一种基于无人机的隧道异常状态监测方法及系统与流程

本发明属于无人机巡检，特别涉及一种基于无人机的隧道异常状态监测方法，还涉及一种基于无人机的隧道异常状态监测系统。

背景技术：

1、隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。隧道可分为交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道、军事隧道,在对隧道情况进行监测的时候，如果通过工人进行实地检查，检查效果不理想不说，还影响工作人员的安全，所以一般都通过智能无人机对隧道内的情况进行巡检，从而保证了对隧道内情况的监测。

2、但是现有的无人机巡检方法在使用的时候还存在以下缺点：

3、1、现有的由于无人机的电量在进行巡检的时候，由于情况不同，所以无人机电量的消耗情况不一样，在多次使用的时候，容易出现因电量不足无法及时返回的情况发生，从而对无人机的安全造成影响，甚至容易因为电量不足导致无人机掉落发生损坏的情况发生；

4、2、现有的巡检无人机在进行巡检的时候，只能对当时的情况进行摄像，但是由于隧道内光照情况不好，无法对隧道内的情况进行照明，导致工作人员在进行观察的时候，影响工作人员的观察效果，导致有些异常情况无法及时发现。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种基于无人机的隧道异常状态监测方法，解决了现有巡检无人机对隧道异常状态监测时，因为电量不足无法及时返回，对无人机安全造成影响的情况。

2、本发明的主要目的还在于提供一种基于无人机的隧道异常状态监测系统，解决了现有巡检无人机对隧道异常状态监测时，隧道内光线太暗，导致拍摄图像太暗的问题。

3、为实现上述目的，本发明采取的第一个技术方案为：一种基于无人机的隧道异常状态监测方法，包括以下步骤：

4、步骤一、巡检无人机在进行使用的时候，通过巡航模块对巡航过程中隧道的情况进行多方位摄像和捕捉，对隧道异常情况及时发现；

5、步骤二、当发现隧道异常状态后，将异常情况反馈到无人机总控制模块进行控制，通过设置照明模块对发现的异常情况进行照明；

6、步骤三、对巡检无人机的使用过程中，通过设置gps定位模块起到定位作用；

7、步骤四、对巡检无人机的使用过程中，通过设置导航模块方便无人机按照设定路线进行飞行，通过设置水冷降温模块保证无人机的持续工作；

8、步骤五、当巡检无人机电量较少的时候，通过里程计算模块对巡航无人机还可行驶的里程进行计算，对里程进行计算后发送给续航控制模块，通过续航控制模块控制信号发送模块二将无人机的信号进行发送，然后充电平台中的信号接收模块一收到信号发送模块二发送的信号，然后将信号通过平台控制模块进行处理，然后通过信号发送模块一将信号进行发送，通过信号接收模块二进行接收,从而得知最近的充电平台的位置，然后巡检无人机通过导航模块引导巡检无人机降落到最近的平台充电模块进行充电。

9、本发明采取的第二个技术方案为：一种基于无人机的隧道异常状态监测系统，包括巡检无人机和充电平台，所述巡检无人机包括续航模块，所述续航模块由电池模块、里程计算模块和续航控制模块构成，所述电池模块的输出端与里程计算模块的接入端电性连接，所述里程计算模块的接入端与续航控制模块的接入端电性连接，所述续航控制模块的输出端电性连接有信号发送模块二，所述续航控制模块的接入端电性连接有信号接收模块二，所述信息发送模块二的输出端与所述信号接收模块二的接入端电性连接，所述充电平台包括平台控制模块和平台充电模块，所述平台控制模块的输出端与平台充电模块的接入端电性连接，所述平台控制模块的接入端电性连接有信号接收模块一，所述平台控制模块的输出端电性连接有信号发送模块一，所述信号发送模块一的输出端与信号接收模块二的接入端电性连接。

10、进一步地，所述巡检无人机还包括巡航模块、照明模块和无人机总控制模块，所述无人机总控制模块的接入端和输出端均和巡航模块、续航模块和照明模块电性连接。

11、进一步地，所述巡航模块包括红外摄像模块、高清摄像模块、超声波模块和信号发送模块三，所述红外摄像模块、所述高清摄像模块和所述超声波模块的输出端均与信号发送模块三电性连接。

12、进一步地，所述照明模块包括照明控制模块和照射模块，所述照明控制模块的输出端与照射模块的接入端电性连接，所述照明控制模块的接入端电性连接有信号接收模块三，所述信号接收模块三和所述信号发送模块三的输出端电性连接。

13、进一步地，所述巡检无人机还包括导航模块和gps定位模块，所述无人机总控制模块的接入端与所述导航模块电性连接，所述无人机总控制模块的接入段和所述gps定位模块电性连接，所述gps定位模块的输出端与所述导航模块的接入端电性连接。

