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专利号: 2014100859424
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 控制;调节
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于多旋翼无人机的带式输送机自动巡检系统,其特征是:自动巡检系统包括:多旋翼无人机,无人机地面工作站和无人机导航标识;

所述的多旋翼无人机包括无人机本体、无人机导航系统、无人机巡检系统、机载电源和无线信号发射端;无人机导航系统、无人机巡检系统、机载电源和无线信号发射端均安装在无人机本体上;

所述的无人机地面工作站包含多功能计算机和无线信号接收端;

所述的导航标识分为垂直导航标识和水平导航标识,均为反光条;垂直导航标识贴于带式输送机支架两侧,间距为1m;水平导航标识贴于与带式输送机平行,距离为0.5米的地面上,间距为1m;

所述的无人机导航系统分为水平导航和垂直导航两个部分;水平导航和垂直导航均包含图像传感器和轨迹控制器,所述的图像传感器能对预先设计的飞行路线即导航标识进行实时图像采集;所述的轨迹控制器能对导航标识进行图像处理并根据处理结果控制无人机水平、垂直飞行;

所述的无人机巡检系统包括视频巡检部件和传感器巡检部件,所述的视频巡检部件包含高清摄像头和能自动识别托辊运行状态并控制高清摄像头拍摄的图像处理器;所述的传感器巡检部件包括:红外线热成像仪、RFID读写器、瓦斯浓度传感器和氧气含量传感器;红外线热成像仪测量带式输送机托辊温度;RFID读写器读取安装在托辊支架上的RFID标签的托辊信息;瓦斯浓度传感器和氧气含量传感器采集瓦斯浓度和氧气含量。

2.使用权利要求1所述系统的基于多旋翼无人机的带式输送机自动巡检方法,其特征在于:该巡检方法包括导航方法和巡检方法:

所述导航方法:无人机导航采用基于路径识别的视觉导航方式,分为水平导航和垂直导航两个部分,水平导航通过水平图像传感器实时识别贴在地面上的导航标记,经过轨迹控制器的图像处理后,控制无人机的水平飞行轨迹,使无人机可以沿着带式输送机的运输路径飞行;垂直导航通过垂直图像传感器实时识别贴在输送机支架上的导航标记,经过轨迹控制器的图像处理后,控制无人机的垂直飞行轨迹,使无人机的巡检装置与带式输送机的托辊保持水平;此外,无人机地面工作站的导航模块可根据无人机传输过来的导航信息对无人机的飞行轨迹进行更高优先级的手动控制,以确保无人机安全;

所述巡检方法:无人机巡检系统分为视频巡检和传感器巡检两部分,视频巡检通过高清摄像头和图像处理器自动识别出托辊后,导航系统中的控制器会控制无人机悬停一段时间,图像处理器控制高清摄像头对托辊进行视频巡检,并将巡检情况实时传输至地面无人机工作站;传感器巡检在无人机悬停后,通过所安装的传感器采集托辊和环境信息,并所采集的信息实时传输至地面无人机工作站;巡检完成后,控制器控制无人机按导航标记继续飞行。