一种无人机桥梁巡检系统及巡检方法
【专利摘要】本发明提供了一种无人机桥梁巡检系统，其中现场控制平台设置无人机的飞行路线指令并发送至所述无人机空中平台，所述无人机空中平台按照所述飞行路线指令进行飞行，所述无人机空中平台飞行至指定位置时，所述现场控制平台发送信息采集指令至所述无人机空中平台，所述无人机空中平台通过信息采集业务终端完成对桥梁信息采集并将所述桥梁信息数据进行保存；所述无人机空中平台将所述桥梁信息数据发送至所述远程监控中心，所述远程监控中心对所述桥梁信息数据进行分析并发布。本发明实现了对待巡检桥梁的现场实施自主航线规划的功能，具有简单、便携、覆盖范围广、灵活多变等特点，可广泛应用于桥面巡检及其他相关行业。
【专利说明】
一种无人机桥梁巡检系统及巡检方法
技术领域
[0001]本发明涉及到桥梁养护监管技术领域，特别是一种无人机桥梁巡检系统及巡检方法。
【背景技术】
[0002]随着我国高速公路的快速发展，及国家“五纵七横”12条国道主干线全部建成，公路行业发展重心将逐渐由“新建”转向“管养”。然而目前传统的桥梁检测多是利用相关专用仪器对桥梁各个部位进行测量、记录、统计。在此过程中，维护人员需要在桥面上作业，难免忽略一些细节部位，耗时费力，效率较低，妨碍交通，存在安全隐患及人员难以到达的区域等。因此亟需研发一种简单、便携、基于自主规划航线的无人巡检装置。该装置能够根据自主规划的航线指令，可以灵活的执行任务，不仅节约了人力成本，保障了桥梁运维人员的生命安全，还可以大大提高桥梁巡检的效率，及提高桥梁巡检信息的准确性，并为桥梁巡检的数字化管理提供便利。极大减轻桥梁维护人员的工作强度，提高桥梁检测维护效率。
【发明内容】
[0003]为解决上述技术问题，本发明提供了一种无人机桥梁巡检系统，其包括现场控制平台、无人机空中平台以及远程监控中心；
[0004]所述现场控制平台设置无人机的飞行路线指令并发送至所述无人机空中平台，所述无人机空中平台接收所述飞行路线指令并按照所述飞行路线指令进行飞行，所述无人机空中平台飞行至指定位置时，所述现场控制平台发送信息采集指令至所述无人机空中平台，所述无人机空中平台通过信息采集业务终端完成对桥梁信息采集并将所述桥梁信息数据进行保存；
[0005]所述无人机空中平台将所述桥梁信息数据发送至所述远程监控中心，所述远程监控中心对所述桥梁信息数据进行分析并发布。
[0006]较佳地，包括以下步骤:
[0007]S1:通过所述现场控制平台设定无人机空中平台的飞行路线，所述无人机空中平台按照设定的飞行路线飞行至指定位置时，所述现场控制平台向所述信息采集业务终端发送信息采集指令，所述信息采集业务终端接收所述信息采集指令并采集桥梁信息；
[0008]S2:所述信息采集业务终端将采集到的桥梁信息进行缓存并将所述缓存的桥梁信息传输至所述远程监控中心，所述远程监控中心对所述桥梁信息进行处理，得到桥梁状态信息，并对所述桥梁状态信息进行发布；
[0009]S3:所述现场控制平台获取所述无人机空中平台的地理位置信息，所述现场空中平台根据所述地理位置信息得到自主规划航线[如何规划]数据，并对所述无人机空中平台发送返航指令与自主规划航线数据，所述无人机空中平台接收返航数据并按自主规划航线降落，执行任务完成。
[0010]较佳地，所述信息采集业务终端包括高清摄像头，所述信息采集业务终端通过高清摄像头获取桥梁的视频影像数据。
[0011]较佳地，所述远程监控中心存储有桥梁原始结构数据，所述桥梁原始结构数据为桥梁设计时的结构数据;所述远程监控中心从所述视频影像数据提取桥梁实时结构数据，并与所述桥梁原始结构数据进行比对，得到桥梁不同位置处的结构差异特征，并将所述差异特征与桥梁病害数据库进行匹配，得到桥梁相应位置的桥梁病害种类。
[0012]较佳地，巡检的桥梁结构包括桥梁附属结构、桥梁上部结构以及桥梁下部结构；
[0013]所述所述桥梁附属结构的桥梁病害数据库包括桥面铺装的纵桥向、横桥向裂缝，塌陷、剥落，桥面泄水孔的堵塞、伸缩缝的变形和现浇砼表面局部剥落及破损、护栏的破损、锈蚀；
