一种复合固定翼无人机路面巡视系统的制作方法

本发明涉及路面巡视系统技术领域，具体为一种复合固定翼无人机路面巡视系统。

背景技术：

随着社会的发展，无人机的研发技术也越来越成熟，利用无人机进行航拍，其具有大比例尺、广视角等优点。目前，复合固定翼无人机凭借着起飞稳定性及灵活性较高的优点已广泛运用到军事侦察、矿产资源勘探、海洋环境监测等领域，具有较为广阔的市场需求。

在现有技术中，公路巡查任务主要由公路巡警完成，巡警通过巡逻车巡查路况并在遇到紧急交通事故时通过对讲机将事故发生位置、大致情况反馈到交通事故处理部门，由于巡警人数较少，巡视范围有限，并不能保证每个路段都能巡查，且不能实现全天24小时巡查，巡查、事故上报、事故处理各环节分离，从事故发生到处理所需时间较长，对于夜间事故更是很难实现及时发现、及时上报、及时处理，造成事故处理效率低。虽然投入了大量人力物力到公路巡查任务中，但却并没有取得可观的效果，为此，我们提出一种复合固定翼无人机路面巡视系统。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种复合固定翼无人机路面巡视系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种复合固定翼无人机路面巡视系统，包括飞行系统，飞行系统通过无线通信模块电性连接后台管理系统，且飞行系统包括处理器一，处理器一分别电性输入连接故障检测模块、供电模块、定位模块、图像采集模块和传感器模块，处理器一分别电性输出连接动力模块、照明模块和警示模块，后台管理系统包括处理器二，处理器二分别电性输入连接控制终端和语音录入模块，处理器二分别双向电性连接服务器、显示模块、交通管理平台和气象管理平台。

优选的，故障检测模块包括电子测量仪，电子测量仪电性输出连接故障识别模块，故障识别模块电性输出连接故障控制器，故障控制器电性输入连接数据对比模块，数据对比模块电性输入连接数据统计模块，故障控制器分别电性输出连接数据存储模块和数据传输模块，且数据存储模块电性输出连接故障识别模块。

优选的，图像采集模块包括视频采集模块和图片采集模块，且视频采集模块和图片采集模块均电性输入连接图像处理模块，图像处理模块电性输出连接图像编码模块。

优选的，传感器模块包括信号采集模块，信号采集模块分别电性输入连接温度传感器、湿度传感器、能见度传感器、降雨量传感器和风速传感器。

优选的，警示模块包括语音播报模块和报警器模块。

优选的，供电模块包括光伏板组件，光伏板组件电性输出连接逆变器，逆变器电性输出连接蓄电池模块，蓄电池模块分别电性输入连接充电插口模块和剩余电量检测模块。

优选的，显示模块为led液晶显示屏，led液晶显示屏选用电容式触摸屏，且led液晶显示屏采用了smt的封装方式。

优选的，图像编码模块采用mpeg和vceg共同开发的图像编码标准h.264，其包含网络抽象层和视频编码层。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明操作简单，通过对显示模块上显示的天气预警信息与传感器模块采集的实时环境数据信息进行对比，便于准确了解经定位模块定位的无人机所处位置环境变化趋势，后台工作人员将环境变化的情况通过语音录入模块与警示模块的配合告知路面行驶车辆司机，及时避免可能因环境导致的交通安全事故，通过无人机带动图像采集模块飞行时航拍路面交通情况，图像采集模块采集的路面情况通过显示模块显示，后台管理人员通过显示模块显示的路面交通信息，便于通过语音及时告知路面行驶的车辆，方便对车辆所要经过的路线进行合理有效的规划，避免引发间接安全事故和交通拥堵的情况，不仅提高了工作效率，同时降低了工作人员内的劳动强度，无人机在使用的同时利用光伏板组件进行光能的转化，有效提高了能源的利用率，增加无人机的巡航时间，服务器能够提供web服务，后台管理人员可以在办公室等其他场所通过ie浏览器随时查看路面现场交通画面，提高管理人员了解巡视信息的及时性与数据准确性。

