一种隧道内智能无人机巡检方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种隧道内智能无人机巡检方法，该巡检方法是通过距离检测模块构建隧道内的空间数据，然后通过图像采集模块采集隧道内墙面的图像，然后将采集的图像传输回用户控制终端模块，该巡检方法使得无人机能够替代人工以及车辆巡检，降低巡检人员的工作强度以及隧道的巡检费用。本发明专利技术还公开了一种隧道内智能无人机巡检系统，该系统包括无人机控制模块、巡检模块、距离检测模块以及GPS定位模块；系统中通过距离检测模块，检测无人机距离待巡检隧道墙面的距离，保证无人机巡检过程中的安全，经过异常图像分析模块对该图像数据进行分析、与异常图像数据库进行对比，供给检修人员参考，该系统减少巡检人员处理数据的时间，提高隧道检修效率。高隧道检修效率。高隧道检修效率。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道内智能无人机巡检方法及系统


[0001]本专利技术涉及智能巡检
，特别涉及一种隧道内智能无人机巡检方法，还涉及一种隧道内智能无人机巡检系统。

技术介绍

[0002]随着经济的发展，我国在基础建设中拖入的也逐渐增加，且基建的水平也越来越高，为了促进国内各个城市之间的经济交流，提高公路运输的经济时速，在一些有多山体阻碍公路建设的区域建设，施工队目前会采取桥梁、隧道的形式，撇弃了传统环绕山体进行修缮公路的方式。截止目前，随着港珠澳大桥沉管隧道、武汉三阳路长江隧道、青藏铁路关角隧道等一系列大型隧道工程的竣工，成为世界上隧道工程最多、最复杂、发展最快的国家。然而随着交通运输业的快速发展以及时间的流逝，我国很大一部分的隧道随着时间推移，已经逐渐进入“老龄”期；同时，随着地质的变化，山体内的出现一些裂缝，雨水通过裂缝渗透过混凝土层，出现渗水的情况，并且隧道在的使用过程中，一些司机不按交通规则以及隧道内的限形式，造成交通事故，对隧道墙壁的冲撞、腐蚀损坏以及虫害等因素使得隧道墙面出现裂缝，严重的影响则可能会导致隧道洞体形变乃至区间洞面材料掉落等。进而需要隧道养护人员即时发现，并且进行有效的维护以防止危害的发生，所以隧道巡检是增加隧道使用周期不可缺少的重要环节。
[0003]目前，对于隧道内的上述情况，各隧道养护公司还是使用常规的手段对隧道进行巡检。该巡检手段是通过人工或者车辆进行巡查，以上巡检方式适合用隧道长度较短的隧道，对于一些长度较长的隧道，通过工人和车辆进行实地检查时，巡检一个周期花费的时间长，对巡检人员的身体负担较重，且巡检的效率低下，且巡检间隔的周期较长，不便于对隧道内的异常情况进行几十的掌控，并且巡检的成本较大。
[0004]故此，本专利技术提出了一种隧道内智能无人机巡检方法以及系统。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供了一种隧道内智能无人机巡检方法及系统，解决了现有长度较长的隧道异常情况进行巡检时，人工和车辆周期长，巡检效率低下的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0007]本专利技术实提供了一种隧道内智能无人机巡检方法，包括以下步骤：
[0008]获取待巡检隧道定位坐标；
[0009]无人机进入所述待巡检隧道，开始巡检所述待巡检隧道；
[0010]构建所述待巡检隧道空间数据、控制所述无人机与所述待巡检隧道墙面以及所述待检隧道墙面上设备之间的距离；
[0011]采集隧道内墙面的图像，对图像数据进行处理，然后传输至用户控制端，供给用户确定隧道内墙面上异常情况，进行后续的维修；
[0012]收集交通事故场现场图像，并传输至用户控制端，核查交通事故对隧道造成的损
坏；
[0013]巡检完成，控制无人机降落。
[0014]进一步的，所述采集隧道内墙面的图像的过程中，补充光源。
[0015]进一步的，所述收集交通事故场现场图像的过程中，通过灯光以及语音播报进行警示，并悬停于该事故现场的上空，等待处理人员的处理以及控制指令。
[0016]进一步的，所述采集隧道内墙面的图像过程中，对采集的隧道图像数据与隧道图像异常数据库进行对比，查出图像数据中的异常图像。
[0017]进一步的，所述无人机巡检过程中，若发生意外情况，迫降在所述待检隧道内，所述无人机发出救援信号，等待救援。
[0018]为实现上述目的，本专利技术还提出了一种隧道内智能无人机巡检系统，包括无人机控制模块、巡检模块、距离检测模块以及GPS定位模块；所述无人机控制模块的信号分别连接所述巡检模块、所述距离检测模块以及所述GPS定位模块；
[0019]所述巡检模块用于对所述待巡检隧道的墙面进行图像采集以及隧道内发生的交通事故进行图像收集；所述巡检模块包括信号接收模块一、巡检控制模块、事故图像收集模块、图像收集模块、异常图像分析模块、评估模块、存储模块以及信号发出模块；所述信号接收模块一的信号分别与所述无人机控制模块、所述巡检控制模块的信号连接，所述巡检控制模块的信号分别与所述事故图像收集模块、所述图像收集模块的信号连接，所述图像收集模块的信号连接所述异常图像分析模块的信号，所述异常图像分析模块的信号连接评估模块的信号，所述评估模块的信号分别连接所述存储模块以及所述信号发出模块的信号，所述信号发出模块的信号连接所述无人机控制模块的信号；所述事故图像收集模块的信号分别连接所述存储模块、所述信号发出模块的信号；