14、进一步地，所述巡检无人机还包括水冷降温模块，所述水冷降温模块与所述巡检无人机、所述巡航模块、所述照明模块和所述无人机总控制模块均电性连接。

15、进一步地，所述照明模块还包括照明调节模块，所述照明调节模块的输出端与所述照射模块的接入端电性连接，所述照明调节模块的接入端与所述照明控制模块电性连接。

16、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

17、1、本发明通过续航模块和充电平台的相互配合，使得巡检无人机在进行巡航的时候，当电量较少时，可以降落在最近的平台充电模块进行充电，有效保证了整个无人机在进行使用时的安全性，其中充电平台可以根据隧道的长度设置为若干个，进而方便无人机及时降落，避免了因为缺电导致无人机不能及时返航，影响无人机的正常使用；

18、2、通过设置照明模块，当隧道发生异常情况的时候，可以对发生情况的位置进行照明，从而方便工作人员在终端可以通过高清摄像模块对发生异常的位置进行清楚地观察，保证了对隧道异常状态的监测效果；

19、3、通过设置导航模块，可以对无人机的飞行进行精确导航，通过设置gps定位模块，可以对无人机在隧道内的位置进行精确定位，也有助于及时了解隧道内异常情况的位置，通过设置水冷降温模块，保证了整个系统电子元件工作的散热效果，增加了无人机的工作持续性和安全性。

技术特征：

1.一种基于无人机的隧道异常状态监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.一种基于无人机的隧道异常状态监测系统，其特征在于，包括巡检无人机和充电平台，所述巡检无人机包括续航模块，所述续航模块由电池模块、里程计算模块和续航控制模块构成，所述电池模块的输出端与里程计算模块的接入端电性连接，所述里程计算模块的接入端与续航控制模块的接入端电性连接，所述续航控制模块的输出端电性连接有信号发送模块二，所述续航控制模块的接入端电性连接有信号接收模块二，所述信息发送模块二的输出端与所述信号接收模块二的接入端电性连接，所述充电平台包括平台控制模块和平台充电模块，所述平台控制模块的输出端与平台充电模块的接入端电性连接，所述平台控制模块的接入端电性连接有信号接收模块一，所述平台控制模块的输出端电性连接有信号发送模块一，所述信号发送模块一的输出端与信号接收模块二的接入端电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于无人机的隧道异常状态监测系统，其特征在于，所述巡检无人机还包括巡航模块、照明模块和无人机总控制模块，所述无人机总控制模块的接入端和输出端均和巡航模块、续航模块和照明模块电性连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于无人机的隧道异常状态监测系统，其特征在于，所述巡航模块包括红外摄像模块、高清摄像模块、超声波模块和信号发送模块三，所述红外摄像模块、所述高清摄像模块和所述超声波模块的输出端均与信号发送模块三电性连接。

5.根据权利要求4所述的一种基于无人机的隧道异常状态监测系统，其特征在于，所述照明模块包括照明控制模块和照射模块，所述照明控制模块的输出端与照射模块的接入端电性连接，所述照明控制模块的接入端电性连接有信号接收模块三，所述信号接收模块三和所述信号发送模块三的输出端电性连接。

6.根据权利要求3所述的一种基于无人机的隧道异常状态监测系统，其特征在于，所述巡检无人机还包括导航模块和gps定位模块，所述无人机总控制模块的接入端与所述导航模块电性连接，所述无人机总控制模块的接入段和所述gps定位模块电性连接，所述gps定位模块的输出端与所述导航模块的接入端电性连接。

7.根据权利要求6所述的一种基于无人机的隧道异常状态监测系统，其特征在于，所述巡检无人机还包括水冷降温模块，所述水冷降温模块与所述巡检无人机、所述巡航模块、所述照明模块和所述无人机总控制模块均电性连接。

8.根据权利要求5所述的一种基于无人机的隧道异常状态监测系统，其特征在于，所述照明模块还包括照明调节模块，所述照明调节模块的输出端与所述照射模块的接入端电性连接，所述照明调节模块的接入端与所述照明控制模块电性连接。

技术总结
本发明公开了一种基于无人机的隧道异常状态监测方法，包括以下步骤：巡检无人机在进行使用的时候，首先通过巡航模块对巡航过程中的隧道情况进行多方位的摄像和捕捉，保证对隧道异常情况的及时发现；发现异常情况后，将情况反馈到无人机总控制模块进行控制，在进行控制的时候，通过设置的照明模块对发现的情况进行照明。通过续航模块和充电平台的相互配合，使得巡航系统在进行巡航的时候，可以更加有效的保证了整个无人机在进行使用的安全性，其中充电平台可以根据隧道的长度设置为若干个，进而有效的方便无人机及时的降落，避免了因为缺电导致无人机不能及时返航，影响无人机的正常使用。

技术研发人员：魏莹,王永安,王韫楠,郑复鹏,周晓光,杨波,张波
受保护的技术使用者：西安铁一院工程试验检测有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13