CN111554001B - 一种智能化无人机全生命周期管控平台、仓库和方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于无人机管理技术领域，尤其涉及一种智能化无人机全生命周期管控平台、仓库和方法，通过设置出入库门禁系统对无人机进行登记以实时自动掌握无人机的在库和出库情况，设置验证系统对无人机的状态进行展示以便于管理的可视化，设置电池管理系统对电池的使用、充电和出入库情况进行实时管理，设置智能控制中心将各个系统的信息进行共享、存储和监控，使得无人机的出入库时间、寿命、检修状态，以及电池的出入库状态、电量状态等都实现了可视化管理，信息透明且更新及时，能有效保证无人机的全生命周期的良好监管，保证无人机可靠有用，实现了管理自动化，降低了工作量和工作难度，避免了工作误差，保证了巡检任务的顺利完成。

Description

一种智能化无人机全生命周期管控平台、仓库和方法

技术领域

本发明属于无人机管理技术领域，尤其涉及一种智能化无人机全生命周期管控平台、仓库和方法。

背景技术

无人机，一种具备高空、远距离、快速作业的能力，在测绘、航拍、运动、军事、侦察以及抗灾等方面得到极大的应用的新型工具，随着无人机控制技术的不断发展，遥测数据链控制、地理匹配控制、GPS卫星定位控制等已经成为可能，在电力巡线的应用上，无人机操作控制过程简单可靠、运行稳定，而且巡检速度快(复杂地形下可达人工巡检的10倍以上)，经济性高(巡检成本可达载人直升机的1/10)，并有代替载人机进行各种工作的趋势。

然而，对于无人机的存放，目前多是通过人工管理，因为无人机种类较多，且其部件较精密，为了保证成功的完成任务，需要对无人机进行定期的巡检，在出入库时也需要进行清楚的登记，人工完成，很容易出现信息误差，且在无人机数量、种类较多时，与无人机相关联的事项较多，使得管理工作变得复杂，且无人机的电池管理也是重要的一环，无人机的寿命和电池的电量，在管理不当时，都会给巡检任务带来非常大的隐患。目前的无人机出入库管理，信息不透明，无人机的检修、寿命和电池的使用状态均不透明，这都给电力巡检任务的顺利完成造成了较大隐患。一旦因为无人机出现故障导致巡检未成功完成，或者巡检有漏检，不仅仅会增加工作人员的工作量，同时也使得电路问题点存在漏检可能，隐患较大。

发明内容

根据以上现有技术的不足，本发明提供了一种智能化无人机全生命周期管控平台、仓库和方法，使得无人机的出入库、无人机电池的管理都清晰化、自动化，对无人机的状况掌握清晰、及时，有效保证了执行任务的无人机的良好状态，大大降低了工作人员的工作量、提高了工作效率、也避免了因无人机的不良管理导致的故障隐患，提高了巡检工作的成功率。

本发明解决的技术问题采用的技术方案为：

本发明提供一方面提供了一种智能化无人机全生命周期管控平台，包括：包括总门禁系统、智能控制中心、验证系统、温湿度控制系统、电池管理系统；所述门禁系统用于在无人机出入库时对无人机进行扫码确认，以获得无人机的型号、出入库的数量和时间，并将获得的出入库信息传送给智能控制中心进行存储；所述验证系统设置于无人机的存放位，用于对无人机是否存放于正确位置进行验证；所述温湿度控制系统用于监控、调节无人机存储区域的温度值和湿度值，并使环境始终保持预设定值；所述电池管理系统用于监管电池的出入库情况、电量状态、电池型号以及给电池进行充电；所述智能控制中心与总门禁系统、验证系统、温湿度控制系统以及电池管理系统通过以太网相连接，用于实时更新并存储与无人机相关的信息，并将信息与总门禁系统、验证系统、电池管理系统和温湿度控制系统共享。

另一方面，本发明还提供一种智能化无人机全生命周期管控仓库，包括上述无人机全生命管控平台，所述全生命管控平台设置于仓库中。

再一方面，本发明还提供了一种智能化无人机全生命周期管控的方法，包括如下步骤：总门禁系统通过扫码获取待入库无人机的信息，并将获取信息发送给智能控制中心，所述智能控制中心判断信息符合原存储信息，打开总门禁系统；所述智能控制中心通过显示装置显示入库无人机的存放位在仓库中的位置，同时，智能控制中心通过以太网接入验证系统，并通过验证系统确认无人机的存放位是否可用；将无人机与其电池分离；验证系统确认与无人机相匹配的存放位可用后，将无人机放置至其存放位完成入库，所述智能控制中心将入库的无人机的关联信息与验证系统共享，所述验证系统展现无人机若干状态信息；所述智能控制中心对无人机的出库时长实时更新，当无人机的累积时长超过7天时，通过验证系统的报警装置发出警报并提示该存放位的无人机进行检修；当智能控制中心对单个无人机的出库时长进行求和并与无人机的寿命时长做比较，当出库时长超过寿命时长时，将发出报废请求给验证系统，所述验证系统将报废请求在相应无人机的存放位处进行显示，待超出寿命时长的无人机在报废间的子门禁系统扫码进入时，智能控制中心接收报废间子门禁系统扫码收集的无人机信息，并对无人机进行报废登记，同时将验证系统与报废无人机对应的存放位的无人机的信息进行清零；当无人机出库时，总门禁系统获取无人机的信息，并将信息共享给智能控制中心，智能控制中心实时更新无人机的出库时间，并将时间信息共享给验证系统。

