本发明专利技术公开了一种基于多源信息融合的隧道全息巡检无人机装置及方法，包括：无人机，无人机包括机体、驱动系统和旋翼，驱动系统和旋翼安装于机体，驱动系统与旋翼动力耦合连接；辅助飞行系统，辅助飞行系统安装于机体，与驱动系统通信连接，用于确定无人机的三维坐标信息和目标航线；全息探测系统，全息探测系统与辅助飞行系统通信连接，用于获取隧道的扫描信息及确定风险点；远程控制系统，驱动系统、辅助飞行系统和全息探测系统均与远程控制系统通信连接，远程控制系统用于控制无人机的工作。本发明专利技术通过利用无人机代替人工进行巡检，提高巡检效率及效果，并提高对不同工作环境的适应性。性。性。
【技术实现步骤摘要】
基于多源信息融合的隧道全息巡检无人机装置及方法
[0001]本专利技术涉及隧道巡检
，尤其是涉及一种基于多源信息融合的隧道全息巡检无人机装置及方法。
技术介绍
[0002]随着我国基础设施建设的不断发展，大量公路隧道、铁路隧道、水工隧洞、城市地铁隧道等正处于在建或拟建中，在隧道这种封闭的工业场景中，为了保证生产和作业的安全，必须定期进行隧道巡检。传统的隧道巡检方式依赖于人力完成，以常规的隧道二衬检测为例，隧道现场往往需要控制工程车辆进出，然后采用机械托举工人到隧道二衬壁面，工人再托举地质雷达沿二衬表面进行扫描探测，不仅巡检效率低、巡检效果差、影响隧道施工工序，而且还面临一定的安全风险，当二衬壁面存在钢筋出露、通风管道等时甚至还会导致二衬检测难以完成。
技术实现思路
[0003]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出基于多源信息融合的隧道全息巡检无人机装置，提高效率及效果，并提高适应性。
[0004]根据本专利技术实施例的基于多源信息融合的隧道全息巡检无人机装置，包括：无人机，所述无人机包括机体、驱动系统和旋翼，所述驱动系统和所述旋翼安装于所述机体，所述驱动系统与所述旋翼动力耦合连接；辅助飞行系统，所述辅助飞行系统安装于所述机体，与所述驱动系统通信连接，用于确定所述无人机的三维坐标信息和目标航线；全息探测系统，所述全息探测系统与所述辅助飞行系统通信连接，用于获取隧道的扫描信息及确定风险点；远程控制系统，所述驱动系统、所述辅助飞行系统和所述全息探测系统均与所述远程控制系统通信连接，所述远程控制系统用于控制所述无人机的工作。
[0005]根据本专利技术实施例的基于多源信息融合的隧道全息巡检无人机装置，通过利用无人机代替人工进行巡检，提高巡检效率及效果，并提高对不同工作环境的适应性。
[0006]在一些实施例中，所述辅助飞行系统包括：定位模块，所述定位模块用于确定所述无人机的三维坐标信息；航线规划模块，所述航线规划模块与所述定位模块通信连接，用于基于所述无人机的三维坐标信息以及起点和终点的三维坐标信息，确定目标航线；防撞模块，所述防撞模块用于防护所述无人机。
[0007]在一些实施例中，所述定位模块包括：BDS模块、GPS模块和INS模块，所述全息探测系统与所述定位模块通信连接，所述定位模块用于结合所述全息探测系统获得隧道里程信息，修正所述无人机的三维坐标信息。
[0008]在一些实施例中，所述防撞模块包括：物理防撞模块，所述物理防撞模块包覆所述旋翼；和/或，所述防撞模块包括：飞行避障模块，所述飞行避障模块包括：超声波探测器、激光雷达及毫米波雷达，所述飞行避障模块综合所述超声波探测器、所述激光雷达及所述毫米波雷达探测的信息以防护所述无人机。
[0009]在一些实施例中，所述全息探测系统包括：扫描模块，安装于所述机体，用于获取隧道的图像信息和三维信息；物探模块，安装于所述机体，用于获取二衬壁后物探图像深度信息，并结合图像识别技术确定二衬壁后异常区；成像模块，所述成像模块与所述扫描模块和所述物探模块通信连接，用于基于多源信息融合技术和图像识别技术确定隧道轮廓立体图像并形成隧道三维全息动态交互图像。
[0010]在一些实施例中，所述扫描模块包括：RGBD全景摄像头，安装于所述机体，用于扫描所述隧道轮廓并生成三维隧道实况模型，所述三维隧道实况模型包括景深信息；激光雷达，安装于所述机体，用于扫描所述隧道轮廓并生成隧道三维坐标模型，所述隧道三维坐标模型包括坐标信息及距离信息。
[0011]在一些实施例中，所述物探模块包括：空气耦合雷达，所述空气耦合雷达可枢转地安装于所述机体，用于获取所述二衬壁后物探图像深度信息。
[0012]在一些实施例中，所述定位模块与所述扫描模块通信连接，还用于确定裂缝的三维坐标信息及隧道里程信息；所述定位模块与所述物探模块通信连接，还用于确定异常区的三维坐标信息及隧道里程信息。
[0013]在一些实施例中，所述远程控制系统包括：5G通讯模块，所述5G通讯模块用于所述驱动系统与控制室的通讯；动态交互模块，安装于所述控制室，用于与用户交互。
