囊体的检漏系统的制作方法

文档序号:14986807发布日期:2018-07-20 21:24阅读:158来源:国知局

本实用新型涉及检测领域,具体而言,涉及一种囊体的检漏系统。



背景技术:

系留气球具有囊体,依靠给囊体充氦气来飞行。在给囊体充完氦气后,需要定期对囊体进行检查,以确保囊体不存在漏气现象(材料本体的透气可以忽略)。

目前的检查方法是在系留气球锚泊状态下,由人工站立在锚泊平台、垂直升降车平台,或工程吊车的吊篮中,对囊体腹部和侧面进行喷洒或刷肥皂水,并观察是否有气泡产生,从而判定是否有漏气现象,或者用望远镜直接观察是否有漏洞。

但上述方式存在如下缺陷:(1)如站立在锚泊平台上,必须锚泊状态检漏,影响系留气球正常使用,且由于锚泊平台可站立面积小,对囊体腹部检查的区域有限;(2)如站立在垂直升降平台上,也必须锚泊状态检漏,影响系留气球正常使用,且必须在无风或者风速较小的情况下进行检漏,同时,由于升降平台升降高度有限,可检漏面积小,并且如遇突风可能会导致系留气球撞上垂直升降平台,造成人员受伤、囊体受损等事故,另外,垂直升降车移动速度慢,检漏效率低;(3)由于通过锚泊平台和垂直升降平台可检漏的区域有限,囊体较高的区域只能通过工程吊车搭载工作人员进行检漏,采用工程吊车有如下缺点:1、成本高,作业效率慢;2、工作人员高空作业危险;3、如遇突风可能损伤囊体,造成工程吊车倾倒等危险;4、必须锚泊状态进行检漏,影响系留气球正常使用;(4)如望远镜观察,则检漏精度差,只能发现特别明显的漏洞、裂口等,对于细小的漏气点则无法发现,且不能观察到囊体顶部状态。

针对现有技术中系留气球的囊体检漏效率低的问题,目前尚未提出有效的解决方案。



技术实现要素:

本实用新型实施例提供了一种囊体的检漏系统,以至少解决现有技术中系留气球的囊体检漏效率低的技术问题。

根据本实用新型实施例的一个方面,提供了一种囊体的检漏系统,包括:检漏装置,包括喷水装置和图像采集装置,喷水装置用于向检漏点喷洒检漏液体,图像采集装置用于获取检漏点的图像信息;飞行装置,搭载检漏装置,用于携带检漏装置至系留囊体所属的区域;第一控制器,与检漏装置通信,用于根据确定的检漏点的图像信息确定检漏点的检漏结果。

进一步地,飞行装置还包括:设置于飞行装置下方的载物台,用于搭载检漏装置。

进一步地,喷水装置通过第一连接杆连接至载物台)下方,图像采集装置通过第二连接杆连接至载物台下方。

进一步地,检漏装置还包括:蓄水箱,设置于载物台上方,通过穿过载物台的管道与喷水装置相连;阀门,设置于蓄水箱与管道之间,用于控制蓄水箱出水。

进一步地,检漏装置还包括:压力控制装置,设置于阀门和蓄水箱之间,用于控制喷水装置的出水压力。

进一步地,检漏装置还包括:水量检测装置,设置于蓄水箱内,用于检测蓄水箱中的检漏液体的剩余量。

进一步地,检漏装置还包括:第二控制器,设置于飞行装置顶部,用于控制阀门的开闭、喷水装置的喷洒方向和图像采集装置的图像采集方向。

进一步地,飞行装置包括:四个滑轨,四个滑轨中每个滑轨的一端相接后,设置于蓄水箱顶部,且每个相邻的滑轨互相垂直;四个平台滑块,每个平台滑块嵌套在对应的一个滑轨上,且每个平台滑块的下方通过第三连接杆与载物台相连,用于通过在滑轨上滑动,调整载物台相对于蓄水箱的距离。进一步地,第一控制器还用于确定飞行装置的检漏轨迹。