本发明具有以下有益效果：本发明通过对无人机出入库时设置门禁系统对无人机进行登记以实时自动掌握无人机的在库和出库情况，设置验证系统对无人机的状态进行展示以便于管理的可视化，设置电池管理系统对电池的使用、充电和出入库情况进行实时管理，设置智能控制中心将各个系统的信息进行共享、存储和监控，使得无人机的出入库时间、寿命、检修状态，以及电池的出入库状态、电量状态等都实现了可视化管理，信息透明且更新及时，能有效保证无人机的全生命周期的良好监管，能够给巡检任务提供性能可靠的无人机，在无人机管理上实现了自动化，大大降低了工作量和工作难度，避免了工作误差，保证了巡检任务的顺利完成。

附图说明

图1是本发明所提供实施例的电池管理系统处充电转盘和电池插入口的俯视组合结构示意图；

图中：1、充电转盘 11、充电位 2、电池插入口 21、扫码装置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

实施例一：

本发明所提供的一种智能化无人机全生命周期管控平台，包括总门禁系统、智能控制中心、验证系统、温湿度控制系统、电池管理系统；门禁系统用于在无人机出入库时对无人机进行扫码确认，以获得无人机的型号、出入库的数量和时间，并将获得的出入库信息传送给智能控制中心进行存储；验证系统设置于无人机的存放位，用于对无人机是否存放于正确位置进行验证，确保一机一位，即确保每个无人机都始终被存放在同一个位置；温湿度控制系统用于监控、调节无人机存储区域的温度值和湿度值，并使环境始终保持预设定值，因为无人机部件比较精细，较潮湿或者高温环境都有可能对其性能造成不良影响；

电池管理系统用于监管电池的出入库情况、电量状态、电池型号以及给电池进行充电，无人机在入库时需要将无人机与电池分离，不同使用场景需要的无人机的性能略有不同，不同性能的无人机即对应不同机型，不同机型的无人机其配备的电池也不同，所以在给无人机进行电池匹配时或者对不同型号的电池进行充电时，均需要电池管理系统的分类管理；

所述智能控制中心与总门禁系统、验证系统、温湿度控制系统以及电池管理系统通过以太网相连接，用于对无人机的维修状态、电池状态和出库状态的记录和管理，用于实时更新并存储与无人机相关的信息，并将信息与总门禁系统、验证系统、电池管理系统和温湿度控制系统共享。无人机相关的信息包括：无人机的出入库情况、仓库的温湿度情况、电池的型号、电池的电量、电池的出入库情况、无人机的寿命、无人机的检修状态等。智能控制中心是各个系统的信息汇集处，可以统一控制各个系统，也能将信息在各个不同系统之间传递。

进一步地，验证系统还包括无人机的寿命显示单元、检修状况显示单元和报警单元；寿命显示单元用于显示无人机的使用寿命，并提示无人机报废信息，无人机寿命的展示，使得使用者可以根据需要执行任务的难度或者时长或者重要程度，有针对性的选择所使用的无人机；所述维修状况显示单元用于实时展示检修情况，包括上次检修时间、下次检修时间、检修后无人机是否状态完好；可以通过不同的颜色进行展示，或者通过LED灯组成的字体或者液晶屏进行字体显示，以使得管理人员能够清楚掌握到无人机所处的状态，方便无人机管理。报警单元用于对无人机寿命到达报废时间、到达检修时间或者无人机被放错位置时，发出警报，有利于确保无人机的良好状态，并使得对无人机的管理更清晰化。

进一步地，电池管理系统用于通过对电池扫码获得电池的型号、记录电池的出入库时间，还用于接收智能控制中心(获得待出库的无人机信息后，)发送来的电池出库请求，并根据电池出库请求提供相应型号的电池，所述电池出库请求包括电池的型号和电池电量要求；

