一种用于桥梁检测的无人机系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种用于桥梁检测的无人机系统，包括无人机和用于控制无人机的地面站，所述无人机和地面站连接，所述无人机包括机体、用于采集待检测桥梁图像数据的主摄像组、用于采集待检测桥梁辅助图像数据的红外摄像头以及用于连接所述地面站的通信模组，所述主摄像组设于机体前端，所述红外摄像头设于机体上方，所述通信模组设于机体上。与现有技术相比，本实用新型专利技术无人机可以直接到达检测部位，无需其他辅助措施，节省费用，无需检测人员在高空场所检测，提高了安全性，无需封闭道路或中断交通。

Unmanned aerial vehicle system for bridge detection

The utility model relates to a UAV system for bridge inspection, including UAV and ground station control for UAV, the UAV and the ground station connected to the UAV for the acquisition of the main body, including camera group, image data acquisition for bridge detection to infrared camera detection bridge aided image data and for connecting the ground station communication module, the main camera is assembled on the front of the body, the infrared camera is arranged above the body, the communication module is provided on the body. Compared with the prior art, the utility model can directly reach the UAV detection site, without other auxiliary measures to save costs, without the detection testing in high places, improve safety, no closed road or traffic interruption.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种桥梁检测技术，尤其是涉及一种用于桥梁检测的无人机系统。
技术介绍
桥梁检测是及时发现早期病害，在尚未出现更大损伤前采取维修养护措施，控制病害的发展，确保桥梁的正常使用。我国现有桥梁超过73.5万座，全国40％的桥梁服役超过了25年，需要进行经常性检查、定期检查或特殊检查。过去桥梁检测采用肉眼或者辅助工具来检测桥梁主要构件是否出现裂缝、渗水、钢筋锈蚀、混凝土脱落、蜂窝麻面等，距离检测目标较远，存在检测盲区；同时传统方法一般使用空中作业平台或者绳索，对工具的选择需要按照桥梁类型和对封锁交通能力而定，效率较低而且检测成本高、高空作业有安全隐患。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于桥梁检测的无人机系统。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种用于桥梁检测的无人机系统，包括无人机和用于控制无人机的地面站，所述无人机和地面站连接，所述无人机包括机体、用于采集待检测桥梁图像数据的主摄像组、用于采集待检测桥梁辅助图像数据的红外摄像头以及用于连接所述地面站的通信模组，所述主摄像组设于机体前端，所述红外摄像头设于机体上方，所述通信模组设于机体上。所述机体包括主机身以及固定于主机身前端的可拆卸机头模组和固定于主机身上的多个旋翼组，所述主机身上设有用于连接旋翼组的多个连接器，所述主摄像组设于可拆卸机头模组上。所述旋翼组共设有四个。所述旋翼组包括旋翼、用于驱动旋翼的主动力电机，以及用于将主动力电机连接至主机身上连接器的可折叠机臂，所述可折叠机臂的两端分别与旋翼和主动力电机连接，所述主动力电机与旋翼连接。所述可拆卸机头模组上设有航向摄像头，且所述航向摄像头设于可拆卸机头模组的前方。所述可拆卸机头模组上设有用于连接主机身的插头，所述主机身上设有与所述插头配合的插座，所述插头呈中心对称；当如检测桥底时，将所述插头与机身正向连接，当检测桥面结构时，将插头与机身上下反置连接。所述主机身上设有用于设置主摄像头的台阶部。所述主机身上还设有四个可折叠起落架。与现有技术相比，本技术具有以下优点：1)无人机可以直接到达检测部位，无需其他辅助措施，节省费用，无需检测人员在高空场所检测，提高了安全性，无需封闭道路或中断交通。2)红外摄像头的存在可以在光照差的桥梁底部起到更好的辅助图片信息采样，提高桥梁问题部位的反差，如桥梁混凝土的裂缝和孔洞。