【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无人机巡检监管，具体是一种适用于桥梁检测的无人机巡检系统。
技术介绍
1、随着交通设施的不断发展，桥梁作为交通网络中的重要组成部分，其安全性和稳定性对于保障人们的生命财产安全具有重要意义，传统的桥梁检测方法存在着检测效率低下，检测精度不高的问题，且难以实现对桥梁各部位的全面检测，因此目前普遍采用无人机巡检的方式辅助进行桥梁检测；
2、但在通过无人机巡检以进行桥梁检测时，目前难以对无人机巡检过程的巡检偏航状况进行实时监测并自动校正，且无法合理评估无人机的运行异常状况和偏航校正稳定性状况并及时反馈预警，以及在进行桥梁巡检前无法快速精准选定最适合执行当次任务的无人机并判断任务执行难度，智能化程度低；
3、针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种适用于桥梁检测的无人机巡检系统，解决了现有技术难以实现巡检偏航监测并自动校正，且无法合理评估无人机的运行异常状况和偏航校正稳定性状况，以及无法快速精准选定最适无人机并判断任务执行难度，智能化程度低的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种适用于桥梁检测的无人机巡检系统，包括服务器、桥梁安全识别判断模块、巡检偏离检测校正模块、无人机实时监测模块和远程控制端；操作人员通过远程控制端设定无人机的预设飞行路径轨迹，控制无人机的起飞，使无人机按照预设飞行路径轨迹飞行并对桥梁进行巡检；无人机上搭载有监测设备，监测设备包括高清晰
4、桥梁安全识别判断模块通过对比不同时间点的图像，识别出桥梁表面的裂缝和腐蚀损伤，并通过分析温度数据判断桥梁的相关隐蔽部位是否存在异常温升，且将识别判断信息经服务器发送至远程控制端；
5、巡检偏离检测校正模块对无人机的实际巡检路径轨迹与预设飞行路径轨迹进行比对，并判断无人机是否发生轨迹偏离，在判断无人机发生轨迹偏离时生成对应的轨迹校正指令，基于轨迹校正指令对无人机的飞行路径轨迹进行校正；无人机实时监测模块用于在无人机的巡检过程中对无人机进行实时运行监测，通过分析生成运行监测异常信号或运行监测正常信号，且将运行监测异常信号或运行监测正常信号经服务器发送至远程控制端。
6、进一步的，无人机实时监测模块的具体运行过程包括：
7、采集到无人机的飞行速度，将飞行速度与相应的预设飞行速度标准值进行差值计算并取绝对值以得到飞行速检值，将检测时段无人机的所有飞行速检值进行均值计算得到飞行速表值；采集到检测时段中飞行速检值超过预设飞行速检阈值的飞行速检值的数量并将其标记为飞行速异值，将飞行速异值与飞行速检值的数量进行比值计算得到飞行速测异析值；将飞行速测异析值与飞行速表值进行数值计算得到飞速检测值，将飞速检测值与预设飞速检测阈值进行数值比较，若飞速检测值超过预设飞速检测阈值，则生成运行监测异常信号。
8、进一步的，若飞速检测值未超过预设飞速检测阈值，则采集到无人机中若干个部件的实时温度，将实时温度与相应的预设温度阈值进行数值比较，若实时温度超过预设实时温度阈值，则将对应部件标记为超温部件；将超温部件的实时温度与预设实时温度阈值进行差值计算，并将差值结果与相应的预设实时温度阈值进行比值计算得到温超检测值，将所有超温部件的温超检测值进行均值计算得到温超决策值，且将无人机中超温部件的数量与所监测的部件数量的比值标记为超温部件决策值；
9、采集到检测时段无人机的运行功率以及电能消耗数据，将电能消耗数据与运行功率进行比值计算得到耗能检测值，将耗能检测值与预设耗能检测值范围的中值进行差值计算并取绝对值以得到耗能决策值；将温超决策值、超温部件决策值、耗能决策值和飞速检测值进行归一化计算得到无人机监测值，将无人机监测值与预设无人机监测阈值进行数值比较，若无人机监测值超过预设无人机监测阈值，则生成运行监测异常信号；若无人机监测值未超过预设无人机监测阈值，则生成运行监测正常信号。