附图说明

图1为本发明原理图；

图2为本发明故障检测模块原理框图；

图3为本发明图像采集模块原理框图；

图4为本发明传感器模块原理框图；

图5为本发明警示模块原理框图；

图6为本发明供电模块原理框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种复合固定翼无人机路面巡视系统，包括飞行系统1，飞行系统1通过无线通信模块2电性连接后台管理系统3，且飞行系统1包括处理器一4，处理器一4分别电性输入连接故障检测模块6、供电模块7、定位模块8、图像采集模块9和传感器模块10，处理器一4分别电性输出连接动力模块5、照明模块11和警示模块12，图像采集模块9安装在机身底部外壁或侧壁，用于无人机带动其飞行时航拍路面交通情况，通过安装在无人机上的传感器模块10采集其飞行所在地的周围实时气象环境数据信息，采集的实时环境数据信息经无线通信模块2传输到后台管理系统3中的利用显示模块16显示出来，动力模块5为安装在无人机身上的螺旋桨组件，通过螺旋桨组件旋转带动无人机实现飞行，定位模块8为安装在无人机外壁的gps定位器，用于实时定位该无人机的位置，便于后台管理人员通过操控无人机飞行的位置进行路面的巡视工作，提高巡视工作效率，降低工作人员的劳动强度，照明模块11为安装在机身底部外壁的led灯，便于该无人机在光线较暗的环境中进行巡视工作，方便实现全天24小时巡查，后台管理系统3包括处理器二38，在本实施例中，处理器一4和处理器二38均可采用msp430f149单片机作为核心控制模块，msp430f149单片机采用16位的cpu，具有先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间，数据吞吐率高达1 mips/mhz，从而可以缓减系统在功耗和处理速度之间的矛盾，处理器二38分别电性输入连接控制终端13和语音录入模块14，通过控制终端13输入无人机飞行的命令数据，命令数据经处理器二38读取处理后再经无线通信模块2传输到处理器一4中，进而通过处理器一4控制动力模块5工作，实现对无人机的远程控制,后台管理人员可通过语音录入模块14录入提醒、警示类的语音，录入的语音经处理器二38压缩处理后经无线通信模块2传输到处理器一4中，处理器一4对录入的语音进行解压后通过安装在机身外壁的警示模块12播出，便于对路面上行驶车辆的司机进行语音提示及警告，实现远程指挥交通的功能，处理器二38分别双向电性连接服务器15、显示模块16、交通管理平台17和气象管理平台18，显示模块16安装在监控室，便于后台管理人员在监控室内进行对路面的监控，服务器15能够提供web服务，后台管理人员可以在办公室等其他场所通过ie浏览器随时查看路面现场交通画面，提高管理人员了解巡视信息的及时性与数据准确性，气象管理平台18为气象站，气象站在每个地区都设有，目的就是为了观察当地的天气和预防自然灾害，气象站在将气象天气测出整理归纳后上传在网络平台上，后台管理系统3会根据无人机通过定位模块8定位的地理位置来给它们做出天气预警信息，做出的天气预警信息也显示在显示模块16上，工作人员通过对显示模块16上显示的天气预警信息与传感器模块10采集的实时环境数据信息进行对比，便于准确了解经定位模块8定位的无人机所处位置环境变化趋势，后台工作人员将环境变化的情况通过语音录入模块14与警示模块12的配合告知路面行驶车辆司机，及时避免可能因环境导致的交通安全事故，交通管理平台17为交通路况监控中心，经图像采集模块9采集的路面情况在通过显示模块16显示的同时，也上传到交通管理平台17中，后台管理人员通过显示模块16显示的路面交通信息，便于通过语音及时告知路面行驶的车辆，方便对车辆所要经过的路线进行合理有效的规划，避免引发间接安全事故和交通拥堵的情况。

