一種無人機橋梁巡檢系統(tǒng)及巡檢方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種無人機橋梁巡檢系統(tǒng)，其中現(xiàn)場控制平臺設置無人機的飛行路線指令并發(fā)送至所述無人機空中平臺，所述無人機空中平臺按照所述飛行路線指令進行飛行，所述無人機空中平臺飛行至指定位置時，所述現(xiàn)場控制平臺發(fā)送信息采集指令至所述無人機空中平臺，所述無人機空中平臺通過信息采集業(yè)務終端完成對橋梁信息采集并將所述橋梁信息數(shù)據(jù)進行保存；所述無人機空中平臺將所述橋梁信息數(shù)據(jù)發(fā)送至所述遠程監(jiān)控中心，所述遠程監(jiān)控中心對所述橋梁信息數(shù)據(jù)進行分析并發(fā)布。本發(fā)明實現(xiàn)了對待巡檢橋梁的現(xiàn)場實施自主航線規(guī)劃的功能，具有簡單、便攜、覆蓋范圍廣、靈活多變等特點，可廣泛應用于橋面巡檢及其他相關行業(yè)。
【專利說明】
一種無人機橋梁巡檢系統(tǒng)及巡檢方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及到橋梁養(yǎng)護監(jiān)管技術領域，特別是一種無人機橋梁巡檢系統(tǒng)及巡檢方法。
【背景技術】
[0002]隨著我國高速公路的快速發(fā)展，及國家“五縱七橫”12條國道主干線全部建成，公路行業(yè)發(fā)展重心將逐漸由“新建”轉向“管養(yǎng)”。然而目前傳統(tǒng)的橋梁檢測多是利用相關專用儀器對橋梁各個部位進行測量、記錄、統(tǒng)計。在此過程中，維護人員需要在橋面上作業(yè)，難免忽略一些細節(jié)部位，耗時費力，效率較低，妨礙交通，存在安全隱患及人員難以到達的區(qū)域等。因此亟需研發(fā)一種簡單、便攜、基于自主規(guī)劃航線的無人巡檢裝置。該裝置能夠根據(jù)自主規(guī)劃的航線指令，可以靈活的執(zhí)行任務，不僅節(jié)約了人力成本，保障了橋梁運維人員的生命安全，還可以大大提高橋梁巡檢的效率，及提高橋梁巡檢信息的準確性，并為橋梁巡檢的數(shù)字化管理提供便利。極大減輕橋梁維護人員的工作強度，提高橋梁檢測維護效率。

【發(fā)明內容】

[0003]為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種無人機橋梁巡檢系統(tǒng)，其包括現(xiàn)場控制平臺、無人機空中平臺以及遠程監(jiān)控中心；
[0004]所述現(xiàn)場控制平臺設置無人機的飛行路線指令并發(fā)送至所述無人機空中平臺，所述無人機空中平臺接收所述飛行路線指令并按照所述飛行路線指令進行飛行，所述無人機空中平臺飛行至指定位置時，所述現(xiàn)場控制平臺發(fā)送信息采集指令至所述無人機空中平臺，所述無人機空中平臺通過信息采集業(yè)務終端完成對橋梁信息采集并將所述橋梁信息數(shù)據(jù)進行保存；
[0005]所述無人機空中平臺將所述橋梁信息數(shù)據(jù)發(fā)送至所述遠程監(jiān)控中心，所述遠程監(jiān)控中心對所述橋梁信息數(shù)據(jù)進行分析并發(fā)布。
[0006]較佳地，包括以下步驟:
[0007]S1:通過所述現(xiàn)場控制平臺設定無人機空中平臺的飛行路線，所述無人機空中平臺按照設定的飛行路線飛行至指定位置時，所述現(xiàn)場控制平臺向所述信息采集業(yè)務終端發(fā)送信息采集指令，所述信息采集業(yè)務終端接收所述信息采集指令并采集橋梁信息；
[0008]S2:所述信息采集業(yè)務終端將采集到的橋梁信息進行緩存并將所述緩存的橋梁信息傳輸至所述遠程監(jiān)控中心，所述遠程監(jiān)控中心對所述橋梁信息進行處理，得到橋梁狀態(tài)信息，并對所述橋梁狀態(tài)信息進行發(fā)布；
