CN105915845A

CN105915845A - 爆破现场无人机监控的控制方法

Info

Publication number: CN105915845A
Application number: CN201610258814.4A
Authority: CN
Inventors: 陈金德; 张常寿; 李波; 黄志平; 董桂林; 吴文武; 李文波; 杨焱华; 徐建辉; 邓水朋
Original assignee: Guangdong Huadong Blasting Demolition Engineering Co Ltd; Guangdong No401 Factory; GUANGDONG ZHENSHENG PACKAGING TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: Guangdong Four O One Factory Co ltd; Guangdong Huadong Blasting Demolition Engineering Co ltd; Guangdong Zhensheng Intelligent Equipment Co ltd; Guangdong Zhensheng Technology Group Co ltd
Priority date: 2016-04-25
Filing date: 2016-04-25
Publication date: 2016-08-31
Anticipated expiration: 2036-04-25
Also published as: CN105915845B

Abstract

本发明涉及爆破现场无人机监控的控制方法，包括：勘察获得爆破地的地理位置和地理环境，获得第一地图；获取民爆物品卸车位置、警戒线和警戒范围，在所述第一地图上标记民爆物品卸车位置、警戒线和警戒范围的位置信息，获得第二地图；获取爆破的作业位置和人员点名位置，在所述第二地图上标记作业位置和人员点名位置的位置信息，获得第三地图；响应控制指令，根据所述第一地图、所述第二地图和所述第三地图分别进行监控。本发明通过采集并获取爆破现场的地理位置和地理环境从而生成地图，并在地图上作标记，无人机根据地图和地图上的标记进行自动拍摄监控，实现了爆破作业现场全程实时监控，使得监控更为便利和高效，降低了操作难度，有效降低了监控成本。

Description

爆破现场无人机监控的控制方法

技术领域

本发明涉及爆破监控技术领域，特别是涉及爆破现场无人机监控的控制方法。

背景技术

爆破现场非常危险，在爆破现场的监控一般由摄像头进行监控。爆破现场采用便携式设备进行视频监控时，虽然可以通过云台控制摄像头进行拍摄角度、远近的调整，但也存在以下几个缺点：

1 、现场需要有人员兼职进行云台控制，爆破作业一旦工作量比较饱满，兼职人员会出现忘记对云台进行控制。

、当爆破工程巨大，设备需要远离爆破中心点。随着距离的增大，对设备的要求提高，成本也随之增高，同时设备的重量、体积也随之增大，造成工作量、工作强度增加。

、对某些特殊场合、如炸药进行卸车时，人、物可能会造成遮挡，导致无法完整清晰的对爆破作业进行监控。

发明内容

基于此，有必要针对现有爆破现场的视频监控采用便携式设备进行监控，使得拍摄监控不便，且拍摄死角多，工作强度大，监控成本高的缺陷，提供一种爆破现场无人机监控的控制方法，使得监控更为便利和高效，且拍摄无死角，降低了工作难度，降低了监控成本。