其中，故障检测模块6包括电子测量仪19，用于检测无人机上线路的通电情况，电子测量仪19电性输出连接故障识别模块20，故障识别模块20电性输出连接故障控制器21，用于对故障数据进行读取、判断、分析和协议转换等操作，故障控制器21电性输入连接数据对比模块22，数据对比模块22电性输入连接数据统计模块23，用于统计对比发生故障的类型及次数，处理后的数据保存在数据存储模块24中，故障控制器21分别电性输出连接数据存储模块24和数据传输模块25，且数据存储模块24电性输出连接故障识别模块20，通过故障识别模块20用于识别新检测到的故障信息与之前保存过的报警信息，方便后台管理人员及时了解故障信息；

图像采集模块9包括视频采集模块26和图片采集模块27，且视频采集模块26和图片采集模块27均电性输入连接图像处理模块28，图像处理模块28电性输出连接图像编码模块29，通过图像处理模块28对视频采集模块26和图片采集模块27采集的路面交通视频及图片进行调色处理，提高图像的清晰度，处理后利用图像编码模块29进行编码，最后从显示模块16上显示出；

传感器模块10包括信号采集模块30，信号采集模块30分别电性输入连接温度传感器31、湿度传感器32、能见度传感器33、降雨量传感器34和风速传感器35，便于对无人机飞行所处的位置进行环境监测；

警示模块12包括语音播报模块36和报警器模块37，通过语音播报模块36播放出的录入语音与报警器模块37发出的报警声音来警示、提醒路上的行车司机，实现对交通的管理，避免出现交通事故；

供电模块7包括光伏板组件39，光伏板组件39安装在无人机的顶部，实现光能转化直流电能，提高能源的利用率，光伏板组件39电性输出连接逆变器40，将转化的直流电转变成交流电存储在蓄电池模块41中，用于对飞行系统1中电器元件进行供电，便于提高无人机的续航时间，逆变器40电性输出连接蓄电池模块41，蓄电池模块41分别电性输入连接充电插口模块42和剩余电量检测模块43，通过充电插口模块42与外接电源连接，实现对蓄电池模块41的直接充电，通过剩余电量检测模块43实时监控蓄电池模块41中的电量，该电量信息显示在显示模块16中；

显示模块16为led液晶显示屏，led液晶显示屏选用电容式触摸屏，便于后台管理人员操作，且led液晶显示屏采用了smt的封装方式，性能稳定它可以显示多种格式的汉字，字符和图片，功能强大，可以准确显示环境数据动态变化曲线；

图像编码模块29采用mpeg和vceg共同开发的图像编码标准h.264，其包含网络抽象层和视频编码层，网络抽象层用于数据打包和传输，编码层负责视频压缩编码，由此来实现视频传输和编码的分离，便于适应在宽带不稳定的无线网络上的数据传输。

工作原理：工作人员通过对显示模块16上显示的天气预警信息与传感器模块10采集的实时环境数据信息进行对比，便于准确了解经定位模块8定位的无人机所处位置环境变化趋势，后台工作人员将环境变化的情况通过语音录入模块14与警示模块12的配合告知路面行驶车辆司机，及时避免可能因环境导致的交通安全事故，通过无人机带动图像采集模块9飞行时航拍路面交通情况，图像采集模块9采集的路面情况通过显示模块16显示，后台管理人员通过显示模块16显示的路面交通信息，便于通过语音及时告知路面行驶的车辆，方便对车辆所要经过的路线进行合理有效的规划，避免引发间接安全事故和交通拥堵的情况，无人机在使用的同时利用光伏板组件39进行光能的转化，有效提高了能源的利用率，增加无人机的巡航时间，服务器15能够提供web服务，后台管理人员可以在办公室等其他场所通过ie浏览器随时查看路面现场交通画面，提高管理人员了解巡视信息的及时性与数据准确性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。