[發明專利]近場繼航無人機危巖監測系統及方法

有效

• 申請號: 202010509311.6
• 申請日: 2020-06-07
• 公開（公告）號: CN111762040B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 涂勝;張亮;宋云霧;孫向楠;喻玥;劉濤;雷艷兵;李光譽;文超;熊建武;胡方華
• 申請（專利權）人: 中國葛洲壩集團第一工程有限公司;中國能源建設集團科技發展有限公司
• 主分類號: B64U80/25
• 分類號: B64U80/25;B64U70/92;B64U50/37;B64U10/14;B64U101/31
• 代理公司: 宜昌市慧宜專利商標代理事務所(特殊普通合伙) 42226
• 代理人: 彭婭

本發明提供一種近場繼航無人機危巖監測系統及方法，在靠近危巖巖體的附近設有近場充電裝置，近場充電裝置上設有供無人機降落和充電的充電平臺，充電平臺的一側還設有太陽能電池板，太陽能電池板與蓄電池電連接。在從控制現場到危巖巖體之間的路徑上，根據無人機的繼航距離，設置一個或多個近場充電裝置；無人機根據規劃的路徑，依據GPS定位裝置飛臨預設的近場充電裝置，通過設置在無人機底部的攝像頭，對近場充電裝置的充電平臺進行識別，并根據識別的結果調整位置，降落至充電平臺上，進行充電；充電完成后，無人機起飛重新對危巖巖體進行圖像采集，采集完成后，降落至充電平臺再次充電后返回；通過以上步驟實現利用無人機對危巖進行遠距離監測。

技術領域

本發明涉及利用無人機進行危巖監測領域，特別是一種近場繼航無人機危巖監測系統及方法。

背景技術

我國幅員遼闊，有三分之二的國土屬于山地地貌，是世界上遭受山體崩塌災害最嚴重的國家之一，而危巖崩塌會給人民的財產造成重大損失、人身安全受到威脅。目前主要采用危巖監測的方式作為治理危巖的手段，危巖崩塌之前其表面會產生不同程度的裂隙，多采用人工監測的方式或通過無人機、激光獲取監測圖像后再進行判別。由于需要監測的危巖巖體通常位于交通不便的地點，當需要連續進行監測的時候，會產生高昂的交通費用，或者勞動強度極高，而無人機的空中飛行時間通常不超過45分鐘，算上起降和往返的時間，實際工作時間很難超過20分鐘。而對于距離交通便利位置較遠的危巖，采用無人機進行監控成本非常高昂。中國專利文獻CN111152678A基于水面光伏的無人機充電裝置及其充電系統，記載了一種基于水面光伏的無人機充電裝置，該無人機充電裝置包括：滑坡、位于滑坡下端部的擋板、位于滑坡上表面的光伏板、位于底部的支撐浮箱以及位于光伏板與支撐浮箱之間的支撐架，所述滑坡上巧妙地設計了多個滑道以及被滑道分割的多個滑坡單元，同時滑坡上設置有弧形凹槽和斜坡凹槽，斜坡凹槽內還設置有彈性充電觸點。雖然該文獻中給出了一些特殊的弧形凹槽和斜坡凹槽的結構以使觸點被正確的連接。但是該結構大幅增加了復雜程度，而且也很難確保被可靠的連接。中國專利文獻CN110758136A記載了一種充電停機坪及無人機充電系統，充電停機坪包括停機平臺、充電供電模塊和相互絕緣的充電正極電極板、充電負極電極板；所述充電正極電極板和充電負極電極板對稱設置在所述停機平臺頂面上，所述充電供電模塊分別與所述充電供電模塊、充電正極電極板電性連接。通過采用二極管的結構確保電流的方向正確，但是該方案存在容易誤判，且容易在惡劣天氣條件下造成短路的缺陷。中國專利文獻CN108674682A記載了一種基于輸電桿塔的無人機充電平臺，包括電壓變換器、接引導線、充電裝置和電磁開關，電壓變換器用于獲取高壓輸電線路中的電壓后將電壓變換為無人機充電所需的電壓，然后將變換后的電壓通過所述接引導線輸送到所述充電裝置中。電磁開關設置于所述電壓變換器與所述充電裝置之間的所述接引導線上，所述電磁開關用于控制所述充電裝置的充電和斷電。所述充電裝置，用于對無人機進行充電。該方案需要無人機非常準確的降落，而這對于遠程控制的無人機難度較高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種近場繼航無人機危巖監測系統及方法，能夠通過在危巖巖體的近場通過充電提高繼航能力，從而大幅延長無人機的監測距離。優選的方案中，能夠實現無人機的遠程控制，或者實現無人機在遠程條件下，自動完成工作任務。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種近場繼航無人機危巖監測系統，在靠近危巖巖體的附近設有近場充電裝置，近場充電裝置上設有供無人機降落和充電的充電平臺，充電平臺的一側還設有太陽能電池板，太陽能電池板與蓄電池電連接。

優選的方案中，所述的充電平臺以1~19°的角度傾斜布置；

在充電平臺的外圍設有排水結構。

優選的方案中，在無人機的底部設有連接電極，連接電極至少為兩組，分別為正極和負極；

連接電極被設置為兩組連接電極中的每一組至少能夠各覆蓋2個充電電極。