[0009]S3:所述現(xiàn)場控制平臺獲取所述無人機空中平臺的地理位置信息，所述現(xiàn)場空中平臺根據(jù)所述地理位置信息得到自主規(guī)劃航線[如何規(guī)劃]數(shù)據(jù)，并對所述無人機空中平臺發(fā)送返航指令與自主規(guī)劃航線數(shù)據(jù)，所述無人機空中平臺接收返航數(shù)據(jù)并按自主規(guī)劃航線降落，執(zhí)行任務完成。
[0010]較佳地，所述信息采集業(yè)務終端包括高清攝像頭，所述信息采集業(yè)務終端通過高清攝像頭獲取橋梁的視頻影像數(shù)據(jù)。
[0011]較佳地，所述遠程監(jiān)控中心存儲有橋梁原始結構數(shù)據(jù)，所述橋梁原始結構數(shù)據(jù)為橋梁設計時的結構數(shù)據(jù);所述遠程監(jiān)控中心從所述視頻影像數(shù)據(jù)提取橋梁實時結構數(shù)據(jù)，并與所述橋梁原始結構數(shù)據(jù)進行比對，得到橋梁不同位置處的結構差異特征，并將所述差異特征與橋梁病害數(shù)據(jù)庫進行匹配，得到橋梁相應位置的橋梁病害種類。
[0012]較佳地，巡檢的橋梁結構包括橋梁附屬結構、橋梁上部結構以及橋梁下部結構；
[0013]所述所述橋梁附屬結構的橋梁病害數(shù)據(jù)庫包括橋面鋪裝的縱橋向、橫橋向裂縫，塌陷、剝落，橋面泄水孔的堵塞、伸縮縫的變形和現(xiàn)澆砼表面局部剝落及破損、護欄的破損、銹蝕；
[0014]所述橋梁上部結構的橋梁病害數(shù)據(jù)庫包括:上部結構的裂縫，塌陷、剝落、空洞;纜索護層破損;螺栓脫落;蓋梁滲水;蓋梁混凝土剝落露筋;支座脫落；
[0015]所述橋梁下部結構的橋梁病害數(shù)據(jù)庫包括:橋墩裂縫、混凝土脫落、漏筋、墩頂混凝土破損;橋臺的開裂、鋼筋銹蝕、臺身混凝土脫落、滲水。
[0016]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0017]本發(fā)明實現(xiàn)了對待巡檢橋梁的現(xiàn)場實施自主航線規(guī)劃的功能，具有簡單、便攜、覆蓋范圍廣、靈活多變等特點，可廣泛應用于橋面巡檢及其他相關行業(yè)。
[0018]當然，實施本發(fā)明的任一產品并不一定需要同時達到以上所述的所有優(yōu)點。
【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例描述所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1為本發(fā)明實施例提供的無人機橋梁巡檢系統(tǒng)組成示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0022]本發(fā)明實施例提供了一種無人機橋梁巡檢系統(tǒng)，其包括現(xiàn)場控制平臺、無人機空中平臺以及遠程監(jiān)控中心；
[0023]所述現(xiàn)場控制平臺設置無人機的飛行路線指令并發(fā)送至所述無人機空中平臺，所述無人機空中平臺接收所述飛行路線指令并按照所述飛行路線指令進行飛行，所述無人機空中平臺飛行至指定位置時，所述現(xiàn)場控制平臺發(fā)送信息采集指令至所述無人機空中平臺，所述無人機空中平臺通過信息采集業(yè)務終端完成對橋梁信息采集并將所述橋梁信息數(shù)據(jù)進行保存；
[0024]所述無人機空中平臺將所述橋梁信息數(shù)據(jù)發(fā)送至所述遠程監(jiān)控中心，所述遠程監(jiān)控中心對所述橋梁信息數(shù)據(jù)進行分析并發(fā)布。
