号节点，因此可以在20号节点之后，将15号节点加进来，此时沿着该分支向前遍历直到分支点节点10，在该点检查16号节点是已加入巡检路径列表的点，因此向前巡检按照9→8→7→6→5→4→3→2→1的顺序到达终点。最终的巡检路径列表ll＝{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,16,17,18,19,20,15,14,13,12,11,10,9,8,7,6,5,4,3,2,1}
接下来，根据所述无人机的额定功率可知无人机在充电之前最长巡检距离为：20/3km，又相邻高压传输线塔之间的距离为300m，因此最多可以巡检
由以上技术方案可知，本发明实施例提供一种基于无人机无线充电的高压线路巡检调度方法，包括：步骤1，获取高压传输线塔的位置信息；步骤2，获取无人机的电量信息和位置信息；步骤3，根据所述高压传输线塔的位置信息、无人机的位置信息和改进的基于深度优先搜索算法规划无人机的巡检路径列表；步骤4，当所述无人机到达高压传输线塔所在位置时，根据所述电量信息和无人机的巡检路径列表判断无人机在当前的高压传输线塔是否需要充电，若所述无人机需要充电则执行步骤5，若所述无人机不需要充电则执行步骤6；步骤5，执行对所述无人机的无线充电，并更新所述无人机的电量信息；步骤6，所述无人机根据巡检路径列表执行对高压传输线塔的巡检，更新所述无人机的位置信息；步骤7，判断所述无人机是否到达巡检路径列表的最后一个高压传输线塔所在位置，若到达则停止此次巡检任务并输出所述无人机的总巡检时延，若未到达则执行所述步骤4。
现有技术中，由于无人机的续航能力差，无法进行长时间连续的巡检工作，成为发展无人机巡检技术进程上的一大问题。而采用前述方法，在当前无人机无线充电的技术基础上，进行高压线路智能化巡检的研究，进而解决无人机的电量约束，达到了有效减少无人机的总巡检时延，进而提高智能巡检效率的效果。
具体实现中，本发明还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质可存储有程序，该程序执行时可包括本发明提供的一种基于无人机无线充电的高压线路巡检调度方法的各实施例中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(英文：read-onlymemory，简称：rom)或随机存储记忆体(英文：randomaccessmemory，简称：ram)等。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。以上所述的本发明实施方式并不构成对本发明保护范围的限定。
1.一种基于无人机无线充电的高压线路巡检调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，获取高压传输线塔的位置信息；
步骤2，获取无人机的电量信息和位置信息；
步骤3，根据所述高压传输线塔的位置信息、无人机的位置信息和改进的基于深度优先搜索算法规划无人机的巡检路径列表；
步骤4，当所述无人机到达高压传输线塔所在位置时，根据所述电量信息和无人机的巡检路径列表判断无人机在当前的高压传输线塔是否需要充电，若所述无人机需要充电则执行步骤5，若所述无人机不需要充电则执行步骤6；
步骤5，执行对所述无人机的无线充电，并更新所述无人机的电量信息；
步骤6，所述无人机根据巡检路径列表执行对高压传输线塔的巡检，更新所述无人机的位置信息；
步骤7，判断所述无人机是否到达巡检路径列表的最后一个高压传输线塔所在位置，若到达则停止此次巡检任务并输出所述无人机的总巡检时延，若未到达则执行所述步骤4。
2.根据权利要求1所述的一种基于无人机无线充电的高压线路巡检调度方法，其特征在于，所述步骤1包括：
获取存储于所述无人机中的高压传输线塔的位置信息，所述位置信息通过地面巡检工作者预先在所述无人机中存储，所述高压传输线塔的位置信息包括每个高压传输线塔的坐标信息(xi,yi)，其中，i为高压传输线塔的标号，i≥1，xi为第i个高压传输线塔的所在位置的经度，yi为第i个高压传输线塔的所在位置的纬度；
根据以下公式，计算任意两个所述高压传输线塔之间的距离d(si,sj)：
d(si,sj)＝r*cos-1(cos(yi)cos(yj)cos(xj-xi) sin(yi)sin(yj))(1)
其中，r为地球的半径，si为第i个高压传输线塔，sj为第j个高压传输线塔，i≥1，xj为第j个高压传输线塔的所在位置的经度，yj为第j个高压传输线塔的所在位置的纬度，n＝{s1,s2…sn}为高压传输线塔集合，n为高压传输线塔总数。
3.根据权利要求2所述的一种基于无人机无线充电的高压线路巡检调度方法，其特征在于，所述步骤3包括：当所述无人机接收到地面通信站发出的无线信号后，所述无人机自启动巡检任务，按照所述无人机与高压传输线塔之间的巡检路径列表对高压传输线塔进行巡检，所述巡检路径列表包括所有的高压传输线塔的标号；
