一种火力发电厂无人机巡视系统的制作方法

本实用新型属于火力发电厂技术领域，具体属于一种火力发电厂无人机巡视系统。

背景技术：

目前火力发电厂露天设备巡检工作大部分都由人工完成，火电厂生产区域内环境复杂，危险因素较多。在此区域进行高频次的人工巡视具有较大安全风险，且露天设备众多，尤其是燃料系统的露天输煤栈桥，几千米的巡视距离效率及可靠性低下。同时由于人工巡检频率低、间隔长，某些区域在设备运行过程中因安全因素不能进行巡检，这造成输煤集控单位对巡视间隔期内设备、线缆和管路等可能发生的情况掌握不够及时，因此当设备出现问题时不能及时发现问题，从而导致问题扩大化。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种火力发电厂无人机巡视系统，解决目前火电厂巡检工作由人工完成，存在较大安全隐患及具有巡检间隔导致不能及时发现设备问题的情况。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种火力发电厂无人机巡视系统，包括无人机系统和地面监测系统，所述无人机系统包括无人机机身和设置在无人机机身侧面的至少四个机翼臂且四个机翼臂分别对称设置在无人机机身侧面的四个不同方向，所述机翼臂上设置有机翼，所述无人机机身的底部连接有工作机壳，所述工作机壳上设置有用于实时监测现场人员情况的可见光高清镜头和用于检测现场设备温度的红外热成像传感器，且设置有可见光高清镜头和红外热成像相机的工作机壳的平面和无人机机身的底部表面垂直，所述可见光高清镜头和红外热成像相机均与工作机壳内腔中设置的控制器的输入端连接，所述控制器还用于将可见光高清镜头和红外热成像相机传输的数据传输至地面监测系统。

进一步的，所述工作机壳上还设置有激光扫描仪且工作机壳上设置有激光扫描仪的平面与无人机机身的底部表面平行，所述激光扫描仪和控制器的输入端连接，所述激光扫描仪用于扫描煤堆的堆型。

进一步的，所述可见光高清镜头通过可见光传感器和控制器的输入端连接。

进一步的，所述红外热成像相机通过红外热成像传感器和控制器的输入端连接。

进一步的，设置有可见光高清镜头和红外热成像相机的工作机壳的平面上还设置有视觉传感器，所述视觉传感器和工作机壳内腔中的gps模块连接，所述视觉传感器和gps模块相结合用于空间避障检测和自动避障以及无人机系统断电续航预警提供位置指引。

进一步的，所述地面监测系统包括dcs控制系统，所述控制器通过i/o接口连接4g无线通信模块，控制器通过4g无线通信模块和dcs控制系统连接。

进一步的，所述dcs控制系统还连接有报警模块和输煤系统，当可见光高清镜头和红外热成像相机传输的数据为异常时，所述dcs控制系统将报警信息和偏置指令分别传输至报警模块和输煤系统。

进一步的，所述控制器内置有高精度三维激光点云数据，所述高精度三维激光点云数据用于实现航线规划和自主飞行。

进一步的，所述地面监测系统还包括飞控软件，所述飞控软件和dcs控制系统无线通信连接，所述飞控软件用于对控制器进行航线预规划和实时轨迹规划。

进一步的，所述控制器还连接有惯性控制单元，所述惯性控制单元用于控制无人机机身的稳定性。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：

本实用新型提供一种火力发电厂无人机巡视系统，通过红外热成像相机将现场中每个设备的温度和运行情况能够实时传输至地面监测系统，便于运行人员及时掌握现场运行情况，大大提高巡检效率及可靠性，同时基于大数据图像识别技术的可见光高清镜头能够实施监测现场人员情况，比如人员入侵生产区域、现场作业人员安全帽、工作服等着装情况以及吸烟或跨越禁区等违章行为，本实用新型在具有危险因素的设备运行过程时也能进行工作巡检，不在受其他设备和区域影响，对设备、线缆和管路等能及时掌握运行情况，而且无需人员到场，不再存在安全隐患，整体方案构成简捷，工作可靠、节省成本，维护方便，便于现场安装改造。

进一步的，本实用新型的无人机巡视系统还配备有激光扫描仪，通过激光扫描仪能扫描煤堆的堆型，将扫描到的煤堆堆型传输至控制器内，通过控制器能验算出煤堆的煤量，方便快捷，能够及时掌握现场情况，效率更高。

进一步的，视觉传感器和gps模块相结合的空间避障检测与自动避障能力，同时为无人机断电续航预警提供位置指引，能够确保本实用新型更加安全稳定工作，自动化程度更高。

进一步的，dcs控制系统还连接有报警模块，当红外热成像相机检测到现场中有设备的温度为异常或可见光高清镜头监测到有人员入侵生产区域、现场作业人员有未戴安全帽穿工作服等着装情况以及吸烟或跨越禁区等违章行为时向dcs控制系统发送异常信号，dcs控制系统通过报警模块进行报警，提醒地面监测人员进行查看，方便快捷，巡视效率更高。

