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原文传递地下综合管廊巡检系统

专利名称：	地下综合管廊巡检系统
摘要：	本发明公开了一种地下综合管廊巡检系统，包括无人机飞行平台、飞行控制器、RGB‑D相机和激光雷达避障传感器；RGB‑D相机采集综合管廊的视觉点云数据；激光雷达避障传感器采集综合管廊的环境障碍数据；获取的视觉点云数据和环境障碍数据传输至飞行控制器；飞行控制器综合分析视觉点云数据和环境障碍数据，并根据分析结果生成巡检飞行地图；无人机飞行平台根据巡检飞行地图的导引实现自主避障巡航和定点悬停的导引自动巡检综合管廊。本发明的无人机飞行平台搭载信息采集部件实时采集地下综合管廊内的环境指标数据，以此取代人工高效、高质量完成管廊巡检、巡查，可靠性高、稳定性好，克服现有履带式行走巡检机器人或轨道式行走机器人的高成本、难批量投入市场的缺陷。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	苏州大学
发明人：	梁业丰;刘智雄;金鑫;魏敏华;徐瑞飞;朱梓渊;林安迪;匡绍龙;武帅
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-19T00:00:00+0800
申请号：	CN201910242470.1
公开号：	CN110027701A
代理机构：	苏州市中南伟业知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	殷海霞
分类号：	B64C27/08(2006.01);B;B64;B64C;B64C27
申请人地址：	215000 江苏省苏州市相城区济学路8号
主权项：	1.一种地下综合管廊巡检系统，其特征在于：包括无人机飞行平台、飞行控制器和信息采集部件；所述信息采集部件和飞行控制器均安装在无人机飞行平台上，所述无人机平台搭载飞行控制器和信息采集部件在综合管廊内飞行；所述信息采集部件有线连接飞行控制器；所述信息采集部件包括RGB-D相机、激光雷达避障传感器，所述RGB-D相机用以采集综合管廊的视觉点云数据；所述激光雷达避障传感器用以扫描采集综合管廊的环境障碍数据；获取的视觉点云数据和环境障碍数据传输至所述飞行控制器；所述飞行控制器综合分析视觉点云数据和环境障碍数据，并根据分析结果生成巡检飞行地图；所述无人机飞行平台根据巡检飞行地图的导引实现自主避障巡航和定点悬停；所述飞行控制器生成巡检飞行地图的步骤包括，第一阶段：所述飞行控制器基于视觉SLAM算法分析视觉点云数据和环境障碍数据，获取无人机飞行平台的实时定位信息和综合管廊的环境特征信息，并根据获取的实时定位信息和地图特征信息构建综合管廊的环境特征地图；第二阶段：通过匹配所述环境特征地图和综合管廊的实际环境地图，在所述环境特征地图上标注飞行起点、飞行终点、悬停点，并根据航迹规划生成巡检飞行地图；所述悬停点包括管廊内需要巡检的位置；所述无人机飞行平台根据巡检飞行地图的导引自动巡检综合管廊。 2.如权利要求1所述的地下综合管廊巡检系统，其特征在于：所述信息采集部件还包括环境指标传感器组和摄像头；所述环境指标传感器组用以采集巡检过程中综合管廊内的各个环境指标；所述摄像头用以采集巡检过程中综合管廊内的视频数据和表盘图像数据；获取的环境指标、视频数据和表盘图像数据传输至所述飞行控制器。 3.如权利要求2所述的地下综合管廊巡检系统，其特征在于：所述环境指标传感器组包括但不限于湿度传感器、温度传感器、烟雾传感器、液位传感器、甲烷浓度传感器、硫化氢浓度传感器、光线传感器中的一种或者多种的组合。 4.如权利要求1所述的地下综合管廊巡检系统，其特征在于：其还包括远程监控中心，所述飞行控制器通过无线传输模块与远程监控中心连接，所述飞行控制器将信息采集部件采集的数据无线传输至远程监控中心。 5.如权利要求4所述的地下综合管廊巡检系统，其特征在于：所述飞行控制器包括飞行控制模块、无线传输模块、传感器信息编码模块和视频编码模块；所述飞行控制模块用以生成巡检飞行地图，并导引所述无人机平台自主避障巡航和定点悬停；其还用以控制所述信息采集部件的工作状态；所述传感器信息编码模块用以对环境指标传感器模组采集的环境指标数据进行编码；所述视频编码模块用以对摄像头采集的视频数据和表盘图像数据进行编码；编码后环境指标数据、视频数据和表盘图像数据经所述无线传输模块传输至远程监控中心。 6.如权利要求5所述的地下综合管廊巡检系统，其特征在于：所述远程监控中心接收表盘图像数据，基于图像识别技术处理表盘图像数据，获取并登记综合管廊内各个表盘的当前数据。 7.如权利要求5所述的地下综合管廊巡检系统，其特征在于：所述远程监控中心接收环境指标数据，通过与预先设置的环境指标阈值比对，判断综合管廊内的异常情况，所述异常情况包括烟雾超标、温湿度超标、液位超标、甲烷浓度超标、硫化氢浓度超标中的一种或者几种的组合，并在异常情况下启动报警器。 8.如权利要求5所述的地下综合管廊巡检系统，其特征在于：所述远程监控中心接收视频数据，基于大数据及深度学习算法分析视频数据，判断综合管廊内的异常情况，所述异常情况包括塌陷、灌水、火灾、人类活动中的一种或者几种的组合，并在异常情况下启动报警器。 9.如权利要求6～8所述的地下综合管廊巡检系统，其特征在于：所述远程监控中心接收并存储所述巡检飞行地图，在判断为异常情况时更新巡检飞行地图，所述无人机飞行平台在更新后的巡检飞行地图的导引下再次进入当前发生异常情况区域的悬停点。 10.如权利要求1所述的地下综合管廊巡检系统，其特征在于：所述飞行控制器还包括无线充电模块；所述无线充电模块基于磁耦合谐振式无线充电技术给所述无人机飞行平台充电。
所属类别：	发明专利