一种爆破现场无人机监控的控制方法，包括：勘察获得爆破地的地理位置和地理环境，获得第一地图；

获取民爆物品卸车位置、警戒线和警戒范围，在所述第一地图上标记民爆物品卸车位置、警戒线和警戒范围的位置信息，获得第二地图；

获取爆破的作业位置和人员点名位置，在所述第二地图上标记作业位置和人员点名位置的位置信息，获得第三地图；

响应控制指令，根据所述第一地图、所述第二地图和所述第三地图分别进行监控。

进一步地，所述响应控制指令，根据所述第一地图、所述第二地图和所述第三地图分别进行监控的步骤具体包括：。

响应第一控制指令，在第一时间内根据所述第一地图进行监控；

响应第二控制指令，在第二时间内根据所述第三地图的人员点名位置的位置信息进行监控；

响应第三控制指令，在第三时间内根据所述第二地图的民爆物品卸车位置的位置信息进行监控；

响应第四控制指令，在第四时间内根据所述第三地图的作业位置的位置信息进行监控；

响应第五控制指令，在第五时间内根据所述第二地图的警戒范围的位置信息进行监控；

响应第六控制指令，在第六时间内根据所述第三地图的作业位置的位置信息进行监控。

进一步地，所述响应第五控制指令，在第五时间内根据所述第二地图的警戒范围的位置信息进行监控的步骤具体为：

响应第五控制指令，在第五时间内根据所述第二地图的警戒范围的位置信息进行盘旋监控。

进一步地，所述响应第四控制指令，在第四时间内根据所述第四地图的作业位置的位置信息进行监控的步骤具体为：

响应第四控制指令，在第四时间内在所述第二地图的警戒线上根据所述第四地图的作业位置的位置信息进行监控。

响应第四控制指令，在第四时间内每间隔一预设时间在所述第二地图的警戒线上根据所述第四地图的作业位置的位置信息进行监控。

进一步地，所述响应第六控制指令，在第六时间内根据所述第三地图的作业位置的位置信息进行监控的步骤具体为：

响应第六控制指令，在第六时间内在所述第二地图的警戒线上根据所述第三地图的作业位置的位置信息进行监控。

进一步地，所述响应控制指令，根据所述第一地图、所述第二地图和所述第三地图分别进行监控的步骤具体为：

响应控制指令，根据所述第一地图、所述第二地图和所述第三地图在所述第二地图的警戒范围外分别进行监控。

进一步地，还包括步骤：

在搜索充电位置时，根据第一位置信息搜索并靠近充电位置；

根据红外感应信号确定第二位置信息，并在所述第二位置信息对应的充电位置停止，进行充电。

进一步地，在所述在搜索充电位置时，根据所述第一位置信息搜索并靠近充电位置步骤之前还包括步骤：

当检测当前状态为充电状态时，获取当前的充电位置的第一位置信息。

进一步地，所述根据红外感应信号确定第二位置信息，并在所述第二位置信息对应的充电位置停止，进行充电的步骤具体为：

根据红外感应信号确定第二位置信息，并在所述第二位置信息对应的充电位置停止；

伸出导杆，使得导杆与充电装置进行接触，进行充电；

调整摄像头至作业位置的中心点。

上述爆破现场无人机监控的控制方法，通过采集并获取爆破现场的地理位置和地理环境从而生成地图，并在地图上作标记，无人机根据地图和地图上的标记进行自动拍摄监控，从而实现了爆破作业现场全程实时监控，使得监控更为便利和高效，降低了操作难度，节省了人力资源，并有效降低了监控成本。

附图说明

图1为本发明另一实施例的爆破现场无人机监控的控制方法的流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图 1 所示，其为本发明一较佳实施例的爆破现场无人机监控的控制方法，包括以下步骤：

步骤 S100 ，勘察获得爆破地的地理位置和地理环境，获得第一地图。

在项目勘察阶段时，对爆破地的地理位置、地理环境进行详细勘察，得出爆破现场的详细地图，即第一地图。

步骤 S200 ，获取民爆物品卸车位置、警戒线和警戒范围，在所述第一地图上标记民爆物品卸车位置、警戒线和警戒范围的位置信息，获得第二地图。

具体来说，本步骤中获取民爆物品卸车位置、警戒线和警戒范围，并将上述位置信。息对应到第一地图，并在第一地图上作标记，从而形成具有标记的第二地图，第二地图可看作是包含了上述标记第一地图，其同样涵盖了爆破第的地理位置和地理环境。值得一提的是，警戒线和警戒范围用于限制无人机的飞行范围，避免无人机进入危险区域，造成安全银黄。

步骤 S300 ，获取爆破的作业位置和人员点名位置，在所述第二地图上标记作业位置和人员点名位置的位置信息，获得第三地图。

在本步骤中，获取到爆破的作业位置和人员点名位置，并将上述位置信息对应到第二地图，在第二地图上做标记，从而形成具有上述位置信息的标记的第三地图。

步骤 S400 ，响应控制指令，根据所述第一地图、所述第二地图和所述第三地图分别进行监控。

本步骤中，无人机响应根据控制指令，根据所述第一地图、所述第二地图和所述第三地图分别进行监控，控制指令不同，则监控的位置和监控对象也不同。值得一提的是，控制指令包括了监控时间段和监控位置，无人机根据获取到的监控时间段和监控位置，并根据上述地图信息进行拍摄监控，所述控制指令、所述第一地图、所述第二地图和所述第三地图预先设置于无人机，具体来说，所述控制指令、所述第一地图、所述第二地图和所述第三地图在进行监控前预先下载设置于无人机，每一监控指令分别对应一监控时间段，一监控位置，而监控位置则根据第一地图、第二地图和第三地图获取，为了简化对无人机的控制，为每一控制指令对应设置一指令序号，这样，当控制无人机时，只需输入指令序号，无人机即可实现自动拍摄监控，从而大大简化了对无人机的控制和操作，有效降低了操作难度，节省了人力资源。

