一种系留气球囊体维检高空作业控制系统技术方案

本发明专利技术涉及系留气球应用技术领域，提供一种系留气球囊体维检高空作业控制系统，包括：高空作业平台，包括载人舱，和固定在吊车的吊臂上用于驱动载人舱移动的多维支架；视觉处理装置，被配置为捕捉系留气球囊体表面图像信息，并根据控制指令在图像信息上锁定并追踪待检目标；位置检测装置，用于检测待检目标的位置信息；总控制装置，与视觉处理装置和位置检测装置通信连接，总控制装置用于下发控制指令，并根据待检目标的位置信息的变化，控制多维支架驱动载人舱跟随待检目标移动。本发明专利技术，通过上述的控制系统，方便地面、吊车及高空三方的沟通，维修效率高、效果好；作业不受环境限制，在较大的风速状态下也能顺利检修。

A High Altitude Operating Control System for Maintenance and Inspection of Tethered Balloon

【技术实现步骤摘要】
一种系留气球囊体维检高空作业控制系统
本专利技术涉及系留气球应用
，尤其提供一种系留气球囊体维检高空作业控制系统。
技术介绍
系留气球因其可提供持续驻空浮力而被广泛运用。系留气球是采用具有高强度的高分子纤维蒙皮材料的裁片通过一定的工艺拼合而成，在给系留气球囊体充入氦气后，需要定期对系留气球蒙皮材料以及关键受力部位进行检查，以确保囊体不存在漏气、开裂等现象(材料本体的透气可以忽略)。目前对于囊体的关键部件的检查必须通过近距离视觉和触及来能完成。行业内常规做法是在系留气球锚泊状态时，通过工程吊车吊起吊篮输送检查人员至囊体附近进行检查，此方法可以达到良好的检查效果。但此方法存在以下弊端：一、对天气要求严格，必须风速特别小时进行；二、必须要求工程吊车师傅经验丰富，操作得当，与检查人员、地面工作人员配合默契精准；三、选用的高空作业平台不能存在尖角，才能保证系留气球在检查过程中不受损；四、检查过程中囊体可能随风飘动，如果此刻吊车没有及时撤收，可能导致囊体撞上吊篮，造成囊体损伤或损坏；五、由于吊篮撤退缓慢，锚泊车必须持续锁车直到吊车撤退完毕，此过程可能会导致囊体在锚泊车上翻滚角过大尾翼触地或囊体上挂舱撞上锚泊车而损坏；六、稍有微风必须由吊车调整，由于吊车操作人员视角问题、吊车吊臂响应等因素，以及地面-吊车-空中三方沟通问题，遇到微风很难保正精准调整，存在安全隐患，影响检查效果和工作效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种系留气球囊体维检高空作业控制系统，旨在解决现有技术中对系留气囊高空维检时存在不易控制、精准度差、易损伤囊体及存在安全隐患的技术问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种系留气球囊体维检高空作业控制系统，包括：高空作业平台，包括连接在吊车吊臂上的多维支架以及连接在所述多维支架上且可随所述多维支架移动的载人舱；视觉处理装置，设于所述载人舱上且朝向系留气球囊体，被配置为捕捉系留气球囊体表面图像信息，并根据控制指令在所述图像信息上锁定并追踪系留气球囊体上的待检目标；位置检测装置，设于所述载人舱上且朝向系留气球囊体，用于检测所述待检目标的位置信息；总控制装置，分别与所述高空作业平台、所述视觉处理装置和所述位置检测装置通信连接，所述总控制装置用于下发所述控制指令，并根据所述待检目标的位置信息的变化，控制所述多维支架驱动所述载人舱跟随所述待检目标移动。进一步地，所述总控制装置与所述多维支架通信连接，用于在锁定所述待检目标后，控制所述多维支架驱动所述载人舱移动至与所述待检目标的预设相对位置上。进一步地，所述总控制装置与吊车操作人员通信连接，用于所述位置信息的变化率大于阈值时，发出收回所述吊臂的预警指令。进一步地，所述视觉处理装置包括用于采集图像信息的摄像头以及与所述摄像头固定连接的驱动装置，所述驱动装置带动所述摄像头转动以追踪待检目标。进一步地，所述总控制装置与地面锚铂车通信连接，所述总控制装置向所述地面锚铂车发出指令以锁定系留气球。进一步地，还包括与所述总控制装置通信连接的手动控制装置，所述手动控制装置设于所述载人舱上供维检人员接收所述总控制装置的控制指令手动控制所述多维支架驱动所述载人舱移动。进一步地，还包括与所述总控制装置通信连接的自动控制装置，所述自动控制装置用于自动控制所述多维支架驱动所述载人舱移动。进一步地，所述载人舱通过舱架固定于所述多维支架上，所述多维支架设于一支架平台上，所述支架平台通过连接头固定于吊车吊臂上。进一步地，所述支架平台包括间隔且平行设置的两支撑杆，所述多维支架包括架设于两所述支撑杆上的相互平行的两导轨支杆、相互平行且相对两端分别与两所述导轨支杆连接的两第一导轨、分别设于两所述第一导轨上且可沿所述第一导轨移动的两第一滑块、相对两端分别与两所述第一滑块连接的第二导轨、设于所述第二导轨上且沿所述第二导轨移动的两第二滑块以及分别套设于两所述第二滑块上且可在垂直于所述支架平台的方向上相对于所述第二滑块移动的两移动轴，所述舱架固定连接于两所述移动轴的顶端。进一步地，所述多维支架还包括与其中一所述第一滑块固定连接且驱动所述第一滑块相对第一导轨移动的第一电机、与其中一第二滑块固定连接且驱动所述第二滑块相对第二导轨移动的第二电机以及与另一第二滑块固定连接用于驱动所述移动轴相对所述第二滑块移动的第三电机。本专利技术的有益效果：本专利技术中，利用视觉处理装置捕捉系留气球囊体表面图像信息，并同时根据指令在图像信息上锁定并追踪待检目标；位置检测装置实时检测待检目标的位置信息，总控制装置根据视觉处理装置和位置检测装置反馈的信息，控制多维支架驱动载人舱跟随待检目标移动，采用上述控制系统，信息反馈响应度及执行力高，更安全可靠，不会造成人员受伤或囊体受损等事故；而且，通过上述的控制系统，方便地面、吊车及高空三方的沟通，维修效率高、效果好；作业不受环境限制，在较大的风速状态下也能顺利检修。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的系留气球囊体维检高空作业控制系统的控制原理图；图2为本专利技术实施例提供的系留气球囊体维检高空作业控制系统中高空作业平台的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的系留气球囊体维检高空作业控制系统的控制流程图；其中，图中各附图标记：100-高空作业平台；110-载人舱；111-舱架；120-多维支架；121-支架平台；122-连接头；123-支撑杆；124-导轨支杆；125-第一导轨；126-第一滑块；127-第一电机；128-第二导轨；129-第二滑块；130-第二电机；131-移动轴；132-第三电机；200-视觉处理装置；210-摄像头；220-驱动装置；300-位置检测装置；400-总控制装置；410-自动控制装置；420-手动控制装置。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系留气球囊体维检高空作业控制系统，其特征在于，包括：高空作业平台，包括连接在吊车吊臂上的多维支架以及连接在所述多维支架上且可随所述多维支架移动的载人舱；视觉处理装置，设于所述载人舱上且朝向系留气球囊体，被配置为捕捉系留气球囊体表面图像信息，并根据控制指令在所述图像信息上锁定并追踪系留气球囊体上的待检目标；位置检测装置，设于所述载人舱上且朝向系留气球囊体，用于检测所述待检目标的位置信息；总控制装置，分别与所述高空作业平台、所述视觉处理装置和所述位置检测装置通信连接，所述总控制装置用于下发所述控制指令，并根据所述待检目标的位置信息的变化，控制所述多维支架驱动所述载人舱跟随所述待检目标移动。

