用于监视大型厂房的飞行器无线监视系统及监视方法
【技术领域】
[0001]本发明属于大型厂房的监视领域，更具体地说，涉及一种用于监视大型厂房的飞行器无线监视系统及监视方法。
【背景技术】
[0002]为了满足核电厂或其他大型厂房建筑区域的安全要求和指挥监管需求，在工程建设阶段或厂房建造完成后的运行及检测阶段，厂房内和厂房外围的重要区域均需要设置监视通信系统，以保证能够对重要监管区域及人员不宜到达区域进行实时监视。
[0003]在目前已知的核电厂或其他大型厂房中，监视通信系统的监视设备和通信设备通常独立设置:一般采用固定或可转动角度的摄像头作为监视设备，再利用通信电缆将摄像头的视频信号传输至监控室。但是，上述监视系统至少存在以下缺陷:1)设备需求较多:由于摄像头的拍摄距离有限，因此如果想要在较长或较宽阔范围内达到全方位监视效果，就只能在短距离内架设多台用于监视的摄像头，耗材较多；2)拍摄角度受限:由于摄像头的安装位置通常是固定的，即便其可以在一定程度上调整拍摄角度，但摄像头本身也存在拍摄死角；3)整体功能不可靠:摄像头拍摄的视频信号需要通过通信电缆传输至接收图像的监控室，一旦通信电缆出现问题，容易造成单一故障，影响整个系统的功能；4)监视效果不可靠:监视范围内的监视目标一旦遇到遮蔽物或强光等，则无法实现监视功能。
[0004]另一方面，目前已存在应用飞行器搭载摄像头的拍摄系统，这种拍摄系统基本都是采用小型遥控直升机或四通道飞行器作为飞行载具，飞行器上架设摄像头作为图像采集系统进行航拍。航拍时通过遥控器手动控制飞行器的飞行姿态和动作，利用飞行器上加装的摄像头从高空对地面环境进行拍摄，拍摄的图像通常作为数字信号存储在飞行器上的存储设备(如存储卡或其他存储器)中，或者通过无线通信技术传送至地面接收装置，转码后直接读取实时视频图像。但是，这种拍摄系统无法在核电厂等大型厂房内应用，原因是带有摄像头的飞行器存在以下缺陷:1)续航能力差:由于飞行器靠搭载的电池作为动力能源，续航时间主要取决于电池性能，因此目前的航拍用飞行器基本都是短时作业，无法长时间运行；2)现有的航拍用飞行器基本都是由地面人员远程手动遥控，无法做到自动运行，因此难以应用于实时监视系统。
[0005]有鉴于此，确有必要一种提供能够解决上述问题的用于监视大型厂房的飞行器无线监视系统及监视方法。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于:提供一种用于监视大型厂房的飞行器无线监视系统及监视方法，以实现对包括核电厂在内的大型厂房的全方位实时监视。
[0007]为了实现上述发明目的，本发明提供了一种用于监视大型厂房的飞行器无线监视系统，其包括飞行器、自动充电装置、无线通信网络和监控室；其中:飞行器用于搭载摄像头并在大型厂房内外的监视区域中飞行或停留，实现对监视区域的巡查监视和定点监视；自动充电装置用于为飞行器及时自动充电；无线通信网络用于实现监控室与飞行器之间的无线通信；监控室用于显示监视图像和对飞行器发出控制指令。
[0008]优选地，所述飞行器为四通道飞行器，其搭载的摄像头具备角度调节能力，可以根据控制指令改变摄像头的朝向。
[0009]优选地，所述飞行器中安装有控制芯片，控制芯片用于根据无线通信网络传送的控制指令，对飞行器的动作进行控制，飞行器的动作包括飞行姿态、飞行速度、飞行轨迹、摄像头工作状态和转向、自动充电中的一种或几种。
[0010]优选地，所述飞行器上安装有用于定位的GPS定位器和用于避障的避障传感器，控制芯片根据预设的阙值、避障传感器的感应信号以及GPS定位器的定位信号，对飞行器的飞行轨迹进行控制。
[0011]优选地，所述监控室内设有用于显示监视图像的显示屏和用于发出控制指令的飞行器控制机构；无线通信网络采用星型网络连接，包括多个飞行器无线收发设备、一个监控室无线收发终端和多个无线收发中继设备；飞行器无线收发设备设于不同飞行器上并与控制芯片连接，监控室无线收发终端设于监控室中并与飞行器控制机构连接；无线收发中继设备用于飞行器无线收发设备和监控室无线收发终端之间的无线信号中转传递，以确保飞行器无线收发设备和监控室无线收发终端之间的通信顺畅；飞行器的监视数据通过无线通信网络传送给监控室的飞行器控制机构，飞行器控制机构的控制指令通过无线通信网络传送给飞行器的控制芯片。