为了准确、实时对爆破现场进行视频监控拍摄，对全流程进行监控，进一步地，步骤 S400 具体包括：

步骤 S401 ，响应第一控制指令，在第一时间内根据所述第一地图进行监控。

本步骤中，无人机在进行全程监控，在第一地图的范围内和第一时间内进行全程全范围监控，使得监控人员可以全方位了解的爆破现场的情况。

步骤 S402 ，响应第二控制指令，在第二时间内根据所述第三地图的人员点名位置的位置信息进行监控。

作用人员进场后，对作业人员点名，本阶段，无人机根据第二控制指令，在人员点名位置的上空第二时间内对人员点名进行监控拍摄。

步骤 S403 ，响应第三控制指令，在第三时间内根据所述第二地图的民爆物品卸车位。置的位置信息进行监控。

本阶段中，民爆物品卸车，无人机根据第三控制指令，飞至第二地图上标识的的民爆物品卸车位置上空，在第三时间内对民爆物品卸车过程进行拍摄监控。

步骤 S404 ，响应第四控制指令，在第四时间内根据所述第三地图的作业位置的位置信息进行监控。

本步骤中，无人机根据第四控制指令飞至第三地图上标识的作业位置上空，在第四时间内对作业中心点装药、联网过程进行拍摄监控。

步骤 S405 ，响应第五控制指令，在第五时间内根据所述第二地图的警戒范围的位置信息进行监控。

本步骤中，无人机根据第二地图上标识的警戒范围飞行，在第五时间内对警戒范围内进行拍摄监控，由于警戒范围较为特殊，需要特别关注，以防止爆破期间意外事件发生。

步骤 S406 ，响应第六控制指令，在第六时间内根据所述第三地图的作业位置的位置信息进行监控。

本阶段为爆破阶段，无人机飞行在第六时间内对作业位置的爆破过程进行拍摄监控。

具体来说，所述第一时间为爆破项目作业起止时间，所述第二时间为人员点名时间，所述第三时间为民爆物品卸车时间，所述第四时间为装药时间和联网时间，所述第五时间为警戒时间，所述第六时间为爆破时间，上述的监控过程不仅实现对爆破现场的全方位无死角的拍摄监控，还实现了对爆破过程中每一步骤对应的工作流程和工作位置的拍摄监控，通过整体监控和局部监控相结合，使得监控更为精确、全面，实时性更高，通过无人机的自动拍摄，使得监控更为简易，使得监控更为便利和高效，降低了操作难度，节省了人力资源，并有效降低了监控成本。

应该理解的是，由于爆破现场极为危险，为了保证无人机的安全，无人机的飞行范围应限定在安全范围内，无人机需在安全范围内对现场进行拍摄监控，因此，进一步地，所述步骤 S400 具体为：

通过警戒范围对无人机的飞行范围进行限制，避免无人机靠近爆破中心点，从而有。效保证无人机的安全，具体来说，在上述步骤 S401 至步骤 S406 中，对每一位置信息对应的地点的监控都需要符合在警戒范围外，从而使得无人机可以远离爆破中心点，有效保障无人机的安全，降低财产损失。

为了全面监控警戒范围内的情况，进一步地，所述步骤 S405 具体为：

本步骤中，无人机根据第二地图上标识的警戒范围飞行至警戒范围外，在警戒范围外盘旋拍摄监控，从而实现对监控范围内的全面监控。应该理解的是，虽然无人机是根据警戒范围飞行，但并不意味着无人机需要飞进警戒范围，如无人机进入警戒范围，则有可能发生安全事故，因此，在本步骤中，为了安全并全面地对警戒范围内进行拍摄，无人机在第五时间内，在警戒范围外侧盘旋对警戒范围内拍摄监控。