进一步的，控制器内置有高精度三维激光点云数据，究基于高精度三维激光点云数据的飞行控制，实现航线自主规划、自主生成，从而实现飞机全自主飞行作业；飞行过程中自动记录飞行轨迹，紧急情况下具备一键返航，保障了无人机全过程无人化作业飞行。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的系统结构示意图；

附图中：1-激光扫描仪，2-视觉传感器，3-可见光高清镜头，4-红外热成像相机，5-工作机壳。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，本实用新型提供一种火力发电厂无人机巡视系统，包括无人机系统和地面监测系统，所述无人机系统包括无人机机身和设置在无人机机身侧面的至少四个机翼臂且四个机翼臂分别对称设置在无人机机身侧面的四个不同方向，所述机翼臂上设置有机翼，所述无人机机身的底部连接有工作机壳5，所述工作机壳5上设置有用于实时监测现场人员情况的可见光高清镜头3和用于检测现场设备温度的红外热成像传感器，且设置有可见光高清镜头3和红外热成像相机4的工作机壳的平面和无人机机身的底部表面垂直，所述可见光高清镜头3和红外热成像相机4均与工作机壳5内腔中设置的控制器的输入端连接，所述控制器还用于将可见光高清镜头3和红外热成像相机4传输的数据传输至地面监测系统，其中，控制器通过i/o接口连接4g无线通信模块，4g无线通信模块和地面监测系统连接，地面监测系统设在集控室巡检工作站，地面监测系统包括dcs控制系统，可见光传感器和红外热成像传感器采集到信息后传输至控制器，控制器由4g无线通信模块传送至集控室巡检工作站。

具体的，如图2所示，可见光高清镜头3连接可见光传感器，基于大数据图像识别技术的可见光高清镜头3能够实时监测现场人员情况，检测到有异常人员入侵生产区域，还可以检测到现场作业人员安全帽、工作服等着装情况以及吸烟、跨越禁区等违章行为，红外热成像相机4连接红外热成像传感器，红外热成像相机4能够将现场设备各部分温度及运行情况数据实时传输至控制器，进而传送至集控室巡检工作站，便于运行人员及时掌握现场运行情况，大大提高巡检效率及可靠性，可见光传感器和红外热成像传感器均连接至控制器的输入端；在本实施例中，dcs控制系统还连接有报警模块，当可见光高清镜头3监测到有异常人员入侵生产区域、现场作业人员未戴安全帽、未着工作服等着装情况以及吸烟、跨越禁区等违章行为，可见光传感器将异常信号传输至控制器，控制器通过4g无线通信传输至dcs控制系统，dcs控制系统通过报警模块发出报警信息，提醒集控室巡检工作站内的监控人员进行查看和纠正；而且当红外热成像相机4检测到现场设备温度异常将异常数据传输至控制器，控制器通过4g无线通信传输至dcs控制系统，dcs控制系统通过报警模块发出报警信息，提醒集控室巡检工作站内的监控人员进行查看和纠正；

在本实施例中，工作机壳5上还设置有激光扫描仪1，激光扫描仪1所在的平面与无人机机身的底部表面平行，激光扫描仪1和控制器的输入端连接，激光扫描仪1用于扫描煤堆的堆型并将扫描的煤堆堆型信息发送至控制器，通过控制器将演算出煤堆的煤量，传输至集控室巡检工作站内进行显示。

在本实施例中，无人机巡视系统还包括视觉传感器2和gps模块，视觉传感器2设置在工作机壳5上，视觉传感器2和可见光高清镜头3以及红外热成像相机4处于同一平面上，gps模块设在工作机壳5的内腔中，所述视觉传感器2和gps模块相结合的空间避障检测与自动避障能力，同时为无人机断电续航预警提供位置指引。

在本实施例中，控制器内置有高精度三维激光点云数据，实现航线预规划及自主飞行，究基于高精度三维激光点云数据的飞行控制，实现航线自主规划、自主生成，从而实现飞机全自主飞行作业；飞行过程中自动记录飞行轨迹，紧急情况下具备一键返航，保障了无人机全过程无人化作业飞行，而且本实用新型还能让巡检人员通过现有的飞控软件能对无人机进行预先规划或实时规划，人为来控制无人机的升降及飞行路径，飞控软件和dcs控制系统无线通信连接。

优选的，本实用新型工作机壳5内腔中还设置有惯性控制单元，惯性控制单元连接控制器，通过惯性控制单元来控制无人机的飞行稳定性。

在本实施例中，dcs控制系统根据可见光高清传感器传回的信息，对系统异常能够实施输出偏置指令，对输煤系统进行对应的操作。(例如：皮带跑偏时自动控制降低皮带煤量，跑偏严重时立即停止设备运行。检测到皮带上有大块物品及明火时立即停止设备运行。)

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。