[发明专利]一种基于无人机的桥梁智能巡检方法及巡检系统

说明书

本发明涉及桥梁巡检智能方法与设备技术领域，具体来说是一种基于无人机的桥梁智能巡检方法及巡检系统，包括当前飞行姿态模块、悬停模块、多传感融合避障提醒模块、紧急避障模块、定位与姿态记录模块及防摔落模块。本发明同现有技术相比，其优点在于：将无人机与无人机机库装载在皮卡车上，过程中自动更换电池，无需检测人员人为干预，无人机完成任务后自动降落到无人机机库，检测人员驾驶皮卡车至下一桥梁处执行检测任务，完成外业采集工作后，数据自动上传至云平台处理中心，自动建模、病害自动识别、自动生成检测报告，最大化减小外业与内业过程中检测人员的干预，提高检测自动化、数字化与可视化水平。

技术领域

本发明涉及桥梁巡检智能方法与设备技术领域，具体来说是一种基于无人机的桥梁智能巡检方法及巡检系统。

背景技术

相较于传统的人工纸笔记录的桥梁检测方式，采用无人机进行桥梁检测具备不中断交通、方便高空作业、可重复性强及数字化程度高等优势。目前，随着计算机视觉、图像处理技术的成熟与商用无人机的普及与成本的降低，基于无人机的桥梁检测在工程检测领域得到越来越多的尝试与应用。现阶段，基于无人机的桥梁检测，主要由检测人员或飞手手动控制飞机到指定位置拍摄桥梁照片。

但在实际检测过程中也存在诸多问题。一方面，由于无人机巡航能力的限制，需要人工频繁更换电池，大大降低了无人机现场图像采集的效率；另一方面，由于桥梁检测现场环境复杂，对检测人员或飞手的无人机飞行经验具有较高要求，使无人机在桥梁检测领域的应用推广受到较大限制。急需一种可以满足自动化、智能化对桥梁的巡检方法与系统。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种基于车载无人机设备的桥自动化、智能化巡检方法。

为了实现上述目的，设计一种基于无人机的桥梁智能巡检方法，包括当前飞行姿态模块、悬停模块、多传感融合避障提醒模块、紧急避障模块、定位与姿态记录模块及防摔落模块，还包括如下具体步骤：

S1.无人机即将遇到障碍物时，多传感融合避障提醒模块将发出警报信息，紧急避障模块将使无人机急停，绕过障碍物飞行，防止无人机撞到障碍物；

S11.无人机向前飞行过程中遇到障碍物提醒时，调整飞行姿态为向右转90度，继续向前飞行：若避障预警解除，在原姿态基础上再次调整飞行姿态为向左转90度继续恢复正常状态执行飞行任务；若避障预警保持且提示障碍物距离减小时，再次调整飞行姿态为向右转90度，向前飞行直至避障预警解除恢复正常向前飞行模式；

S12. 无人机向下飞行过程中遇到障碍物提醒时，调整飞行姿态为向前飞行：若避障预警解除，则调整飞行姿态为继续向下飞行；若避障预警仍保持，则调整飞行姿态为向上飞行直至报警解除，报警解除后调整飞行姿态为向前飞行0.5m后，继续调整飞行姿态为正常向下飞行模式；

S13. 无人机向上飞行过程中遇到障碍物提醒时，调整飞行姿态为向前飞行：若避障预警解除，则调整飞行姿态为继续向上飞行；若避障预警仍保持，则调整飞行姿态为向下飞行直至报警解除，报警解除后调整飞行姿态为向前飞行0.5m后，继续调整飞行姿态为正常向上飞行模式；

S2.无人机发生碰撞时，无人机电机停止转动自由坠落，防摔落模块识别到无人机坠落的运动特征，自动启动并打开安装在无人机的降落伞，使无人机以较小速度降落；

S3.无人机电量不足时，定位与姿态记录模块记录当前位置，无人机启动返航飞行模式降落到无人机机库内更换电池，更换成功后，无人机起飞至记录的定位处，继续执行飞行任务；

S4.无人机完成飞行任务后，自动降落至无人机机库，车载无人机系统行驶至下一待检桥梁处执行飞行任务，无人机飞行任务结束后，将数据上传至数据库系统，云平台处理中心进行处理，将处理结果进行桥梁巡检数字化交付。

优选的: 还包括预设的巡检路线，所述巡检路线包括蛇形航线规划模式、竖向锯齿航向模式、阶梯航线模式和环绕航线模式。

优选的: 所述步骤S1中的多传感融合避障提醒模块预先设有距离阈值，当无人机与障碍物距离小于所设阈值时，自动发出避障预警。