进一步地,飞行装置包括:测距装置,设置于载物台下方,用于检测飞行装置与囊体的距离;第一控制器还用于根据距离控制飞行装置飞行。

进一步地,图像采集装置为全景摄像头。

进一步地,飞行装置为无人机。

在本实用新型实施例中,通过飞行装置搭载检漏装置,携带检漏装置至囊体所属的区域,检漏装置包括喷水装置和图像采集装置,能够向检漏区域喷洒检漏液体,并获取检漏区域的图像信息,再由控制器来对图像信息进行分析,从而得到检漏结果。上述方案通过飞行装置携带检漏装置来完成囊体的检漏工作,从而无需人为的向囊体喷洒检漏液体,使得在检漏的过程中,囊体所属的系留气球无需停泊,可以正常飞行,也不会对工作人员的安全带来威胁,且避免了人为观察来确定检漏结果的方式,能够得到更加准确的检漏结果,进而解决了现有技术中系留气球的囊体检漏效率低的技术问题,提高了检漏的准确度和效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,构成本申请的一部分,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:

图1是根据本实用新型实施例的囊体的检漏系统的示意图;

图2是根据本实用新型实施例图1所示的囊体的检漏系统中部分结构的局部放大图;

图3是根据本实用新型实施例的一种漏气检测系统进行检漏控制的示意图;以及

图4是根据本实用新型实施例的一种控制系留气球检漏系统闭环控制示意图。

其中,上述附图包括以下附图标记:

10、检漏装置;11、喷水装置;12、图像采集装置;13、蓄水箱;14、阀门;15、第二控制器;16、舵机;20、飞行装置;21、载物台;22、滑轨;23、平台滑块。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是,本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

根据本实用新型实施例,提供了一种囊体的检漏系统的实施例,图1是根据本实用新型实施例的囊体的检漏系统的示意图,如图1所示,该系统包括:

检漏装置10,包括喷水装置11和图像采集装置12,喷水装置11用于向检漏点喷洒检漏液体,图像采集装置12用于获取检漏点的图像信息。

飞行装置20,搭载检漏装置10,用于携带检漏装置10至囊体所属的区域。

第一控制器(设置于囊体所属的系留气球中,图中未示出),与检漏装置10通信,用于根据确定的检漏点的图像信息确定检漏点的检漏结果。

具体的,上述检漏液体可以是肥皂水,飞行装置20可以是无人机,喷水装置11可以是带有一定射程的喷头,图像采集装置12可以是摄像头,第一控制器可以是设置于系留气球的控制中心。

上述图像采集装置12可以动态调整采集方向以及采集图像的焦距,从而能够获取到清晰准确的图像。

控制中心可以根据控制需求设置检漏轨迹,可以选择两种设置方式,一种是对囊体进行日常巡检,控制中心导入囊体外形的三维模型,根据巡检的需求设定检漏轨迹;还有一种方式是指定囊体的检漏区域,设置无人机在该检漏区域中的检漏轨迹。

在检漏装置10通过喷头向囊体喷洒检漏液体之后,获取囊体的图像信息,并将图像信息传输至控制中心,控制中心可以调用图像识别模型,将囊体的图像信息与导入的检漏案例信息(包括图片和/或视频)进行比对,从而判断当前图像信息对应的区域是否存在漏洞,在存在漏洞的情况下,还可以记录漏洞点在囊体的三维模型中的坐标,并将记录的内容回传。

由上可知,本实用新型上述实施例通过飞行装置搭载检漏装置,携带检漏装置至系留囊体所属的区域,检漏装置包括喷水装置和图像采集装置,能够向检漏区域喷洒检漏液体,并获取检漏区域的图像信息,再由控制器来对图像信息进行分析,从而得到检漏结果。上述方案通过飞行装置携带检漏装置来完成囊体的检漏工作,从而无需人为的向囊体喷洒检漏液体,使得在检漏的过程中,囊体所属的系留气球无需停泊,可以正常飞行,也不会对工作人员的安全带来威胁,且避免了人为观察来确定检漏结果的方式,能够得到更加准确的检漏结果,进而解决了现有技术中系留气球的囊体检漏效率低的技术问题,提高了检漏的准确度和效率。