当所述无人机任意一次巡检任务未完成时，通过三角形原理对深度优先算法进行改进，使用改进后的深度优先算法得到所述巡检路径列表，包括步骤3-1至步骤3-5；
步骤3-1，根据所述高压传输线塔的位置信息，将所述高压传输线塔的坐标信息转换成抽象的无环图模型，每一个所述高压传输线塔即无环图模型中的一个节点，并找到所述巡检路径列表在无环图模型中对应的起始点，所述起始点即无环图模型中，任意一个度为1的节点，所述巡检路径列表初始化为空列表，最长巡检路径长度max初始化为0；
步骤3-2，从所述起始点开始，对于当前节点的所有下一个节点，递归执行如下操作：
如果当前节点到边缘节点的巡检路径长度大于或等于所述最长巡检路径长度max，则以所述当前节点到边缘节点的巡检路径长度为最长巡检路径长度max的值，所述边缘节点即任意一个度为1的节点；
判断所述当前节点之前同一父节点是否有其他节点加入，如果所述当前节点之前同一父节点有其他节点加入，则将所述其他节点从巡检路径列表中删除，并将删除的所述其他节点标记为未访问节点，将所述当前节点加入到巡检路径列表中，并将所述当前节点标记为已访问节点；
如果所述当前节点到边缘节点的巡检路径长度小于最长巡检路径长度max，继续循环到与所述当前节点相连的下一个节点；
步骤3-3，将所有标记为未访问节点的节点加入到新的巡检路径列表中，对于所述新的巡检路径列表中的每一个节点执行以下操作：
如果所述新的巡检路径列表中的节点和巡检路径列表中的最后一个节点的距离大于无人机能够达到的最远范围，则继续循环到所述新的巡检路径列表中的节点的下一个节点；
如果所述新的巡检路径列表中的节点和巡检路径列表中最后一个节点距离最小并且小于无人机能够达到的最远范围，将所述新的巡检路径列表中的节点加入巡检路径列表中；
步骤3-4，根据深度优先顺序从所述当前节点回退，直到遍历到已访问节点；
步骤3-5，如果所述已访问节点是起始点则得到巡检路径列表，执行步骤4，否则执行所述步骤3-3。
4.根据权利要求3所述的一种基于无人机无线充电的高压线路巡检调度方法，其特征在于，所述步骤4包括：
所述无人机根据巡检路径列表中高压传输线塔的编号顺序进行巡检，当所述无人机到达高压传输线塔所在位置时，即当所述无人机的位置信息所对应的经度和纬度分别与高压传输线塔位置信息所对应的经度和纬度相同时，根据所述电量信息判断无人机是否需要充电，并确定充满电所需的时间；
所述无人机的总能量为e，功耗为pr，实现了无线充电模型；
用p表示对所述无人机进行无线充电的无线充电功率，所述无线充电模型中无人机一直对高压传输线塔进行巡检，直到达到需要充电时的充电阈值er为零，所述充电阈值er通过无人机自身的电量状态获得；
所述无人机在巡检过程中的充电状态ξi为：
其中，
如果所述下一个高压传输线路塔t时刻无人机剩余能量
如果所述下一个高压传输线路塔t时刻无人机剩余功率
根据以下公式计算无人机的最长巡检时间tmax：
根据以下公式，计算出所述无人机充满电后每次能够巡检的最长距离lmax：
lmax＝tmax×v
其中，v为无人机的飞行速度；
根据所述巡检路径列表中对应的顺序巡检时，计算本次巡检路径列表高压传输线塔之间距离的和lsum，如果本次巡检路径列表高压传输线塔之间距离的和lsum与到下一个高压传输线塔的距离之和大于所述无人机充满电后每次能够巡检的最长距离lmax，则将当前高压传输线塔对应标号的充电状态ξi设置为1，反之则设置为0；
如果当前位置对应的充电状态ξi为1则执行步骤5，如果当前位置对应标号的充电状态ξi不为1，则执行步骤6。
5.根据权利要求4所述的一种基于无人机无线充电的高压线路巡检调度方法，其特征在于，若在充电之前无人机仍然还有剩余电量，但所述剩余电量不足以飞行到下一个高压传输线塔，此时的剩余电量标记为erest；
通过公式(4)，计算剩余电量erest：
从无人机的总能量e中减去剩余电量erest，得到真实需要充电的能量e-erest，根据公式(5)计算在巡检路径列表的第i个元素对应的高压传输线塔上，无人机真实需要充电的能量占总能量的比fi，所述元素即巡检路径列表中高压传输线塔的标号：
通过公式(6)计算无人机此次充电的时延
其中，
6.根据权利要求5所述的一种基于无人机无线充电的高压线路巡检调度方法，其特征在于，如果所述巡检路径列表中的所有节点都已经巡检完成，则执行步骤6，否则执行步骤4，所述无人机继续进行巡检过程。
7.根据权利要求6所述的一种基于无人机无线充电的高压线路巡检调度方法，其特征在于，判断当前元素是否包含终点，如果包含终点，在步骤5中应用无线充电技术中的部分充电技术让无人机的电量恰好能够到达终点，令num表示所述巡检路径列表中元素的个数，通过以下公式计算无人机的总巡检时延：
其中，time为无人机的总巡检时延，d(lli,lli 1)为巡检路径列表的第i个元素对应的高压传输线路塔到第i 1个元素对应的高压传输线路塔之间的距离，