[0014]所述桥梁上部结构的桥梁病害数据库包括:上部结构的裂缝，塌陷、剥落、空洞;缆索护层破损;螺栓脱落;盖梁渗水;盖梁混凝土剥落露筋;支座脱落；
[0015]所述桥梁下部结构的桥梁病害数据库包括:桥墩裂缝、混凝土脱落、漏筋、墩顶混凝土破损;桥台的开裂、钢筋锈蚀、台身混凝土脱落、渗水。
[0016]本发明具有以下有益效果:
[0017]本发明实现了对待巡检桥梁的现场实施自主航线规划的功能，具有简单、便携、覆盖范围广、灵活多变等特点，可广泛应用于桥面巡检及其他相关行业。
[0018]当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
【附图说明】
[0019]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本发明实施例提供的无人机桥梁巡检系统组成示意图。
【具体实施方式】
[0021]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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0022]本发明实施例提供了一种无人机桥梁巡检系统，其包括现场控制平台、无人机空中平台以及远程监控中心；
[0023]所述现场控制平台设置无人机的飞行路线指令并发送至所述无人机空中平台，所述无人机空中平台接收所述飞行路线指令并按照所述飞行路线指令进行飞行，所述无人机空中平台飞行至指定位置时，所述现场控制平台发送信息采集指令至所述无人机空中平台，所述无人机空中平台通过信息采集业务终端完成对桥梁信息采集并将所述桥梁信息数据进行保存；
[0024]所述无人机空中平台将所述桥梁信息数据发送至所述远程监控中心，所述远程监控中心对所述桥梁信息数据进行分析并发布。
[0025]本发明实施例一种无人机桥梁巡检方法，包括以下步骤:
[0026]S1:通过所述现场控制平台设定无人机空中平台的飞行路线，所述无人机空中平台按照设定的飞行路线飞行至指定位置时，所述现场控制平台向所述信息采集业务终端发送信息采集指令，所述信息采集业务终端接收所述信息采集指令并采集桥梁信息；
[0027]S2:所述信息采集业务终端将采集到的桥梁信息进行缓存并将所述缓存的桥梁信息传输至所述远程监控中心，所述远程监控中心对所述桥梁信息进行处理，得到桥梁状态信息，并对所述桥梁状态信息进行发布；
[0028]S3:所述现场控制平台获取所述无人机空中平台的地理位置信息，所述现场空中平台根据所述地理位置信息得到自主规划航线数据，并对所述无人机空中平台发送返航指令与自主规划航线数据，所述无人机空中平台接收返航数据并按自主规划航线降落，执行任务完成。本发明实施例通过无人机空中平台上搭载的GPS，获取无人机空中平台所在地理位置信息，根据地理位置信息规划无人机空中平台的航线，并将得到的自主规划航线数据传输至无人机空中平台。
[0029]所述信息采集业务终端包括高清摄像头，所述信息采集业务终端通过高清摄像头获取桥梁的视频影像数据。
[0030]所述远程监控中心存储有桥梁原始结构数据，所述桥梁原始结构数据为桥梁设计时的结构数据;所述远程监控中心从所述视频影像数据提取桥梁实时结构数据，并与所述桥梁原始结构数据进行比对，得到桥梁不同位置处的结构差异特征，并将所述差异特征与桥梁病害数据库进行匹配，得到桥梁相应位置的桥梁病害种类。
[0031]巡检的桥梁结构包括桥梁附属结构、桥梁上部结构以及桥梁下部结构；
[0032]本实施例提供的桥梁附属结构的桥梁病害数据库包括桥面铺装的纵桥向、横桥向裂缝，塌陷、剥落，桥面泄水孔的堵塞、伸缩缝的变形和现浇砼表面局部剥落及破损、护栏的破损、锈蚀；
[0033]所述桥梁上部结构的桥梁病害数据库包括:上部结构的裂缝，塌陷、剥落、空洞;缆索护层破损;螺栓脱落;盖梁渗水;盖梁混凝土剥落露筋;支座脱落；