为了进一步保障无人机的作业安全，进一步地，所述步骤 S404 具体为：

进一步地，步骤 S404 具体为：

由于无人机沿着警戒线飞行，可以远离爆破中心点，有效避免无人机受爆破影响而损坏，在本实施例中，通过间隔一段预设时间对作业位置即爆破中心点进行监控，进一步有效防止无人机靠近爆破中心点，并实现对爆破中心点的实时监控，一个实施例是，无人机每间隔一预设时间沿所述第二地图的警戒线飞行，对作业位置进行拍摄监控；另一个实施例是，无人机停放在位于警戒线上的三脚架，将摄像头对准于作业位置进行拍摄监控，实现实时监控的同时进一步提高了无人机的安全性。

同样的，为了实现爆破过程的实时监控并进一步保障无人机的安全，进一步地，所述步骤 S406 具体为：

由于警戒线在警戒范围之外或者至少设置于警戒范围的边缘，因此使得无人机尽可能地远离爆破中心点，并实时对爆破中心点的爆破过程进行拍摄监控。有效保障了无人机的安全。

应该理解的是，无人机长时间工作后，电能随之减小，电能的减小将影响无人机的。正常工作，为了避免影响无人机的正常工作，使得无人机实现自动充电，本发明还包括自动充电步骤，具体来说，无人机通过自动搜索位置，找到充电装置，进行自动充电。

进一步地，本发明还包括步骤：

步骤 S600 ，在搜索充电位置时，根据第一位置信息搜索并靠近充电位置。

具体来说，第一位置信息存储于无人机内部的存储模块，无人机通过结合第一地图，搜索第一位置信息，从而找到充电装置的位置，并飞行靠近充电装置。

步骤 S700 ，根据红外感应信号确定第二位置信息，并在所述第二位置信息对应的充电位置停止，进行充电。

应该连接的是，虽然本发明第一地图的地理位置信息精度较高，且采用了 GPS （ Global Positioning System ，全球定位系统）定位模块对无人机进行导航，但 GPS 定位仍存在误差，对于无人机的尺寸而言，这种误差相对较大，因此，仅靠第一位置信息是无法精确获取到充电装置的具体位置，在本步骤中，无人机通过接收充电装置的红外感应信号，从而精确获取充电装置的位置，并最终在充电装置的平台上下降停止，进行充电。实现了充电装置的自动搜索，实现了无人机的自动充电，大大提高了充电效率，进而提高了监控效率。

由于本发明的充电装置的位置搜索结合了地图信息和 GPS 定位以及红外定位，地图信息和 GPS 定位可在大范围内实现无人机的导航，弥补了红外感应的距离短的缺陷，而红外有效提高了定位精度，两者结合提高了定位效率和定位精度。

进一步地，在所述步骤 S600 之前还包括步骤 S500 ：

为了获取所述充电装置的位置信息，在充电时，即对当前位置进行定位，获取当前的位置信息即第一位置信息，如第一位置信息变更时，则在充电时，根据当前位置信息更新所述第一位置信息，获得所述第一位置信息或者更新所述第一位置信息后，将所述所述第一位置信息存储至无人机的存储模块内。

为了实现自动、快捷的充电，进一步地，所述步骤 S700 具体为：

步骤 S701 ，根据红外感应信号确定第二位置信息，并在所述第二位置信息对应的充电位置停止。

步骤 S702 ，伸出导杆，使得导杆与充电装置进行接触，进行充电。

步骤 S703 ，调整摄像头至作业位置的中心点。

具体来说，充电装置包括一个充电平台，充电平台的中心设置有红外发生器，红外。发生器用于发出红外感应信号，对接收该红外感应信号的无人机提供精确导航，充电平台上还设置有两个环形的导轨，两个环形导轨分别与电源的正极和负极连接，这样，当无人机接收到红外感应信号，从而获取到充电装置的精确位置时，无人机对齐于充电平台的中。心并下降，停放在充电平台上，随后无人机伸出导杆，使得导杆与充电装置的两个导轨接触，进而使得无人机连接至电源的正极和负极，实现自动充电。在充电的同时，将摄像头调整至对准作业位置的中心点，从而实现了充电的同时对拍摄监控方向的自动调整。