【技术特征摘要】
1.一种系留气球囊体维检高空作业控制系统，其特征在于，包括：高空作业平台，包括连接在吊车吊臂上的多维支架以及连接在所述多维支架上且可随所述多维支架移动的载人舱；视觉处理装置，设于所述载人舱上且朝向系留气球囊体，被配置为捕捉系留气球囊体表面图像信息，并根据控制指令在所述图像信息上锁定并追踪系留气球囊体上的待检目标；位置检测装置，设于所述载人舱上且朝向系留气球囊体，用于检测所述待检目标的位置信息；总控制装置，分别与所述高空作业平台、所述视觉处理装置和所述位置检测装置通信连接，所述总控制装置用于下发所述控制指令，并根据所述待检目标的位置信息的变化，控制所述多维支架驱动所述载人舱跟随所述待检目标移动。2.根据权利要求1所述的系留气球囊体维检高空作业控制系统，其特征在于：所述总控制装置与所述多维支架通信连接，用于在锁定所述待检目标后，控制所述多维支架驱动所述载人舱移动至与所述待检目标的预设相对位置上。3.根据权利要求2所述的系留气球囊体维检高空作业控制系统，其特征在于：所述总控制装置与吊车操作人员通信连接，用于所述位置信息的变化率大于阈值时，发出收回所述吊臂的预警指令。4.根据权利要求1所述的系留气球囊体维检高空作业控制系统，其特征在于：所述视觉处理装置包括用于采集图像信息的摄像头以及与所述摄像头固定连接的驱动装置，所述驱动装置带动所述摄像头转动以追踪待检目标。5.根据权利要求1所述的系留气球囊体维检高空作业控制系统，其特征在于：所述总控制装置与地面锚铂车通信连接，所述总控制装置向所述地面锚铂车发出指令以锁定系留气球。6.根据权利要求1所述的系留气球囊体维检高空作业控...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：东莞前沿技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44