10、进一步的，服务器与巡检校正稳定性评估模块通信连接，巡检校正稳定性评估模块用于在无人机发生轨迹偏离时采集到无人机的轨迹偏离路径长度，以及采集到无人机开始偏离轨迹的时刻与经过校正后回到预设飞行路径轨迹的时刻的间隔时长并将其标记为巡迹偏离时长；将轨迹偏离路径长度和巡迹偏离时长与预设轨迹偏离路径长度阈值和预设巡迹偏离时长阈值分别进行数值比较，若轨迹偏离路径长度或巡迹偏离时长超过对应预设阈值，则生成巡检校正不合格信号；若轨迹偏离路径长度和巡迹偏离时长均未超过对应预设阈值，则生成巡检校正合格信号；且将巡检校正合格信号或巡检校正不合格信号经服务器发送至远程控制端。
11、进一步的，服务器与巡检前置准备模块通信连接，在通过无人机对桥梁进行巡检前，巡检前置准备模块获取到处于空闲状态的所有无人机，将对应无人机标记为i，且i为大于1的自然数；通过巡检前置选择分析以确定执行当次桥梁巡检任务的无人机并将其标记为巡优无人机，且将巡优无人机经服务器发送至远程控制端，管理人员安排巡优无人机执行当次桥梁巡检任务。
12、进一步的，巡检前置选择分析的具体分析过程如下：
13、采集到无人机i的续航距离值，将无人机i的续航距离值与执行当次桥梁巡检任务的巡检路径距离值进行差值计算以得到续航超出值，将续航超出值与预设续航超出阈值进行数值比较，若续航超出值未超过预设续航超出阈值，则将无人机i剔除；若续航超出值超过预设巡航超出阈值，则采集到对应无人机i的生产日期，将当前日期与生产日期进行时间差计算得到生产间隔时长，以及采集到无人机i在生产时长内的运行总时长；将无人机i的生产间隔时长、运行总时长和续航超出值进行数值计算得到巡检初选值，将巡检初选值与预设巡检初选阈值进行数值比较，若巡检初选值未超过预设巡检初选阈值，则将无人机i标记为可选无人机；将所有可选无人机进行周期运行分析以确定巡优无人机。
14、进一步的，周期运行分析的具体分析过程如下：
15、设定运行周期，采集到对应可选无人机在运行周期中每次巡检任务的巡检路径距离值，将无人机在对应巡检过程中生成运行监测异常信号的次数和生成巡检校正不合格信号的次数分别标记为运监异析值和巡校异析值；若对应巡检过程中未生成运行监测异常信号和巡检校正不合格信号，则将对应巡检过程标记为无障碍过程；
16、否则将运监异析值和巡校异析值进行数值计算，且将该计算结果与对应巡检路径距离值进行比值计算得到巡检评估值；将巡检评估值与预设巡检评估阈值进行数值比较，若巡检评估值超过预设巡检评估阈值，则将对应巡检过程标记为高障碍过程；若巡检评估值未超过预设巡检评估阈值，则将对应巡检过程标记为低障碍过程；
17、获取到运行周期内对应可选无人机执行无障碍过程的次数、执行高障碍过程的次数和执行低障碍过程的次数，并将其分本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适用于桥梁检测的无人机巡检系统，其特征在于，包括服务器、桥梁安全识别判断模块、巡检偏离检测校正模块、无人机实时监测模块和远程控制端；操作人员通过远程控制端设定无人机的预设飞行路径轨迹，控制无人机的起飞，使无人机按照预设飞行路径轨迹飞行并对桥梁进行巡检；无人机上搭载有监测设备，监测设备包括高清晰度摄像头和红外感应器，其中，高清晰度摄像头用于拍摄桥梁的表面图像，红外感应器用于检测桥梁的温度分布数据，无人机将巡检监测信息经服务器发送至桥梁安全识别判断模块；
2.根据权利要求1所述的一种适用于桥梁检测的无人机巡检系统，其特征在于，无人机实时监测模块的具体运行过程包括：
3.根据权利要求2所述的一种适用于桥梁检测的无人机巡检系统，其特征在于，若飞速检测值未超过预设飞速检测阈值，则采集到无人机中若干个部件的实时温度，将实时温度与相应的预设温度阈值进行数值比较，若实时温度超过预设实时温度阈值，则将对应部件标记为超温部件；将超温部件的实时温度与预设实时温度阈值进行差值计算，并将差值结果与相应的预设实时温度阈值进行比值计算得到温超检测值，将所有超温部件的温超检测值进