上述自动充电过程，使得无人机在无航拍任务时进行静止全景拍摄和自动充电，既保证了爆破作业现场全程实时监控，又有效的为无人机进行航拍时提供动力续航，大大提高了监控效率。

另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于可读取存储介质中。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种爆破现场无人机监控的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

勘察获得爆破地的地理位置和地理环境，获得第一地图；

获取民爆物品卸车位置、警戒线和警戒范围，在所述第一地图上标记民爆物品卸车位置、警戒线和警戒范围的位置信息，获得第二地图；

获取爆破的作业位置和人员点名位置，在所述第二地图上标记作业位置和人员点名位置的位置信息，获得第三地图；

响应控制指令，根据所述第一地图、所述第二地图和所述第三地图分别进行监控。

2.根据权利要求1所述的爆破现场无人机监控的控制方法，其特征在于，所述响应控制指令，根据所述第一地图、所述第二地图和所述第三地图分别进行监控的步骤具体包括：

响应第一控制指令，在第一时间内根据所述第一地图进行监控；

响应第二控制指令，在第二时间内根据所述第三地图的人员点名位置的位置信息进行监控；

响应第三控制指令，在第三时间内根据所述第二地图的民爆物品卸车位置的位置信息进行监控；

响应第四控制指令，在第四时间内根据所述第三地图的作业位置的位置信息进行监控；

响应第五控制指令，在第五时间内根据所述第二地图的警戒范围的位置信息进行监控；

响应第六控制指令，在第六时间内根据所述第三地图的作业位置的位置信息进行监控。

3.根据权利要求2所述的爆破现场无人机监控的控制方法，其特征在于，所述响应第五控制指令，在第五时间内根据所述第二地图的警戒范围的位置信息进行监控的步骤具体为：

响应第五控制指令，在第五时间内根据所述第二地图的警戒范围的位置信息进行盘旋监控。

4.根据权利要求2所述的爆破现场无人机监控的控制方法，其特征在于，所述响应第四控制指令，在第四时间内根据所述第四地图的作业位置的位置信息进行监控的步骤具体为：

响应第四控制指令，在第四时间内在所述第二地图的警戒线上根据所述第四地图的作业位置的位置信息进行监控。

5.根据权利要求2所述的爆破现场无人机监控的控制方法，其特征在于，所述响应第四控制指令，在第四时间内根据所述第四地图的作业位置的位置信息进行监控的步骤具体为：

响应第四控制指令，在第四时间内每间隔一预设时间在所述第二地图的警戒线上根据所述第四地图的作业位置的位置信息进行监控。

6.根据权利要求2所述的爆破现场无人机监控的控制方法，其特征在于，所述响应第六控制指令，在第六时间内根据所述第三地图的作业位置的位置信息进行监控的步骤具体为：

响应第六控制指令，在第六时间内在所述第二地图的警戒线上根据所述第三地图的作业位置的位置信息进行监控。

7.根据权利要求1所述的爆破现场无人机监控的控制方法，其特征在于，所述响应控制指令，根据所述第一地图、所述第二地图和所述第三地图分别进行监控的步骤具体为：

响应控制指令，根据所述第一地图、所述第二地图和所述第三地图在所述第二地图的警戒范围外分别进行监控。

8.根据权利要求1所述的爆破现场无人机监控的控制方法，其特征在于，还包括步骤：

在搜索充电位置时，根据第一位置信息搜索并靠近充电位置；

根据红外感应信号确定第二位置信息，并在所述第二位置信息对应的充电位置停止，进行充电。

9.根据权利要求8所述的爆破现场无人机监控的控制方法，其特征在于，在所述在搜索充电位置时，根据所述第一位置信息搜索并靠近充电位置步骤之前还包括步骤：

当检测当前状态为充电状态时，获取当前的充电位置的第一位置信息。

10.根据权利要求8所述的爆破现场无人机监控的控制方法，其特征在于，所述根据红外感应信号确定第二位置信息，并在所述第二位置信息对应的充电位置停止，进行充电的步骤具体为：

根据红外感应信号确定第二位置信息，并在所述第二位置信息对应的充电位置停止；

伸出导杆，使得导杆与充电装置进行接触，进行充电；

调整摄像头至作业位置的中心点。