[0034]所述桥梁下部结构的桥梁病害数据库包括:桥墩裂缝、混凝土脱落、漏筋、墩顶混凝土破损;桥台的开裂、钢筋锈蚀、台身混凝土脱落、渗水。
[0035]本发明提供的无人机桥梁巡检系统及巡检方法不仅弥补了传统人工巡检工作强度大、效率较低、妨碍交通、存在安全隐患及人员难以到达的区域等，还可以实现对待巡检桥梁的现场实施自主航线规划的功能，且具有简单、便携、覆盖范围广、灵活多变等特点，可广泛应用于桥面巡检及其他相关行业。
[0036]以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的【具体实施方式】。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
【主权项】
1.一种无人机桥梁巡检系统，其特征在于，包括现场控制平台、无人机空中平台以及远程监控中心； 所述现场控制平台设置无人机的飞行路线指令并发送至所述无人机空中平台，所述无人机空中平台接收所述飞行路线指令并按照所述飞行路线指令进行飞行，所述无人机空中平台飞行至指定位置时，所述现场控制平台发送信息采集指令至所述无人机空中平台，所述无人机空中平台通过信息采集业务终端完成对桥梁信息采集并将所述桥梁信息数据进行保存； 所述无人机空中平台将所述桥梁信息数据发送至所述远程监控中心，所述远程监控中心对所述桥梁信息数据进行分析并发布。2.如权利要求1所述的无人机桥梁巡检方法，其特征在于，包括以下步骤: S1:通过所述现场控制平台设定无人机空中平台的飞行路线，所述无人机空中平台按照设定的飞行路线飞行至指定位置时，所述现场控制平台向所述信息采集业务终端发送信息采集指令，所述信息采集业务终端接收所述信息采集指令并采集桥梁信息； S2:所述信息采集业务终端将采集到的桥梁信息进行缓存并将所述缓存的桥梁信息传输至所述远程监控中心，所述远程监控中心对所述桥梁信息进行处理，得到桥梁状态信息，并对所述桥梁状态信息进行发布； S3:所述现场控制平台获取所述无人机空中平台的地理位置信息，所述现场空中平台根据所述地理位置信息得到自主规划航线数据，并对所述无人机空中平台发送返航指令与自主规划航线数据，所述无人机空中平台接收返航数据并按自主规划航线降落，执行任务完成。3.如权利要求1所述的桥梁无人机巡检方法，其特征在于，所述信息采集业务终端包括高清摄像头，所述信息采集业务终端通过高清摄像头获取桥梁的视频影像数据。4.如权利要求3所述的桥梁无人机巡检方法，其特征在于，所述远程监控中心存储有桥梁原始结构数据，所述桥梁原始结构数据为桥梁设计时的结构数据;所述远程监控中心从所述视频影像数据提取桥梁实时结构数据，并与所述桥梁原始结构数据进行比对，得到桥梁不同位置处的结构差异特征，并将所述差异特征与桥梁病害数据库进行匹配，得到桥梁相应位置的桥梁病害种类。5.如权利要求1所述的桥梁无人机巡检方法，其特征在于，巡检的桥梁结构包括桥梁附属结构、桥梁上部结构以及桥梁下部结构； 所述所述桥梁附属结构的桥梁病害数据库包括桥面铺装的纵桥向、横桥向裂缝，塌陷、剥落，桥面泄水孔的堵塞、伸缩缝的变形和现浇砼表面局部剥落及破损、护栏的破损、锈蚀； 所述桥梁上部结构的桥梁病害数据库包括:上部结构的裂缝，塌陷、剥落、空洞;缆索护层破损;螺栓脱落;盖梁渗水;盖梁混凝土剥落露筋;支座脱落； 所述桥梁下部结构的桥梁病害数据库包括:桥墩裂缝、混凝土脱落、漏筋、墩顶混凝土破损;桥台的开裂、钢筋锈蚀、台身混凝土脱落、渗水。
【文档编号】G06Q10/04GK106054916SQ201610355225
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月20日
【发明人】李祥东, 吴征威, 钱益武, 武金模, 许令顺, 关劲夫, 付明, 王道亮, 孔永祥, 杨广
【申请人】清华大学合肥公共安全研究院, 合肥泽众城市智能科技有限公司