[0012]优选地，所述飞行器有自动控制模式和手动控制模式两种监视模式，根据监控室的控制指令进行切换。
[0013]优选地，所述自动充电装置包括设置在监视区域中的多个自动充电插座和设置在飞行器上的自动充电插头；自动充电插座上设有至少三个参照点，自动充电插头在与参照点对应的位置上设置有自动充电传感器，通过自动充电传感器对参照点的感应，保证飞行器的自动充电插头能够与自动充电插座准确对接。
[0014]优选地，所述自动充电插座分别设置于监视区域内预设的不同充电点上，每一充电点均设有遮蔽物，自动充电插座安装在遮蔽物的下方，其插孔垂直面向地面；自动充电插头设置在飞行器的背部且垂直背对地面。
[0015]优选地，所述自动充电插头外围设置有连接导轨，自动充电插座的外围设置有与连接导轨相对应地导槽/导块，通过连接导轨和导槽/导块的对应连接，确保自动充电插头和自动充电插座的紧密插接。
[0016]为了实现上述发明目的，本发明还提供了一种用于监视大型厂房的飞行器无线监视方法，其包括以下步骤:
[0017]根据监控需要，自监控室向飞行器发出控制指令，控制指令以无线传输方式发送给飞行器；
[0018]飞行器接收控制指令，并按照控制指令对大型厂房的监视区域进行监视，获取监视数据；
[0019]飞行器通过无线方式将监视数据发送给监控室；
[0020]监控室接收监视数据并进行对应处理，实现对监视区域的远程监视。
[0021]优选地，所述飞行器接收控制指令后，首先判断控制指令是否为自动控制指令:如是，飞行器以自动控制模式对大型厂房的监视区域进行监视，利用搭载的摄像头自动获取监视图像；如否，飞行器切换为手动控制模式，并依据后续的手动控制指令对大型厂房的监视区域进行监视。
[0022]优选地，所述飞行器以自动控制模式对大型厂房的监视区域进行监视过程中，如果某一飞行器的电量小于预定值，则自动飞行至监视区域中最近一个充电点进行自动充电，充电时，摄像头继续获取监视图像。
[0023]优选地，所述监控室接收监视数据并进行对应处理的步骤包括:监控室接收监视数据后，如发现监视区域内存在监视目标异常或是需要对特定位置进行监视，则发出切换控制指令，将飞行器的自动控制模式转为手动控制模式，之后通过手动控制指令对飞行器进行手动控制。
[0024]与现有技术相比，本发明用于监视大型厂房的飞行器无线监视系统及监视方法可通过飞行器对大型厂房的监视区域进行定点监视和巡查监视，解决了传统定点监视设备存在的监视范围不足、机动性差、监视位置无法调整等问题；同时，还利用自动充电装置解决了飞行器续航能力不足的问题，利用无线通信网络解决了现有通信电缆易出现的单一故障问题。
【附图说明】
[0025]下面结合附图和【具体实施方式】，对本发明用于监视大型厂房的飞行器无线监视系统、监视方法及其有益效果进行详细说明。
[0026]图1为本发明用于监视大型厂房的飞行器无线监视系统的一个实施例示意图。
[0027]图2为采用本发明的大型厂房的一个实施例示意图，其中，自动充电装置未示出。
[0028]图3为图1中飞行器的一个实施例示意图。
[0029]图4为图1中自动充电装置的一个实施例示意图。
[0030]图5为图1中监控室的一个实施例示意图。
[0031]图6为图1中无线通信网络的一个实施例示意图。
[0032]图7为本发明用于监视大型厂房的飞行器无线监视方法的步骤示意图。
[0033]图8为图7中步骤S52的具体步骤示意图。
【具体实施方式】
[0034]为了使本发明的目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和【具体实施方式】，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的【