3)航向摄像头可以方便操纵者掌握前方空域情况。4)机头通过双口插头与机身连接，机头可上下反置，使可转动的主摄像机位于机头的上端或下端，实现桥梁不同部位的检测。5)台阶部的存在可以避免主摄像组因突出机体而造成的容易磕碰。附图说明图1为本技术无人机的结构示意图；其中：1、可折叠起落架，2、主动力电机，3、可折叠机臂，4、GPS天线，5、主机身，6、红外摄像头，7、主摄像组，8、可拆卸机头模组，9、航向摄像头。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。本实施例以本技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施例。一种用于桥梁检测的无人机系统，包括无人机和用于控制无人机的地面站，无人机和地面站连接，如图1所示，无人机包括机体、用于采集待检测桥梁图像数据的主摄像组7、用于采集待检测桥梁辅助图像数据的红外摄像头6以及用于连接地面站的通信模组，主摄像组7设于机体前端，红外摄像头6设于机体上方，通信模组设于机体上。机体包括主机身5以及固定于主机身5前端的可拆卸机头模组8和固定于主机身5上的多个旋翼组，主机身5上设有用于连接旋翼组的多个连接器，主摄像组7设于可拆卸机头模组8上，其中，旋翼组共设有四个。设计可拆卸机头便于定制更多功能模块。旋翼组包括旋翼、用于驱动旋翼的主动力电机2，以及用于将主动力电机2连接至主机身5上连接器的可折叠机臂3，可折叠机臂3的两端分别与旋翼和主动力电机2连接，主动力电机2与旋翼连接。可拆卸机头模组8上设有航向摄像头9，且航向摄像头9设于可拆卸机头模组的前方。当如需要检测桥底时，将所述机头通过双口插头与机身连接，使主摄像头在机头的上方，可转动的摄像头向上拍摄桥底；当需要检测桥面结构时，将所述机头通过双口插头与机身连接，使摄像头在机头的下方，拍摄桥面结构。无人机采用全碳纤维定制主机身5与可折叠机臂3、可折叠起落架1结构，保证机身刚性的同时提高了运输便利性。上机壳上设有用于设置主摄像头的台阶部，此外主机身5上还设有四个可折叠起落架1。无人机采用全碳纤维定制主机身5与可折叠机臂3、可折叠起落架1结构，保证机身刚性的同时提高了运输便利性。高清图传与地面站，同时查看飞行器航向摄像头9与上置云台相机的实时画面，并可以使用遥控器控制上置云台相机的旋转或俯仰，实现灵活检视。红外摄像头6为微型红外相机，具备体积小重量轻，测温灵敏设置简单，自带存储功能，能够更好地配合无人机进行作业。主摄像组7包括增稳云台以及置于增稳云台上的GoProHero4运动相机，实现高清实时图传监控，带有云台增稳。航向摄像头9使用标清实时图传监控，提高数据传输的可靠性。无人机检测一般由2名以上专业技术人员控制机身运动、检测摄像和数据采集。无人机的空间位置、摄录画面实时显示在地面站的监控屏幕上，检测人员根据监控初步判断检测对象是否存在病害，操作无人机悬停进行局部高清拍照。无人机除了主摄像组7之外，加载了红外摄像头6，具有体积小重量轻，对温度敏感，自带存储功能，能够很好地配合飞行器进行作业，结合主摄像组7可以全面地监控桥梁的病害。无人机检测桥底的应用，在合适的范围内(小于2000m)通过遥控器控制无人机飞行到桥底附件，调节无人机的高度与桥底板合适的距离，然后调整相机的拍摄角度，如可见光较弱，可用红外摄像头6。拍摄的图像实时传输到地面站，专业人员分析桥梁是否有病害，包括蜂窝麻面、桥梁裂缝、混凝土脱落、桥梁积水和渗水、钢筋锈蚀等。若观察到桥梁病害，无人机靠近病害处悬停进行高清拍照。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于桥梁检测的无人机系统，包括无人机和用于控制无人机的地面站，所述无人机和地面站连接，其特征在于，所述无人机包括机体、用于采集待检测桥梁图像数据的主摄像组、用于采集待检测桥梁辅助图像数据的红外摄像头以及用于连接所述地面站的通信模组，所述主摄像组设于机体前端，所述红外摄像头设于机体上方，所述通信模组设于机体上。

【技术特征摘要】
1.一种用于桥梁检测的无人机系统，包括无人机和用于控制无人机的地面站，所述无人机和地面站连接，其特征在于，所述无人机包括机体、用于采集待检测桥梁图像数据的主摄像组、用于采集待检测桥梁辅助图像数据的红外摄像头以及用于连接所述地面站的通信模组，所述主摄像组设于机体前端，所述红外摄像头设于机体上方，所述通信模组设于机体上。2.根据权利要求1所述的一种用于桥梁检测的无人机系统，其特征在于，所述机体包括主机身以及固定于主机身前端的可拆卸机头模组和固定于主机身上的多个旋翼组，所述主机身上设有用于连接旋翼组的多个连接器，所述主摄像组设于可拆卸机头模组上。3.根据权利要求2所述的一种用于桥梁检测的无人机系统，其特征在于，所述旋翼组共设有四个。4.根据权利要求2所述的一种用于桥梁检测的无人机系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁新勇，张稳稳，张智玲，
申请(专利权)人：上海法赫桥梁隧道养护工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31