一种无人机烟囱自动巡检方法与流程

本发明涉及烟囱巡检技术领域，尤其涉及一种无人机烟囱自动巡检方法。

背景技术：

烟囱作为火力发电等设备的通风结构，起着至关重要的作用，负责将工业气体输送到外界的职责，但在输送过程中会受到工业废气的侵蚀，导致锈蚀等，所以需定期进行检查以及维护。

当前对烟囱内壁进行安全检查为人工进行检查，此方式具有以下的缺点：由于烟囱的高度较高，巡检过程存在人员安全性问题，此外检查操作亦相当繁琐，因此需要对现有的巡检方式进行改进。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种无人机烟囱自动巡检方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种无人机烟囱自动巡检方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一：在无人机上安装四面或多面测距传感器，用于检测障碍物距离；

步骤二：在无人机上安装照明设备，用于拍摄时补充光源，保证光线充足，烟囱内壁详细情况清晰可见；

步骤三：在无人机上安装相机；

步骤四：在无人机上安装桨保护结构；

步骤五：通过地面站对自动巡检功能相关的参数进行设置；

步骤六：通过遥控器或地面站控制指令实现一键起飞；

步骤七：无人机通过水平方向的红外测距模块获取到的距离数据，通过一一对比每一对相对角的两个测距传感器的距离数据，建立多维坐标，通过调整目标位置对无人机的位置进行调整，使无人机始终居中于烟囱中心；

步骤八：无人机航向固定不动的情况下以设置好的速度每上升一定距离自动进行拍摄，直至烟囱顶部无人机逆时针旋转180°，悬停一定时间后切换为向下进行巡检，以一定速度下降一定距离后自动进行拍摄或进行录像，即可做到将上升时未拍摄到的内壁补充拍摄下来，直到巡检至烟囱底部；

步骤九：无人机自动平稳降落并上锁，完成巡检作业。

优选地，所述步骤三中，可使用全景相机或多个相机组成全面拍摄，也可使用两个广角相机，背靠背的形式组装，覆盖面超180度，以满足拍摄录像要求，用于采集烟囱内壁信息。

优选地所述步骤五中，设置的参数包含自动巡检的上升、下降速度、上升、下降高度、拍照录像预留的时间等。

优选地，所述步骤七中，当存在一面传感器无数据时，可依靠相对角的传感器进行定位而不影响定位功能。

相比于现有技术，本发明的有益效果在于：

1、不需人工从烟囱顶部吊下来进行巡检，人工巡检需爬上一两百米的高度，攀爬的时候就存在巨大安全问题，进入烟囱内部吊下来时属于高空作业，同样存在巨大的安全问题；

2、人工进行巡检的情况下，当巡检到内壁受到侵蚀的时候，需要进行记录，此时需拍照以及记录高度，在高空时操作非常不便，也导致效率相对低下。

综上所述，本方案只需在烟囱底部做简单操作，设置相应参数，控制无人机起飞，切至烟囱自动巡检模式，即可进行自动巡检，巡检结束后地面站提示巡检完毕，即可将无人机降落并收回，取回此次巡检拍录的图像或录像材料，提高巡检效率，增加安全性。

附图说明

图1为本发明提出的一种无人机烟囱自动巡检方法的操作流程示意图。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参照图1，一种无人机烟囱自动巡检方法，方法包括以下步骤：

步骤一：在无人机上安装四面或多面测距传感器，用于检测障碍物距离；

步骤二：在无人机上安装照明设备，用于拍摄时补充光源，保证光线充足，烟囱内壁详细情况清晰可见；

步骤三：在无人机上安装相机；

步骤四：在无人机上安装桨保护结构；

步骤五：通过地面站对自动巡检功能相关的参数进行设置；

步骤六：通过遥控器或地面站控制指令实现一键起飞；

步骤七：无人机通过水平方向的红外测距模块获取到的距离数据，通过一一对比每一对相对角的两个测距传感器的距离数据，建立多维坐标，通过调整目标位置对无人机的位置进行调整，使无人机始终居中于烟囱中心；

步骤八：无人机航向固定不动的情况下以设置好的速度每上升一定距离自动进行拍摄，直至烟囱顶部无人机逆时针旋转180°，悬停一定时间后切换为向下进行巡检，以一定速度下降一定距离后自动进行拍摄或进行录像，即可做到将上升时未拍摄到的内壁补充拍摄下来，直到巡检至烟囱底部；

若搭载的为全景相机则下降过程不进行拍摄而是切换成录像模式，匀速下降过程中进行录像，自动巡检过程中支持人为干预。

步骤九：无人机自动平稳降落并上锁，完成巡检作业。

步骤三中，可使用全景相机或多个相机组成全面拍摄，也可使用两个广角相机，背靠背的形式组装，覆盖面超180度，以满足拍摄录像要求，用于采集烟囱内壁信息。

步骤五中，设置的参数包含自动巡检的上升、下降速度、上升、下降高度、拍照录像预留的时间等。

步骤七中，当存在一面传感器无数据时，可依靠相对角的传感器进行定位而不影响定位功能。

本发明巡检过程中拍摄的照片均已自动按照高度以及方向命名，取出照片之后便于巡检人员排查、定位问题在位置。

由于烟囱巡检高度、空间原因，比起空旷的场地则需要更多的安全措施：

1、遥控失控保护数据链路：触发遥控失控保护时地面站提示遥控断连，是否开启遥控失控保护，选择否则无人机接着做巡检工作，将剩余巡检工作完成，若选择是则无人机即保持匀速下降，直到遥控连接上，连接上时遥控失控保护取消，无人机悬停等待命令，此时操作员可安全降下无人机；

2、数传断连保护：数传断开时，调试窗口和地面站会提示数传已断连，建议下降。

3、无人机桨保护：无人机桨上做上保护，弧形等保护结构；

4、最高高度限制：添加最高高度限制，无人机上升达到最高高度之后悬停数秒即下降并进行巡检作业。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种无人机烟囱自动巡检方法，所述方法包括以下步骤：步骤一：在无人机上安装四面或多面测距传感器，用于检测障碍物距离；步骤二：在无人机上安装照明设备，用于拍摄时补充光源，保证光线充足，烟囱内壁详细情况清晰可见；步骤三：在无人机上安装相机；步骤四：在无人机上安装桨保护结构；步骤五：通过地面站对自动巡检功能相关的参数进行设置；步骤六：通过遥控器或地面站控制指令实现一键起飞。本方案只需在烟囱底部做简单操作，设置相应参数，控制无人机起飞，切至烟囱自动巡检模式，即可进行自动巡检，巡检结束后地面站提示巡检完毕，即可将无人机降落并收回，取回此次巡检拍录的图像或录像材料，提高巡检效率，增加安全性。

技术研发人员：陈锐豪;叶茂林;陈建伟;胡海明;白朝顺;刘铭青;赖志鹏;陈林
受保护的技术使用者：深圳空灵科技有限公司
技术研发日：2019.05.31
技术公布日：2019.09.06