4.根据权利要求1所述的一种适用于桥梁检测的无人机巡检系统，其特征在于，服务器与巡检校正稳定性评估模块通信连接，巡检校正稳定性评估模块用于在无人机发生轨迹偏离时采集到无人机的轨迹偏离路径长度，以及采集到无人机开始偏离轨迹的时刻与经过校正后回到预设飞行路径轨迹的时刻的间隔时长并将其标记为巡迹偏离时长；若轨迹偏离路径长度或巡迹偏离时长超过对应预设阈值，则生成巡检校正不合格信号；若轨迹偏离路径长度和巡迹偏离时长均未超过对应预设阈值，则生成巡检校正合格信号；且将巡检校正合格信号或巡检校正不合格信号经服务器发送至远程控制端。
5.根据权利要求4所述的一种适用于桥梁检测的无人机巡检系统，其特征在于，服务器与巡检前置准备模块通信连接，在通过无人机对桥梁进行巡检前，巡检前置准备模块获取到处于空闲状态的所有无人机，将对应无人机标记为i，且i为大于1的自然数；通过巡检前置选择分析以确定执行当次桥梁巡检任务的无人机并将其标记为巡优无人机，且将巡优无人机经服务器发送至远程控制端，管理人员安排巡优无人机执行当次桥梁巡检任务。
6.根据权利要求5所述的一种适用于桥梁检测的无人机巡检系统，其特征在于，巡检前置选择分析的具体分析过程如下：
7.根据权利要求6所述的一种适用于桥梁检测的无人机巡检系统，其特征在于，周期运行分析的具体分析过程如下：
8.根据权利要求5所述的一种适用于桥梁检测的无人机巡检系统，其特征在于，巡检前置准备模块还用于对当前桥梁巡检任务的巡检环境进行检测，通过巡检环评分析以判断当前桥梁巡检任务的执行难度，据此生成执行高难度信号或执行低难度信号，且将执行高难度信号或执行低难度信号经服务器发送至远程控制端。
9.根据权利要求8所述的一种适用于桥梁检测的无人机巡检系统，其特征在于，巡检环评分析的具体分析过程如下：
...【技术特征摘要】
1.一种适用于桥梁检测的无人机巡检系统，其特征在于，包括服务器、桥梁安全识别判断模块、巡检偏离检测校正模块、无人机实时监测模块和远程控制端；操作人员通过远程控制端设定无人机的预设飞行路径轨迹，控制无人机的起飞，使无人机按照预设飞行路径轨迹飞行并对桥梁进行巡检；无人机上搭载有监测设备，监测设备包括高清晰度摄像头和红外感应器，其中，高清晰度摄像头用于拍摄桥梁的表面图像，红外感应器用于检测桥梁的温度分布数据，无人机将巡检监测信息经服务器发送至桥梁安全识别判断模块；
2.根据权利要求1所述的一种适用于桥梁检测的无人机巡检系统，其特征在于，无人机实时监测模块的具体运行过程包括：
3.根据权利要求2所述的一种适用于桥梁检测的无人机巡检系统，其特征在于，若飞速检测值未超过预设飞速检测阈值，则采集到无人机中若干个部件的实时温度，将实时温度与相应的预设温度阈值进行数值比较，若实时温度超过预设实时温度阈值，则将对应部件标记为超温部件；将超温部件的实时温度与预设实时温度阈值进行差值计算，并将差值结果与相应的预设实时温度阈值进行比值计算得到温超检测值，将所有超温部件的温超检测值进行均值计算得到温超决策值，且将无人机中超温部件的数量与所监测的部件数量的比值标记为超温部件决策值；
4.根据权利要求1所述的一种适用于桥梁检测的无人机巡检系统，其特征在于，服务器与巡检校正稳定性评估模块通信连接，巡检校正稳定性评估模块用于在无人机发生轨迹偏离时采集到无人机的轨迹偏离路径长度，以及采集到无人机开始偏离轨迹的时刻与经过校正...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢雄强，欧忠，吴云城，杨冠霖，李昆，
申请(专利权)人：广东大道检测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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