[發明專利]一種基于多旋翼無人機的帶式輸送機自動巡檢系統及方法

有效

• 申請號: 201410085942.4
• 申請日: 2014-03-10
• 公開（公告）號: CN103869819A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 李偉;任勇;龔男;朱真才;周公博;沈剛;陳國安
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10;B65G43/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

1.一種基于多旋翼無人機的帶式輸送機自動巡檢系統，其特征是：自動巡檢系統包括：多旋翼無人機，無人機地面工作站和無人機導航標識；

所述的多旋翼無人機包括無人機本體、無人機導航系統、無人機巡檢系統、機載電源和無線信號發射端；無人機導航系統、無人機巡檢系統、機載電源和無線信號發射端均安裝在無人機本體上；

所述的無人機地面工作站包含多功能計算機和無線信號接收端；

所述的導航標識分為垂直導航標識和水平導航標識，均為反光條；垂直導航標識貼于帶式輸送機支架兩側，間距為1m；水平導航標識貼于與帶式輸送機平行，距離為0.5米的地面上，間距為1m；

所述的無人機導航系統分為水平導航和垂直導航兩個部分；水平導航和垂直導航均包含圖像傳感器和軌跡控制器，所述的圖像傳感器能對預先設計的飛行路線即導航標識進行實時圖像采集；所述的軌跡控制器能對導航標識進行圖像處理并根據處理結果控制無人機水平、垂直飛行；

所述的無人機巡檢系統包括視頻巡檢部件和傳感器巡檢部件，所述的視頻巡檢部件包含高清攝像頭和能自動識別托輥運行狀態并控制高清攝像頭拍攝的圖像處理器；所述的傳感器巡檢部件包括：紅外線熱成像儀、RFID讀寫器、瓦斯濃度傳感器和氧氣含量傳感器；紅外線熱成像儀測量帶式輸送機托輥溫度；RFID讀寫器讀取安裝在托輥支架上的RFID標簽的托輥信息；瓦斯濃度傳感器和氧氣含量傳感器采集瓦斯濃度和氧氣含量。

2.使用權利要求1所述系統的基于多旋翼無人機的帶式輸送機自動巡檢方法，其特征在于：該巡檢方法包括導航方法和巡檢方法：

所述導航方法：無人機導航采用基于路徑識別的視覺導航方式，分為水平導航和垂直導航兩個部分，水平導航通過水平圖像傳感器實時識別貼在地面上的導航標記，經過軌跡控制器的圖像處理后，控制無人機的水平飛行軌跡，使無人機可以沿著帶式輸送機的運輸路徑飛行；垂直導航通過垂直圖像傳感器實時識別貼在輸送機支架上的導航標記，經過軌跡控制器的圖像處理后，控制無人機的垂直飛行軌跡，使無人機的巡檢裝置與帶式輸送機的托輥保持水平；此外，無人機地面工作站的導航模塊可根據無人機傳輸過來的導航信息對無人機的飛行軌跡進行更高優先級的手動控制，以確保無人機安全；

所述巡檢方法：無人機巡檢系統分為視頻巡檢和傳感器巡檢兩部分，視頻巡檢通過高清攝像頭和圖像處理器自動識別出托輥后，導航系統中的控制器會控制無人機懸停一段時間，圖像處理器控制高清攝像頭對托輥進行視頻巡檢，并將巡檢情況實時傳輸至地面無人機工作站；傳感器巡檢在無人機懸停后，通過所安裝的傳感器采集托輥和環境信息，并所采集的信息實時傳輸至地面無人機工作站；巡檢完成后，控制器控制無人機按導航標記繼續飛行。