[0014]根据本专利技术实施例的隧道检查的方法，采用上述基于多源信息融合的隧道全息巡检无人机装置，所述方法包括：检查无人机；确定所述无人机航行起讫点，选择自动规划航线模式或人工规划航线模式；启动所述无人机并控制所述无人机悬停于起点坐标，调整所述无人机的三维位置，标定隧道里程，调整全息探测系统的工作状态，确定目标航线及测线；启动辅助飞行系统，控制所述无人机沿所述航线移动进行巡检；控制所述无人机沿所述航线返回起讫点同时进行所述测线的复测；或，控制无人机对重点区域进行复测；存储扫描信息。
[0015]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0016]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0017]图1为本专利技术实施例中基于多源信息融合的隧道全息巡检无人机装置的构成图；
[0018]图2为本专利技术实施例中采用基于多源信息融合的隧道全息巡检无人机装置进行隧道检查的方法的流程图。
[0019]附图标记：
[0020]100、基于多源信息融合的隧道全息巡检无人机装置；
[0021]10、辅助飞行系统；11、定位模块；111、BDS模块；112、GPS模块；113、INS模块；12、航线规划模块；13、防撞模块；131、物理防撞模块；132、飞行避障模块；1321、超声波探测器；1322、激光雷达；1323、毫米波雷达；
[0022]20、全息探测系统；21、扫描模块；211、RGBD全景摄像头；22、物探模块；221、空气耦合雷达；23、成像模块；
[0023]30、远程控制系统；31、5G通讯模块；32、动态交互模块。
具体实施方式
[0024]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，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0025]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
[0026]此外，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，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。
[0027]本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于多源信息融合的隧道全息巡检无人机装置，其特征在于，包括：无人机，所述无人机包括机体、驱动系统和旋翼，所述驱动系统和所述旋翼安装于所述机体，所述驱动系统与所述旋翼动力耦合连接；辅助飞行系统，所述辅助飞行系统安装于所述机体，与所述驱动系统通信连接，用于确定所述无人机的三维坐标信息和目标航线；全息探测系统，所述全息探测系统与所述辅助飞行系统通信连接，用于获取隧道的扫描信息及确定风险点；远程控制系统，所述驱动系统、所述辅助飞行系统和所述全息探测系统均与所述远程控制系统通信连接，所述远程控制系统用于控制所述无人机的工作。2.根据权利要求1所述的基于多源信息融合的隧道全息巡检无人机装置，其特征在于，所述辅助飞行系统包括：定位模块，所述定位模块用于确定所述无人机的三维坐标信息；航线规划模块，所述航线规划模块与所述定位模块通信连接，用于基于所述无人机的三维坐标信息以及起点和终点的三维坐标信息，确定目标航线；防撞模块，所述防撞模块用于防护所述无人机。3.根据权利要求2所述的基于多源信息融合的隧道全息巡检无人机装置，其特征在于，所述定位模块包括：BDS模块、GPS模块和INS模块，所述全息探测系统与所述定位模块通信连接，所述定位模块用于结合所述全息探测系统获得隧道里程信息，修正所述无人机的三维坐标信息。4.根据权利要求2所述的基于多源信息融合的隧道全息巡检无人机装置，其特征在于，所述防撞模块包括：物理防撞模块，所述物理防撞模块包覆所述旋翼；和/或，所述防撞模块包括：飞行避障模块，所述飞行避障模块包括：超声波探测器、激光雷达及毫米波雷达，所述飞行避障模块综合所述超声波探测器、所述激光雷达及所述毫米波雷达探测的信息以防护所述无人机。5.根据权利要求2所述的基于多源信息融合的隧道全息巡检无人机装置，其特征在于，所述全息探测系统包括：扫描模块，安装于所述机体，用于获取隧道的图像信息和三维信息；物探模块，安装于所述机体，用于获取二衬壁后物探图像深度信息，并结合图像识别技术确定二衬壁后异常区；...
【专利技术属性】
技术研发人员：薛翊国，傅康，王鹏，孔凡猛，公惠民，卢超，曲子鸣，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：
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