[實用新型]基于無人機技術的風速風向儀現場標定系統

有效

• 申請號: 201820825411.8
• 申請日: 2018-05-30
• 公開（公告）號: CN208188152U
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發明（設計）人: 敬海泉;何旭輝;周宇;秦成文
• 申請（專利權）人: 中南大學;高速鐵路建造技術國家工程實驗室;中國鐵路南昌局集團有限公司;中國鐵路廣州局集團有限公司
• 主分類號: G01P21/00
• 分類號: G01P21/00;G01P21/02
• 代理公司: 長沙七源專利代理事務所(普通合伙) 43214
• 代理人: 鄭雋;吳婷

本實用新型提供了一種基于無人機技術的風速風向儀現場標定系統，該系統主要由控制系統、無人機(對應安裝第二定位器)、微型直流風洞、待標定風速風向儀(對應安裝第一定位器)、采集卡以及筆記本電腦等模塊組成。本實用新型適用于對使用中的高鐵沿線自然災害監測系統的風速風向儀進行現場標定。在本實用新型提出之前，高鐵沿線自然災害監測系統風速風向儀只能拆除之后帶回實驗室進行標定，此過程操作流程復雜、費時費力、效率很低，而且拆卸過程中容易造成儀器損傷。本實用新型解決了風速風向儀的現場標定問題，能夠應用于各種在役風速風向儀的現場標定。能夠在不影響儀器正常服務的情況下，以較高的效率，較低的經濟代價完成風速風向儀的標定工作，整個過程不涉及儀器的拆卸安裝，避免了操作人員和儀器面臨的安全威脅。

技術領域

本實用新型涉及風速風向儀現場標定技術領域，特別地，涉及一種基于無人機技術的風速風向儀現場標定系統。

背景技術

近年來，我國高速鐵路建設取得了舉世矚目的成績，然而隨著高速鐵路網的進一步延伸，高鐵列車面臨著各種惡劣風環境的威脅。由于列車運行速度快，對自身的穩定性要求極高，在強風產生的水平荷載很容易導致行車安全事故。為了避免大風導致高鐵事故，鐵路部門在高鐵沿線安裝風速風向儀對沿線的風速風向進行實時監測，當風速大于某限定值時系統自動向相關部門報警，以便采取相應的限速/停輪應對措施。因此，高鐵沿線風速風向儀是保障高速列車行車安全的重要技術手段。然而，隨著使用年限的增長，風速風向儀性能退化精度下降，很可能無法準確可靠地監測風速風向，容易導致錯報漏報等情況對列車的行車安全造成威脅。鐵路部門相關指導性文件建議每年需對沿線風速風向儀進行標定。然而，目前風速風向儀的標定工作主要在儀器安裝之前完成，一般在風洞實驗室內進行。對于已經安裝完畢而且長時間服役的風速風向儀尚缺乏有效的標定方法。如果采用拆除儀器到實驗室內標定再安裝的辦法，必須終止儀器的監測服務，效率較低，而且拆裝過程增加操作人員和儀器的危險性。本標定系統利用無人機攜帶微型直流風洞可以實現風速風向的現場標定，不影響儀器正常服務，標定效率高，經濟實惠，而且能夠保障操作人員和儀器的安全。

實用新型內容

本實用新型目的在于提供一種基于無人機技術的風速風向儀現場標定系統，以解決現有服役過程中風速風向儀標定困難的技術問題，該系統能夠應用于各種在役的風速風向儀，不影響儀器正常服役，高效率、方便快捷地實現風速風向儀標定。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種基于無人機技術的風速風向儀現場標定系統，包括：

待標定風速風向儀，其正上方或正下方安裝第一定位器，所述待標定風速風向儀設有信號輸出端；

無人機，其正下方安裝第二定位器，第二定位器的底部連接至出風口朝向待標定風速風向儀的微型直流風洞；

采集卡，其與信號輸出端連接，用于記錄待標定風速風向儀的電信號并傳送給筆記本電腦進行存儲分析和顯示；以及

控制系統，分別與第一定位器、第二定位器、無人機和微型直流風洞無線通信，用于接收第一定位器、第二定位器的位置坐標，向無人機發送飛行指令，并控制微型直流風洞的出風風速和風向。

作為優選的技術方案之一，本系統使用的無人機及其控制系統可選定大疆DJI，Parrot，AEE-電科技，零度控制ZEROTECH等品牌的無人機和控制系統。

作為優選的技術方案之一，無人機的型號和功率根據實際情況選定。

作為優選的技術方案之一，無人機具有風速自適應定位功能，能夠在不同風速情況下準確定位到設定位置。

作為優選的技術方案之一，所述微型直流風洞的出風口形狀為矩形、橢圓形、圓形或多邊形中的任一種，尺寸根據實際情況選定。

作為優選的技術方案之一，所述采集卡的型號和參數與現有高鐵沿線自然災害監測系統的型號和參數一致。

本實用新型具有以下有益效果：