一种桥梁底座巡检航线规划方法技术

技术编号:21567903 阅读:37 留言:0更新日期:2019-07-10 14:33
本发明专利技术公开了一种桥梁底座巡检航线规划方法,操作无人机在桥梁底面之下围绕墩身顶部进行巡检,通过云台相机对桥梁底座的表面进行图像采集,同时将无人机飞行航线与云台相机包括姿态角、拍摄角度、帧率、焦距及曝光时间在内的信息进行融合,生成巡检航线。在巡检过程中,通过惯性测量模块、视觉模块及激光雷达进行导航。在完成单个桥梁底座巡检后,无人机沿桥梁线路长度方向飞行至下一个桥梁底座继续进行巡检。无人机在桥梁底面之下每飞行一段距离后飞出桥梁底面接收定位信号进行位置校核。本发明专利技术能够解决现有巡检方式主要依靠人工操作无人机采集桥梁表面数据,自动化程度低、工作量大、获取数据稳定性差、安全性低的技术问题。

A Route Planning Method for Bridge Base Inspection

【技术实现步骤摘要】
一种桥梁底座巡检航线规划方法
本专利技术涉及工程检测
,尤其是涉及一种利用无人飞行器实现铁路、公路等桥梁巡检的桥梁底座巡检航线规划方法。
技术介绍
到2017年底,全国铁路营业里程达到12.7万公里,其中高铁2.5万公里,按桥梁占线路52%的比例计算,我国高铁桥梁约有一万余公里。像京津城际桥梁累计长度占全线正线总长的比例为86.6%,京沪高铁为80.5%,广珠城际为94.0%,武广客专为48.5%,哈大客专为74.3%。桥梁检测作为工程领域一项的常规作业类型,其检测范围通常包括桥面系、上部结构和下部结构。桥梁检测的种类分为经常性检测、定期检测和特殊检测三种。经常性检测由路段检测人或桥梁养护人员进行巡视检测。定期检测是对桥梁结构的质量状况进行定期跟踪的全面检测。特殊检测是因各种特殊原因由专家们依据一定的物理、化学无破损检验手段对桥梁进行的全面察看、测强和测缺,旨在找出损坏的明确原因、程度和范围,分析损坏所造成的后果以及潜在缺陷可能给结构带来的危险。桥梁检测的意义主要体现在如下几个方面:第一,通过对桥梁进行定期的检测,可以建立和健全桥梁技术状况的相关档案;第二,通过对桥梁进行定期的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种桥梁底座无人机巡检航线规划方法,其特征在于,包括以下步骤:操作无人机(10)在桥梁底面之下围绕墩身顶部进行巡检,通过云台相机(12)对桥梁底座的表面进行图像采集,同时将无人机(10)的飞行航线与云台相机(12)包括姿态角、拍摄角度、帧率、焦距及曝光时间在内的信息进行融合,生成巡检航线;在巡检过程中,通过惯性测量模块(17)、视觉模块(18)及激光雷达(19)进行导航;在完成单个桥梁底座巡检后,无人机(10)沿桥梁线路长度方向飞行至下一个桥梁底座继续进行巡检;无人机在桥梁底面之下每飞行一段距离后飞出桥梁底面接收定位信号进行位置校核。

【技术特征摘要】
1.一种桥梁底座无人机巡检航线规划方法,其特征在于,包括以下步骤:操作无人机(10)在桥梁底面之下围绕墩身顶部进行巡检,通过云台相机(12)对桥梁底座的表面进行图像采集,同时将无人机(10)的飞行航线与云台相机(12)包括姿态角、拍摄角度、帧率、焦距及曝光时间在内的信息进行融合,生成巡检航线;在巡检过程中,通过惯性测量模块(17)、视觉模块(18)及激光雷达(19)进行导航;在完成单个桥梁底座巡检后,无人机(10)沿桥梁线路长度方向飞行至下一个桥梁底座继续进行巡检;无人机在桥梁底面之下每飞行一段距离后飞出桥梁底面接收定位信号进行位置校核。2.根据权利要求1所述的桥梁底座无人机巡检航线规划方法,其特征在于,所述方法进一步包括:将所述无人机(10)放置于离桥梁底面以外的空旷平地上作为起飞点,将云台相机(12)安装于所述无人机(10)的顶部或前部。3.根据权利要求1或2所述的桥梁底座无人机巡检航线规划方法,其特征在于,所述方法进一步包括:根据桥梁的三维模型得到桥梁底面的相对海拔高度,在此相对海拔高度基础上减去无人机(10)的拍摄距离值,得到无人机(10)的巡检作业海拔高度;其中,桥梁底面的相对海拔高度为桥梁人行道边缘的相对海拔高度值减去桥梁的梁体高度。4.根据权利要求3所述的桥梁底座无人机巡检航线规划方法,其特征在于,所述方法进一步包括:在巡检作业过程中,当无人机(10)的电池剩余电量不足而出现报警时,操作无人机(10)停止作业,并寻找空旷地方降落,以更换电池。5.根据权利要求1、2或4所述的桥梁底座无人机巡检航线规划方法,其特征在于,所述方法进一步包括:操作遥控器,使无人机(10)原地起飞至巡检作业海拔高度,然后朝靠近墩身的桥梁底面方向飞行,直至到达靠近墩身的位置时,调整无人机(10)的飞行方向为平行于墩身宽度方向向内,然后暂定,调整云台相机(12)的姿态角、拍摄角度及焦距值,打开补光模块(112),确保拍摄画面全部覆盖桥梁底座;推动遥控器前进舵,保证无人机(10)在巡检海拔高度前进,当到达墩身外侧的边缘位置后,完成桥梁底座单个面的巡检作业;再操作无人机(10)转向至朝向桥梁线路长度方向,同时调整云台相机(12)的姿态角、拍摄角度及焦距值,围绕桥梁底座重复巡检操作直至完成四个面的巡检作业,再飞出桥梁底面接收定位校...

【专利技术属性】
技术研发人员:颜琼李华伟王文昆罗梓河王贤朱义明
申请(专利权)人:株洲时代电子技术有限公司
类型:发明
国别省市:湖南,43

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