[0025]本發(fā)明實施例一種無人機橋梁巡檢方法，包括以下步驟:
[0026]S1:通過所述現(xiàn)場控制平臺設定無人機空中平臺的飛行路線，所述無人機空中平臺按照設定的飛行路線飛行至指定位置時，所述現(xiàn)場控制平臺向所述信息采集業(yè)務終端發(fā)送信息采集指令，所述信息采集業(yè)務終端接收所述信息采集指令并采集橋梁信息；
[0027]S2:所述信息采集業(yè)務終端將采集到的橋梁信息進行緩存并將所述緩存的橋梁信息傳輸至所述遠程監(jiān)控中心，所述遠程監(jiān)控中心對所述橋梁信息進行處理，得到橋梁狀態(tài)信息，并對所述橋梁狀態(tài)信息進行發(fā)布；
[0028]S3:所述現(xiàn)場控制平臺獲取所述無人機空中平臺的地理位置信息，所述現(xiàn)場空中平臺根據(jù)所述地理位置信息得到自主規(guī)劃航線數(shù)據(jù)，并對所述無人機空中平臺發(fā)送返航指令與自主規(guī)劃航線數(shù)據(jù)，所述無人機空中平臺接收返航數(shù)據(jù)并按自主規(guī)劃航線降落，執(zhí)行任務完成。本發(fā)明實施例通過無人機空中平臺上搭載的GPS，獲取無人機空中平臺所在地理位置信息，根據(jù)地理位置信息規(guī)劃無人機空中平臺的航線，并將得到的自主規(guī)劃航線數(shù)據(jù)傳輸至無人機空中平臺。
[0029]所述信息采集業(yè)務終端包括高清攝像頭，所述信息采集業(yè)務終端通過高清攝像頭獲取橋梁的視頻影像數(shù)據(jù)。
[0030]所述遠程監(jiān)控中心存儲有橋梁原始結構數(shù)據(jù)，所述橋梁原始結構數(shù)據(jù)為橋梁設計時的結構數(shù)據(jù);所述遠程監(jiān)控中心從所述視頻影像數(shù)據(jù)提取橋梁實時結構數(shù)據(jù)，并與所述橋梁原始結構數(shù)據(jù)進行比對，得到橋梁不同位置處的結構差異特征，并將所述差異特征與橋梁病害數(shù)據(jù)庫進行匹配，得到橋梁相應位置的橋梁病害種類。
[0031]巡檢的橋梁結構包括橋梁附屬結構、橋梁上部結構以及橋梁下部結構；
[0032]本實施例提供的橋梁附屬結構的橋梁病害數(shù)據(jù)庫包括橋面鋪裝的縱橋向、橫橋向裂縫，塌陷、剝落，橋面泄水孔的堵塞、伸縮縫的變形和現(xiàn)澆砼表面局部剝落及破損、護欄的破損、銹蝕；
[0033]所述橋梁上部結構的橋梁病害數(shù)據(jù)庫包括:上部結構的裂縫，塌陷、剝落、空洞;纜索護層破損;螺栓脫落;蓋梁滲水;蓋梁混凝土剝落露筋;支座脫落；
[0034]所述橋梁下部結構的橋梁病害數(shù)據(jù)庫包括:橋墩裂縫、混凝土脫落、漏筋、墩頂混凝土破損;橋臺的開裂、鋼筋銹蝕、臺身混凝土脫落、滲水。
[0035]本發(fā)明提供的無人機橋梁巡檢系統(tǒng)及巡檢方法不僅彌補了傳統(tǒng)人工巡檢工作強度大、效率較低、妨礙交通、存在安全隱患及人員難以到達的區(qū)域等，還可以實現(xiàn)對待巡檢橋梁的現(xiàn)場實施自主航線規(guī)劃的功能，且具有簡單、便攜、覆蓋范圍廣、靈活多變等特點，可廣泛應用于橋面巡檢及其他相關行業(yè)。
[0036]以上公開的本發(fā)明優(yōu)選實施例只是用于幫助闡述本發(fā)明。優(yōu)選實施例并沒有詳盡敘述所有的細節(jié)，也不限制該發(fā)明僅為所述的【具體實施方式】。顯然，根據(jù)本說明書的內容，可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實施例，是為了更好地解釋本發(fā)明的原理和實際應用，從而使所屬技術領域技術人員能很好地理解和利用本發(fā)明。本發(fā)明僅受權利要求書及其全部范圍和等效物的限制。
【主權項】