可选的,根据本申请上述实施例,飞行装置20还包括:设置于飞行装置20下方的载物台21,用于搭载检漏装置10。

可选的,根据本申请上述实施例,喷水装置11通过第一连接杆连接至载物台21下方,图像采集装置12通过第二连接杆连接至载物台21下方。

图2是根据本实用新型实施例图1所示的囊体的检漏系统中部分结构的局部放大图,结合图2所示,载物台21上方与飞行装置20下方相连,载物台21下方通过连杆与图像采集装置12和喷水装置11相连。

进一步地,上述第一连接杆和第二连接杆都可以为可转动的连接杆,用于调整图像采集装置12和喷水装置11的转向。

可选的,根据本申请上述实施例,检漏装置10还包括:

蓄水箱13,设置于载物台21上方,通过穿过载物台21的管道与喷水装置11相连;

阀门14,设置于蓄水箱13与管道之间,用于控制蓄水箱13出水。

结合图1和图2所示,管道穿过载物台21,将蓄水箱13与喷水装置11相连,蓄水箱13用于存储检漏液体,阀门14可以设置于蓄水箱13与管道之间。

可选的,根据本申请上述实施例,检漏装置10还包括:

压力控制装置(图中未示出),设置于阀门14和蓄水箱13之间,用于控制喷水装置11的出水压力。

具体的,喷水装置11的喷水需要有一定的射程才能够喷到囊体表面,因此蓄水箱13中的水需要具有一定压力,通过压力控制装置调整调整蓄水箱13中的水压,从而调整喷水装置11的出水压力,进而保证喷水具有一定的射程。

可选的,根据本申请上述实施例,检漏装置10还包括:

水量检测装置(图中未示出),设置于蓄水箱13内,用于检测蓄水箱13中检漏液体的剩余量。

具体的,水量检测装置可以是液位计,设置于蓄水箱13之中,通过液位计检测的液位信息和蓄水箱13的体积即可得到蓄水箱13中的剩余水量。第一控制器通过水量检测装置动态监测蓄水箱13中检漏液体的剩余量,并根据检漏液体的剩余量进行判断,继续进行下一步检漏,或返回地面补充检漏液体。

可选的,根据本申请上述实施例,检漏装置10还包括:

第二控制器15,设置于飞行装置20顶部,用于控制阀门14的开闭、喷水装置11的喷洒方向和图像采集装置12的图像采集方向。结合图1所示,第二控制器15可以设置于飞行装置20的顶部,与第一控制器通信,还可以控制喷水装置11的喷射方向,以及通过舵机16控制图像采集装置12的图像采集方向。

可选的,根据本申请上述实施例,飞行装置20包括:

四个滑轨22,四个滑轨22中每个滑轨22的一端相接后,设置于蓄水箱13顶部,且每个相邻的滑轨22互相垂直。

四个平台滑块23,每个平台滑块23嵌套在对应的一个滑轨22上,且每个平台滑块23的下方通过第三连接杆与载物台21相连,用于通过在滑轨22上滑动,调整载物台21相对于蓄水箱13的距离。

如图1所示,在一种可选的实施例中,飞行装置20具有四个滑轨22,相邻滑轨22之间互相垂直。每个滑轨22上嵌套有一个平台滑块23,四个平台滑块23的底部均于载物台21相连,该结构用于调整载物台21的上下位置,当四个平台滑块23均向外移动(左侧平台滑块23向左移,右侧平台滑块23向右移,前方平台滑块23向前移,后方平台滑块23向后移)时,载物台21相对于蓄水箱13向上移动,也即载物台21与蓄水箱13之间的距离减小;当两个平台滑块23均向中心移动(左侧平台滑块23向右移,右侧平台滑块23向左移,前方平台滑块23向后移,后方平台滑块23向前移)时,载物台21相对于蓄水箱13向下移动,也即载物台21与蓄水箱13之间的距离增加。

测距装置(图中未示出),设置于载物台21下方,用于检测飞行装置20与囊体的距离;