[0020]所述距离检测模块用于检测无人机距离所述待巡检隧道墙面的距离；所述距离检测模块包括信号收模块四、距离检测控制模块、激光雷达模块以及超声波模块；所述信号收模块四的信号连接所述距离检测控制模块的信号，所述距离检测控制模块的信号连接所述激光雷达模块以及超声波模块的信号；
[0021]所述GPS模块用于对无人机进行定位。
[0022]进一步的，所述无人机控制模块的信号连接有警示模块的信号，所述警示模块用于提示隧道内行驶车辆交通事故发生事故；所述警示模块包括信号接收模块三、语音控制模块、语音存储模块、语音播报装置以及警示灯；所述信号接收模块三的信号连接所述语音控制模块以及所述事故图像收集模块的信号，所述语音控制模块的信号连接所述警示灯以及所述语音存储模块的信号，所述语音存储模块的信号连接所述语音播报装置的信号。
[0023]进一步的，所述无人机控制模块的信号连接有光线补充模块的信号，所述光线补充模块用于补充光源；所述光线补充模块包括信号接收模块二、所述光线控制模块、光线调节模块以及光线发出模块；所述信号接收模块二的信号连接所述光线控制模块的信号，所述光线控制模块的信号连接所述光线调节模块的信号，所述光线调节模块的信号连接所述光线发出模块的信号。
[0024]进一步的，所述无人机控制模块的信号连接有救援信号发射模块的信号，所述救援信号发射模块用于无人机紧急迫降后发射救援信号。
[0025]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0026]本申请提出的智能无人机巡检方法是通过距离检测模块内的激光雷达模块与超声波模块测量无人机距离隧道墙面的距离，避免无人机巡检过程中，碰撞到墙面，对无人机造成损伤，使得无人机与隧道的墙面保持一定的距离，以及确定无人机巡检的路线，保证无人机巡检隧道过程中的安全性，然后通过光线补充模块，为系统中图像收集装置提供充足的光源，使得图像收集模块在收集隧道墙面上异常的情况时，有充足的光源，使得收集的图像清晰，辨别率高，便于后续的分析与对比；同时，该系统中还设置有警示模块，警示模块可通过警示灯以及语音播报模块进行警示，警示隧道内的车辆进行提前避让，同时，警示交通事故现场的人员进行躲避，避免重大交通事故的出现。
附图说明
[0027]图1为一种隧道内智能无人机巡检方法流程图；
[0028]图2为一种隧道内智能无人机巡检系统结构图；
[0029]图中：1、无人机控制模块；2、警示模块；20、信号接收模块三；21、语音控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道内智能无人机巡检方法，其特征在于，包括以下步骤：获取待巡检隧道定位坐标；无人机进入所述待巡检隧道，开始巡检所述待巡检隧道；构建所述待巡检隧道空间数据、控制所述无人机与所述待巡检隧道墙面以及所述待检隧道墙面上设备之间的距离；采集隧道内墙面的图像，对图像数据进行处理，然后传输至用户控制端，供给用户确定隧道内墙面上异常情况，进行后续的维修；收集交通事故场现场图像，并传输至用户控制端，核查交通事故对隧道造成的损坏；巡检完成，控制无人机降落。2.根据权利要求1所述的一种隧道内智能无人机巡检方法，其特征在于，所述采集隧道内墙面的图像的过程中，利用光源进行补充照明。3.根据权利要求1所述的一种隧道内智能无人机巡检方法，其特征在于，所述收集交通事故场现场图像的过程中，通过灯光以及语音播报进行警示，并将无人机悬停于该事故现场的上空，等待处理人员的处理以及控制指令。4.根据权利要求1所述的一种隧道内智能无人机巡检方法，其特征在于，所述采集隧道内墙面的图像过程中，对采集的隧道图像数据与隧道图像异常数据库进行对比，查出图像数据中的异常图像。5.根据权利要求1所述的一种隧道内智能无人机巡检方法，其特征在于，所述无人机巡检过程中，若发生意外情况，迫降在所述待检隧道内，所述无人机发出救援信号，等待救援。6.根据权利要求1所述的一种隧道内智能无人机巡检方法，其特征在于，所述待巡检隧道定位坐标包括无人机的起飞点Pa、降落点Pb以及所述待巡检隧道端口的GPS定位坐标点Pc与点Pd，且所述无人机的飞行方向是从点Pa开始，依次经过点Pc、点Pd，在点Pb停止。7.一种隧道内智能无人机巡检系统，其特征在于，包括无人机控制模块(1)、巡检模块(3)、距离检测模块(5)以及GPS定位模块(6)；所述无人机控制模块(1)的信号分别连接所述巡检模块(3)、所述距离检测模块(5)以及所述GPS定位模块(6)；所述巡检模块(3)用于对所述待巡检隧道的墙面进行图像采集以及隧道内发生的交通事故进行图像收集；所述巡检模块(3)包括信号接收模块一(30)、巡检控制模块(31)、事故图像收集模块(32)、图像收集模块(33)、异常图像分析模块(34)、评估模块(35)、存储模块(37)以及信号发出模块(36)；所述信号接收模块一(30)的信号分别与所述无人机控制模块(1)、所述巡检控制模块(31)的信号连接，所述巡检控制模块(31)的信号分别与所述事故图像收集模块(32)、所述图像收集...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏莹，王永安，王韫楠，郑复鹏，叶露，
申请(专利权)人：西安铁一院工程试验检测有限公司，
类型：发明
国别省市：