1.一種無人機橋梁巡檢系統(tǒng)，其特征在于，包括現(xiàn)場控制平臺、無人機空中平臺以及遠程監(jiān)控中心； 所述現(xiàn)場控制平臺設置無人機的飛行路線指令并發(fā)送至所述無人機空中平臺，所述無人機空中平臺接收所述飛行路線指令并按照所述飛行路線指令進行飛行，所述無人機空中平臺飛行至指定位置時，所述現(xiàn)場控制平臺發(fā)送信息采集指令至所述無人機空中平臺，所述無人機空中平臺通過信息采集業(yè)務終端完成對橋梁信息采集并將所述橋梁信息數(shù)據(jù)進行保存； 所述無人機空中平臺將所述橋梁信息數(shù)據(jù)發(fā)送至所述遠程監(jiān)控中心，所述遠程監(jiān)控中心對所述橋梁信息數(shù)據(jù)進行分析并發(fā)布。2.如權利要求1所述的無人機橋梁巡檢方法，其特征在于，包括以下步驟: S1:通過所述現(xiàn)場控制平臺設定無人機空中平臺的飛行路線，所述無人機空中平臺按照設定的飛行路線飛行至指定位置時，所述現(xiàn)場控制平臺向所述信息采集業(yè)務終端發(fā)送信息采集指令，所述信息采集業(yè)務終端接收所述信息采集指令并采集橋梁信息； S2:所述信息采集業(yè)務終端將采集到的橋梁信息進行緩存并將所述緩存的橋梁信息傳輸至所述遠程監(jiān)控中心，所述遠程監(jiān)控中心對所述橋梁信息進行處理，得到橋梁狀態(tài)信息，并對所述橋梁狀態(tài)信息進行發(fā)布； S3:所述現(xiàn)場控制平臺獲取所述無人機空中平臺的地理位置信息，所述現(xiàn)場空中平臺根據(jù)所述地理位置信息得到自主規(guī)劃航線數(shù)據(jù)，并對所述無人機空中平臺發(fā)送返航指令與自主規(guī)劃航線數(shù)據(jù)，所述無人機空中平臺接收返航數(shù)據(jù)并按自主規(guī)劃航線降落，執(zhí)行任務完成。3.如權利要求1所述的橋梁無人機巡檢方法，其特征在于，所述信息采集業(yè)務終端包括高清攝像頭，所述信息采集業(yè)務終端通過高清攝像頭獲取橋梁的視頻影像數(shù)據(jù)。4.如權利要求3所述的橋梁無人機巡檢方法，其特征在于，所述遠程監(jiān)控中心存儲有橋梁原始結構數(shù)據(jù)，所述橋梁原始結構數(shù)據(jù)為橋梁設計時的結構數(shù)據(jù);所述遠程監(jiān)控中心從所述視頻影像數(shù)據(jù)提取橋梁實時結構數(shù)據(jù)，并與所述橋梁原始結構數(shù)據(jù)進行比對，得到橋梁不同位置處的結構差異特征，并將所述差異特征與橋梁病害數(shù)據(jù)庫進行匹配，得到橋梁相應位置的橋梁病害種類。5.如權利要求1所述的橋梁無人機巡檢方法，其特征在于，巡檢的橋梁結構包括橋梁附屬結構、橋梁上部結構以及橋梁下部結構； 所述所述橋梁附屬結構的橋梁病害數(shù)據(jù)庫包括橋面鋪裝的縱橋向、橫橋向裂縫，塌陷、剝落，橋面泄水孔的堵塞、伸縮縫的變形和現(xiàn)澆砼表面局部剝落及破損、護欄的破損、銹蝕； 所述橋梁上部結構的橋梁病害數(shù)據(jù)庫包括:上部結構的裂縫，塌陷、剝落、空洞;纜索護層破損;螺栓脫落;蓋梁滲水;蓋梁混凝土剝落露筋;支座脫落； 所述橋梁下部結構的橋梁病害數(shù)據(jù)庫包括:橋墩裂縫、混凝土脫落、漏筋、墩頂混凝土破損;橋臺的開裂、鋼筋銹蝕、臺身混凝土脫落、滲水。
【文檔編號】G06Q10/04GK106054916SQ201610355225
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月20日
【發(fā)明人】李祥東, 吳征威, 錢益武, 武金模, 許令順, 關勁夫, 付明, 王道亮, 孔永祥, 楊廣
【申請人】清華大學合肥公共安全研究院, 合肥澤眾城市智能科技有限公司