其中,第一控制器还与飞行装置20通信,还用于根据距离控制飞行装置20飞行。

在一种可选的实施例中,第一控制器可以导入检漏距离信息,即飞行装置20囊体之间的距离,以确保在检漏过程中不撞伤囊体、不发生事故。测距装置可以是激光测距装置,向第一控制器反馈检测到的距离,第一控制器根据测距装置反馈的距离调整无人机与系留气球直接的距离,使其保持固定的距离。具体的,第一控制器可以通过飞行控制系统控制机翼驱动装置动态驱动机翼电机转动,控制机翼调速装置动态调节四个机翼电机的转速来调整飞行姿态,以抵抗外界干扰和保持与系列气球的飞行距离。

可选的,根据本申请上述实施例,第一控制器还用于确定飞行装置20的检漏轨迹。

可选的,根据本申请上述实施例,飞行装置20包括:

测距装置,用于检测飞行装置20与囊体的距离;其中,第一控制器还用于根据距离调整飞行装置20的飞行。

可选的,根据本申请上述实施例,图像采集装置12为全景摄像头。

可选的,根据本申请上述实施例,飞行装置20为无人机。

下面,对上述囊体的检漏系统的控制方式进行描述,图3是根据本实用新型实施例的一种漏气检测系统进行检漏控制的示意图,结合图3所示,囊体的检漏系统包括设置于系留气球端的检漏控制系统,以及设置于无人机端的检漏执行装置和检漏执行机构,其中,检漏控制系统通过无线与检漏执行装置通信,通过检漏执行装置对检漏执行机构进行控制。

控制中心(第一控制器)具有路径规划模块、视觉处理模块、喷洒控制模型以及飞行控制模块,下面依次进行说明。

路径规划模块通过GPS来规划检漏轨迹,并通过激光测距装置检测无人机与囊体的距离。

视觉处理模块用于驱动摄像头对准进行检漏的囊体,并根据摄像头返回的图像信息进行分析得到检漏结果。

喷洒模块通过水量检测装置检测蓄水箱的剩余水量,并通过水箱压控装置控制蓄水箱中的水压;还通过喷水启停装置控制电磁阀,从而控制喷头出水,并通过喷头转动装置控制喷头转动。

飞行控制模块通过机翼驱动装置驱动四个机翼的电机转动,并通过机翼调速装置调整四个机翼的点击的转速,从而调整无人机的飞行姿态,以防止无人机抵抗外界干扰,同时保持与系留气球的飞行距离。

首先在系留气球控制中心(第一控制器)中导入数据(检漏轨迹、预定水压、距离等),给蓄水箱注入检漏液体。将检漏无人机置于空旷位置后,开启检漏系统,设定为自动/手动检漏。检漏系统接收控制中心数据后,通过无线通信系统向无人机发出指令。

无人机GPS开始根据指令轨迹引导检漏路线,当到达指定位置后,视觉处理模块发出指令控制摄像头采集图像并回传控制中心,经控制中心分析处理后,确认待检位置。然后喷洒模块接收控制中心指令并调整蓄水箱中的压力、阀门开关以及喷头角度,从而使喷头向检漏点喷洒检漏液体。

在喷洒检漏液体完毕后控制阀门关闭,信号经无线通信系统反馈至控制中心,视觉处理系统接收控制中心信号后调整摄像头角度和焦距,采集视频或图像经无线通信系统回传到控制中心,控制中心将采集到的信息进行分析比对。

如有确定存在漏洞,则记录该点坐标位置并保存对应的视频或图片。当分析比对未发现漏洞时,控制中心向无人机发出下一步飞行指令,轨迹规划系统根据指令GPS引导至下一待检点,如此往复循环。

与此同时,飞行控制系统并行处理控制机翼转动、速度,以保证无人机可以达到指定位置并始终与系留气球保持一定距离以及稳定的飞行姿态。控制中心还可以设置为手动操作模式,对应的各系统由人工操作发出工作指令,完成检漏工作。在此过程中,检测蓄水箱的剩余水量,如发现水量不足可以中断执行任务自动返航原点补给检漏液体。

图4是根据本实用新型实施例的一种控制系留气球检漏系统闭环控制示意图,结合图4所示,在上述漏气检测系统中还对检漏执行机构的数据进行采样以及负反馈,从而使得控制中心能够根据采样以及负反馈的结果对检漏执行机构进行控制,从而实现了囊体的检漏系统的闭环控制。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。

在本实用新型的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

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