基于多源信息融合的隧道全息巡检无人机装置及方法

文档序号:33400820发布日期:2023-03-08 16:44阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种基于多源信息融合的隧道全息巡检无人机装置,其特征在于,包括:无人机,所述无人机包括机体、驱动系统和旋翼,所述驱动系统和所述旋翼安装于所述机体,所述驱动系统与所述旋翼动力耦合连接;辅助飞行系统,所述辅助飞行系统安装于所述机体,与所述驱动系统通信连接,用于确定所述无人机的三维坐标信息和目标航线;全息探测系统,所述全息探测系统与所述辅助飞行系统通信连接,用于获取隧道的扫描信息及确定风险点;远程控制系统,所述驱动系统、所述辅助飞行系统和所述全息探测系统均与所述远程控制系统通信连接,所述远程控制系统用于控制所述无人机的工作。2.根据权利要求1所述的基于多源信息融合的隧道全息巡检无人机装置,其特征在于,所述辅助飞行系统包括:定位模块,所述定位模块用于确定所述无人机的三维坐标信息;航线规划模块,所述航线规划模块与所述定位模块通信连接,用于基于所述无人机的三维坐标信息以及起点和终点的三维坐标信息,确定目标航线;防撞模块,所述防撞模块用于防护所述无人机。3.根据权利要求2所述的基于多源信息融合的隧道全息巡检无人机装置,其特征在于,所述定位模块包括:bds模块、gps模块和ins模块,所述全息探测系统与所述定位模块通信连接,所述定位模块用于结合所述全息探测系统获得隧道里程信息,修正所述无人机的三维坐标信息。4.根据权利要求2所述的基于多源信息融合的隧道全息巡检无人机装置,其特征在于,所述防撞模块包括:物理防撞模块,所述物理防撞模块包覆所述旋翼;和/或,所述防撞模块包括:飞行避障模块,所述飞行避障模块包括:超声波探测器、激光雷达及毫米波雷达,所述飞行避障模块综合所述超声波探测器、所述激光雷达及所述毫米波雷达探测的信息以防护所述无人机。5.根据权利要求2所述的基于多源信息融合的隧道全息巡检无人机装置,其特征在于,所述全息探测系统包括:扫描模块,安装于所述机体,用于获取隧道的图像信息和三维信息;物探模块,安装于所述机体,用于获取二衬壁后物探图像深度信息,并结合图像识别技术确定二衬壁后异常区;成像模块,所述成像模块与所述扫描模块和所述物探模块通信连接,用于基于多源信息融合技术和图像识别技术确定隧道轮廓立体图像并形成隧道三维全息动态交互图像。6.根据权利要求5所述的基于多源信息融合的隧道全息巡检无人机装置,其特征在于,所述扫描模块包括:rgbd全景摄像头,安装于所述机体,用于扫描所述隧道轮廓并生成三维隧道实况模型,所述三维隧道实况模型包括景深信息;激光雷达,安装于所述机体,用于扫描所述隧道轮廓并生成隧道三维坐标模型,所述隧道三维坐标模型包括坐标信息及距离信息。7.根据权利要求5所述的基于多源信息融合的隧道全息巡检无人机装置,其特征在于,
所述物探模块包括:空气耦合雷达,所述空气耦合雷达可枢转地安装于所述机体,用于获取所述二衬壁后物探图像深度信息。8.根据权利要求5所述的基于多源信息融合的隧道全息巡检无人机装置,其特征在于,所述定位模块与所述扫描模块通信连接,还用于确定裂缝的三维坐标信息及隧道里程信息;所述定位模块与所述物探模块通信连接,还用于确定异常区的三维坐标信息及隧道里程信息。9.根据权利要求1-8中任一项所述的基于多源信息融合的隧道全息巡检无人机装置,其特征在于,所述远程控制系统包括:5g通讯模块,所述5g通讯模块用于所述驱动系统与控制室的通讯;动态交互模块,安装于所述控制室,用于与用户交互。10.一种采用如权利要求1-9中任一项所述的基于多源信息融合的隧道全息巡检无人机装置进行隧道检查的方法,其特征在于,包括:检查无人机;确定所述无人机航行起讫点,选择自动规划航线模式或人工规划航线模式;启动所述无人机并控制所述无人机悬停于起点坐标,调整所述无人机的三维位置,标定隧道里程,调整全息探测系统的工作状态,确定目标航线及测线;启动辅助飞行系统,控制所述无人机沿所述航线移动进行巡检;控制所述无人机沿所述航线返回起讫点同时进行所述测线的复测;或,控制无人机对重点区域进行复测;存储扫描信息。

技术总结
本发明公开了一种基于多源信息融合的隧道全息巡检无人机装置及方法,包括:无人机,无人机包括机体、驱动系统和旋翼,驱动系统和旋翼安装于机体,驱动系统与旋翼动力耦合连接;辅助飞行系统,辅助飞行系统安装于机体,与驱动系统通信连接,用于确定无人机的三维坐标信息和目标航线;全息探测系统,全息探测系统与辅助飞行系统通信连接,用于获取隧道的扫描信息及确定风险点;远程控制系统,驱动系统、辅助飞行系统和全息探测系统均与远程控制系统通信连接,远程控制系统用于控制无人机的工作。本发明通过利用无人机代替人工进行巡检,提高巡检效率及效果,并提高对不同工作环境的适应性。性。性。


技术研发人员:薛翊国 傅康 王鹏 孔凡猛 公惠民 卢超 曲子鸣
受保护的技术使用者:中国地质大学(北京)
技术研发日:2022.11.03
技术公布日:2023/3/7
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