[發明專利]一種無人機測量邊坡及基坑開挖量的設備

在審

• 申請號: 202010138134.5
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN111207728A
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發明（設計）人: 王剛強
• 申請（專利權）人: 王剛強
• 主分類號: G01C11/02
• 分類號: G01C11/02;G01B11/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種無人機測量邊坡及基坑開挖量的設備，包括無人機本體，還包括：飛行控制系統，維持無人機飛行穩定以及接收響應無線傳輸的指令并完成相應操作。優點在于：通過對待測量的邊坡區域進行三維建模與可視化表達實現計算出土方量的重要前提，利于機動靈活的低空無人機搭載數碼相機獲取了邊坡序列影像,依據計算機視覺原理生成了邊坡體稠密三維點云,實現了邊坡體三維數字模型制作，該技術可快速構建邊坡精細地形，有效降低了作業成本和勞動強度，克服了傳統單點測量方式以點帶面的局限性,生成的三維模型可全面表達邊坡整體形體和局部細節特征,使邊坡測量的更為準確，填挖土方的位置以及土方量的大小可完美解決。

技術領域

本發明涉及土石方工程技術領域，尤其涉及一種無人機測量邊坡及基坑開挖量的設備。

背景技術

地球表面到處存在著或高或低的坡地及其邊坡，在土建項目中，經常遇到路塹開挖、大型場地平整、邊坡治理基坑開挖等需要填挖土方的問題，這就需要確定邊坡填挖土方量。土方量的計算是工程施工中的一個重要步驟，它是工程費用概算及方案優選的重要因素，也是工程設計的一個重要組成部分，直接關系到工程造價。

在目前的邊坡土方量計算中，常用的是斷面法等傳統人工計算方法，或者基于土方計算軟件進行計算。利用不同計算方法得到的計算結果差別也較大，存在一定的主觀性，精確度也不能保證。利用土方軟件計算的方法，歸根結底還是對傳統方法的優化和包裝，操作不同時計算得到的土方量也會有差別。由于邊坡一般情況下地形變化較復雜、截面也不規則，在利用現有方法計算時，其精確度就更加難以保證。還有采用傳統單點測量方式，以點帶面，建立三維數字模型存在誤差以及較大的局限性。

為解決上述問題，我們提出了一種無人機測量邊坡及基坑開挖量的設備。

發明內容

本發明的目的是為了解決精確度不高、傳統單點測量方式，以點帶面，建立三維數字模型存在誤差以及較大的局限性的問題，而提出的一種無人機測量邊坡及基坑開挖量的設備。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：一種無人機測量邊坡及基坑開挖量的設備，包括：

飛行控制系統，維持無人機飛行穩定以及接收響應無線傳輸的指令并完成相應操作；

無人機定位系統，接收衛星信號并向飛行控制系統提供無人機所在位置以及方位信息；

無人機搭載相機，搭載在無人機機架上并對邊坡區域進行多頻次地拍照存儲；

三維激光掃描系統，其與無人機控制系統連接，能夠提供掃描邊坡區域表面的三維點云數據，并將三維點云數據存儲，所述三維激光掃描系統為三維激光掃描儀；

還包括相互連接的數據傳輸系統與數據存儲系統，數據傳輸系統用于無線接收數據，數據存儲系統用于接收并存儲數據傳輸系統所發送的數據信息；

還包括計算機，用于對數據存儲系統存儲的數據進行處理并生成三維數字模型；

還包括與無人機控制系統連接的相機姿態調整系統和與無人機控制系統連接的相機快門控制系統，相機姿態調整系統用于調整無人機搭載相機的拍攝方向與角度，當無人機控制系統向相機快門控制系統發送一次指令后，相機快門控制系統觸發拍照動作，完成一次拍照。

在上述的無人機測量邊坡及基坑開挖量的設備中，還包括：

能源分配系統，用于對無人機控制系統、相機姿態調整系統、相機快門控制系統、三維激光掃描系統提供充足電能；

遙控系統，為人為遙控設備，操作人員可通過觸摸屏或數字按鍵向無人機控制系統發送指令，無人機控制系統接收指令并響應。

在上述的無人機測量邊坡及基坑開挖量的設備中，所述無人機為 8軸旋翼無人機。