[发明专利]基于无人机的海上作业巡检系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及无人机技术，特别是一种基于无人机的海上作业巡检系统及方法。

背景技术

现有的海上作业生产系统对作业运行工况的监督，都是依靠人工按制度定时定点分区分块巡查来实现的，巡查人员将采集到的工况信息及时向上级生产调度部门反馈以实现生产优化。然而，在现实生产中发现，人工巡查的效果很不理想，首先，交通不便，其次时间不保证、路线不保证、工作点不保证、数量不保证、数字不保证、项目不保证和质量不保证。遇上较差的天气，巡查的效果就更差了。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种解决人工巡检方式存在人力物力消耗大、效率低、生产调度指挥不及时，甚至出现误判等问题的基于无人机的海上作业巡检系统及方法，显著提高工作效率，增强监查力度，保证生产安全。

本发明的技术方案是：

一种基于无人机的海上作业巡检系统，包括无人机和指挥控制中心，其特征在于：所述无人机由无人机数据处理器、与无人机数据处理器相连的图像处理器、无人机遥控终端、气象数据处理器、计时单元、GPRS定位器和无线通讯设备Ⅰ、与图像处理器的信号输入端相连的摄像机和远红外热像仪、与气象数据处理器的信号输入端相连的气象数据采集终端组成，所述指挥控制中心由指挥控制中心服务器、与指挥控制中心服务器相连的无线通讯设备Ⅱ、报警电路和巡检地区数据存储器，所述无线通讯设备Ⅰ和无线通讯设备Ⅱ之间通信连接。

上述的基于无人机的海上作业巡检系统，所述气象数据采集终端包括风向标、风速仪、温度传感器、湿度传感器和气压传感器。

一种基于无人机的海上作业巡检方法，其特征在于，包括如下步骤：定时启动无人机对海上作业所在区域进行空中巡检，所述无人机由无人机数据处理器、与无人机数据处理器相连的图像处理器、无人机遥控终端、气象数据处理器、计时单元、GPRS定位器和无线通讯设备Ⅰ、与图像处理器的信号输入端相连的摄像机和远红外热像仪、与气象数据处理器的信号输入端相连的气象数据采集终端组成，其中，利用无人机遥控终端控制无人机飞行方向，无人机飞行过程中，将摄像机和远红外热像仪采集到的图像传送给图像处理器，将气象数据采集终端采集到的气象数据传送给气象数据处理器，图像处理器和气象数据处理器又分别将处理好的图像信息和气象信息传送给无人机数据处理器，无人机数据处理器利用无线通讯设备Ⅰ、无线通讯设备Ⅱ将无人机采集到的图像信息和气象信息传送给指挥控制中心服务器，由指挥控制中心服务器作出判断是否启动报警电路，并将接收到的信息存储于巡检地区数据存储器。

上述的基于无人机的海上作业巡检方法，所述指挥控制中心服务器根据GPRS定位器检测到无人机的具体飞行位置，并记录该位置的气象数据，当气象数据超出设定范围时，指挥控制中心服务器启动报警电路，报警电路发送无线信号给现场工作人员，提请工作人员离开工作场所，实现安全生产。

本发明的有益效果是：

1、操控性能较好、适用范围广，能实现全天候常态化巡检，无人机在飞行过程中将采集到的工况信息和气象信息同步发送至指挥控制中心服务器，使中心服务器简便、快速地获取所巡检地区的工况信息，为生产调度与指挥提供了真实可靠的信息。同时，实现了巡检的自动化，解决了人工巡检中存在的漏检、漏报等现象，充分保障了生产安全和高效，避免了事故发生。

2、本发明解决了巡检管理工作中地域宽广、地形复杂、人为干扰以及夜晚难巡等诸多难题，降低了人工巡检的成本。

3、数据存储及后期查询简便，不仅能对当前状态下无人机的飞行位置以及当前所处位置所采集工况信息进行查看，并且后期能简便查询无人机的历史飞行轨迹，并能对巡检装置所采集的工况信息进行回放。

附图说明

图1为本发明的工作原理框图。

具体实施方式

如图所示，该基于无人机的海上作业巡检系统，包括无人机和指挥控制中心，所述无人机由无人机数据处理器、与无人机数据处理器相连的图像处理器、无人机遥控终端、气象数据处理器、计时单元、GPRS定位器和无线通讯设备Ⅰ、与图像处理器的信号输入端相连的摄像机和远红外热像仪、与气象数据处理器的信号输入端相连的气象数据采集终端组成，所述指挥控制中心由指挥控制中心服务器、与指挥控制中心服务器相连的无线通讯设备Ⅱ、报警电路和巡检地区数据存储器，所述无线通讯设备Ⅰ和无线通讯设备Ⅱ之间通信连接。所述气象数据采集终端包括风向标、风速仪、温度传感器、湿度传感器和气压传感器。

利用上述的基于无人机的海上作业巡检系统的巡检方法，包括如下步骤：定时启动无人机对海上作业所在区域进行空中巡检，所述无人机由无人机数据处理器、与无人机数据处理器相连的图像处理器、无人机遥控终端、气象数据处理器、计时单元、GPRS定位器和无线通讯设备Ⅰ、与图像处理器的信号输入端相连的摄像机和远红外热像仪、与气象数据处理器的信号输入端相连的气象数据采集终端组成，其中，利用无人机遥控终端控制无人机飞行方向，无人机飞行过程中，将摄像机和远红外热像仪采集到的图像传送给图像处理器，将气象数据采集终端采集到的气象数据传送给气象数据处理器，图像处理器和气象数据处理器又分别将处理好的图像信息和气象信息传送给无人机数据处理器，无人机数据处理器利用无线通讯设备Ⅰ、无线通讯设备Ⅱ将无人机采集到的图像信息和气象信息传送给指挥控制中心服务器，由指挥控制中心服务器作出判断是否启动报警电路，并将接收到的信息存储于巡检地区数据存储器。所述指挥控制中心服务器根据GPRS定位器检测到无人机的具体飞行位置，并记录该位置的气象数据，当气象数据超出设定范围时，指挥控制中心服务器启动报警电路，报警电路发送无线信号给现场工作人员，提请工作人员离开工作场所，实现安全生产。