[發明專利]基于飛行器的煙囪內壁腐蝕情況無線視頻監控設備與方法

有效

• 申請號: 201510034661.0
• 申請日: 2015-01-23
• 公開（公告）號: CN104683759B
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 鄭恩輝;馮逸驊;謝敏;富雅瓊;孫堅
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;B64D47/08
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 林超

技術領域

本發明涉及一種煙囪的監控設備與方法，特別是涉及到一種基于飛行器的煙囪內壁腐蝕情況無線視頻監控設備與方法。

背景技術

21世紀以來，國內電力工業迅猛發展，除了最傳統的火力發電之外，其他各種方式諸如核電、風電、太陽能發電在國難日如雨后春筍般發展起來，但是火力發電量依舊占總發電量的80 %以上，火力發電仍然以燃煤機組為主，煤炭燃燒后產生的大量硫氧化物若直接排放到大氣中能夠形成酸雨，對生態環境和人民的身體健康等造成重大的危害。

隨著環境污染情況的日益嚴重，國家對于工業生產的環保要求正在不斷提高，因此許多火電廠都增設了脫硫設備用于處理工業廢氣，而許多火電廠都采用石灰石——石膏濕法脫硫技術(以下簡稱WFGD)來處理工業廢氣，目前這種技術已經非常成熟，該技術憑借運行穩定可靠，對于硫吸收劑的利用率很高，脫硫效率可達到95%，對煤種適應性強等優點,成為當今我國乃至國際燃煤電廠應用最為廣泛的煙氣脫硫技術。環境保護部在2013 年第24 號的公告中指出，截止2013 年初全國已建成投運的燃煤脫硫機組共4659 臺，其中采用WFGD 的燃煤脫硫機組為1861臺，所占比例高達40 %左右。WFGD 吸收塔主要有逆流噴淋塔、液柱塔、填料塔、文丘里、液膜接觸和噴淋組合塔、噴射鼓泡反應器等，其中逆流噴淋塔為工程中最常用的吸收塔。但是原煙氣經過WFGD 后，進入煙囪的凈煙氣濕度增加、溫度降低且含有Cl-、F-、稀硫酸等，在煙囪內形成很強的腐蝕環境，對原煙囪產生嚴重的腐蝕危害。

傳統的檢測方式是請專業的工作人員通過登高作業到達煙囪頂端，然后利用吊繩或者升降機進入煙囪內部自上而下對煙囪內壁的腐蝕情況進視頻拍攝，這種監控方式每次花費大概在5～8萬，對于工業生產來說是個不小的負擔，而且煙囪內部環境很差，對于進入內部的工作人員的身體健康有很大的危害，因此，在煙囪內壁腐蝕情況監控領域需要一種全新的智能的方法來取代傳統方式。

多旋翼無人飛行器又稱多軸飛行器，是一種結構簡單的、能夠垂直起降的、多旋翼式無人飛行器，憑借其可靠的穩定性，多旋翼無人飛行器經常被用于航拍，橋梁檢測，定點巡航等場景。WiFi是當前非常流行的一種無線局域網技術，具有組網方便、易于擴展等特點，隨著Wifi各項技術的日趨完善，它正被應用于越來越多的領域內，如室內定位、智能家居和視頻監控等，尤其是在視頻監控領域內，克服了傳統的視頻監控系統難以滿足實時處理和穩定可靠的要求。

發明內容

為了解決背景技術中存在的問題，本發明的目的在于提供了一種基于飛行器的煙囪內壁腐蝕情況無線視頻監控設備與方法，將飛行器與無線視頻傳輸結合起來，充分利用飛行器的穩定性以及無線視頻傳輸的實時性，從而完成對煙囪內壁腐蝕情況的監控。

本發明是通過以下方案實現的：

一、一種基于飛行器的煙囪內壁腐蝕情況無線視頻監控設備：

包括中繼飛行器、視頻拍攝飛行器和PC上位機；中繼飛行器和視頻拍攝飛行器均包括：多軸飛行器機架、飛行器云臺機構、電調、超聲波探測器、鋰電池、飛行器飛行控制單元、PMU電源管理單元、氣壓計、陀螺儀以及PCMS收發模組及其配套遙控器，飛行器云臺機構、電調、超聲波探測器、鋰電池、飛行器飛行控制單元、PMU電源管理單元、氣壓計、陀螺儀和PCMS收發模組均安裝在多軸飛行器機架上；多軸飛行器機架旋翼的各個電機經電調連接飛行器飛行控制單元，四個用于探測飛行器與煙囪內壁之間距離的超聲波探測器分別安裝在多軸飛行器機架的四邊側面，超聲波探測器用于探測飛行器與煙囪內壁之間距離，氣壓計用于檢測飛行器距離地面高度，陀螺儀用于檢測飛行器空中姿態角；飛行器飛行控制單元分別與氣壓計、陀螺儀、PCMS收發模組、飛行器云臺機構和四個超聲波探測器連接，鋰電池經PMU電源管理單元與飛行器飛行控制單元連接供電；中繼飛行器的多軸飛行器機架上還裝有用于飛行控制視頻拍攝飛行器的中繼器，中繼飛行器直接與地面的上位機和遙控器連接，視頻拍攝飛行器經中繼飛行器上的中繼器連接地面的上位機和遙控器。

所述的中繼飛行器和視頻拍攝飛行器的飛行器云臺機構均包括飛行器多軸云臺、攝像機、圖像發送模塊和位于地面的圖像接收模塊，攝像機安裝在飛行器多軸云臺上，飛行器多軸云臺固定在多軸飛行器機架上，飛行器多軸云臺連接到飛行器飛行控制單元。