如图1所示，电池管理系统具体包括充电转盘1和电池插入口2，所述电池插入口2设置于充电转盘1的外侧，所述电池插入口2的入口方向与充电转盘1的直径方向相同，所述充电转盘1上设置有若干充电位11，所述充电位11沿充电转盘1的直径方向布置于充电转盘1的圆周上，所述充电转盘1可以为一个圆盘，圆盘的中央可以设置有一个旋转轴，若干所述充电位11分别对应若干种型号的电池(比如一共有40个充电位，也可以是更多或更少，分为5种类型，能够为5种类型的电池充电)，所述电池插入口2处设置有扫码装置21用于给电池扫码，当电池扫码结束后，电池管理系统根据电池的型号控制充电转盘1旋转，使得该型号电池充电的充电位11旋转至电池插入口2处，之后将电池放入该充电位11中进行充电，电池管理系统将电池的扫码、充电和电量信息发送给智能控制中心，智能控制中心实时更新各个电池的状态信息；当电池需要出库时，所述智能控制中心发送电池出库请求给电池管理系统，出库请求中包括无人机型号、所需电池型号、所述电池电量，电池管理系统接收到出口请求后，选定合适的电池，并控制充电转盘1以充电转盘1的圆心为中心转动，使得选定的电池的充电位11与电池插入口2对其，取出电池后，使得电池经过电池插入口2扫码记录，电池管理系统将扫码结果发送给智能控制中心，智能控制中心将得到的电池出库情况进行记录并对电池的在库信息进行更新，其中，电池的在库信息包括充电位11的空置信息、在充电位11的电池的电量信息和型号信息。

电池的一侧设置有专属于该电池的二维码或者条形码，扫码装置可以是扫码枪，扫码枪可以设置在电池插入口2的侧边，用于给需要充电的电池进行扫码登记或者电池出库时进行登记，扫码可以将电池的相关信息(比如型号、电量、使用总时长、使用寿命)发送给智能控制中心，智能控制中心对其存储的电池信息进行及时更新。

将上述无人机全生命管控平台用于仓库中，即得到一种智能化无人机全生命周期管控仓库中，具体地，所述仓库中设置有无人机存放间、检修间和报废间；无人机维修间和报废间均设置有子门禁系统，所述子门禁系统与智能控制中心通过以太网相连，所述无人机存放间用于无人机的入库存放，所述检修间用于无人机的检修，所述报废间用于存放报废的无人机。所述无人机存放间用于日常放置无人机，其中可以包括无人机存放装置，可以是多种结构形式，所述无人机维修间用于对无人机进行维修，对其设置子门禁系统是为了对无人机的维修进程和次数进行统计和记录；报废间是用来放置报废的无人机，对其设置子门禁系统，也是为了方便无人机的管理，便于监控无人机的全生命周期的各个状态，当有无人机通过子门禁系统被送入报废间时，智能控制中心能够检测到报废间的子门禁系统的扫码信息，并获知报废无人机的所有信息，并在智能控制中心存储的信息中及时更新无人机登记信息。

本发明的智能化无人机全生命周期管控的方法，包括：总门禁系统通过扫码获取待入库无人机的信息，并将获取信息发送给智能控制中心，所述智能控制中心判断信息符合原存储信息(即待入库无人机隶属本地仓库)时，通过以太网发送信号给总门禁系统，打开总门禁系统；

所述智能控制中心通过显示装置显示入库无人机的存放位在仓库中的位置，同时，智能控制中心通过以太网接入验证系统，并通过验证系统确认无人机的存放位是否可用，比如，其上是否有其他无人机，或者是否有其他物品占用了无人机的存放空间，验证系统内还设置有传感器，以确定其内是否有其他异物，或者存放位处的验证系统是否能够正常运行、或者存放位的电器元件是否供电完好；

将无人机与其电池分离，无人机放于无人机存放位，电池放于电池管理系统处；

验证系统确认与无人机相匹配的存放位可用后，将无人机放置至其存放位完成入库，所述智能控制中心将入库的无人机的关联信息与验证系统共享，所述验证系统(通过从智能控制中心获得入库无人机的信息并)展现无人机若干状态信息，所述状态信息包括：检修状态、无人机寿命、出库总时长，检修状态具体可以包括检修次数、距离上次检修时间等；

所述智能控制中心对无人机的出库时长实时更新，当无人机的累积时长超过7天时，通过验证系统的报警装置发出警报并提示该存放位的无人机进行检修，报警可以通过智能控制中心人为操控终止；当智能控制中心对单个无人机的出库时长进行求和并与无人机的寿命时长做比较，当出库时长超过寿命时长时，将发出报废请求给验证系统，所述验证系统将报废请求在相应无人机的存放位处进行显示，待超出寿命时长的无人机在报废间的子门禁系统扫码进入时，智能控制中心接收报废间子门禁系统扫码收集的无人机信息，并对无人机进行报废登记，同时将验证系统与报废无人机对应的存放位的无人机的信息进行清零(以备新无人机的入库)。如果此时未检修就将无人机入库，则验证系统的检修警报无法停止，直至无人机被送至修理间，待检修无人机通过修理间的子门禁系统识别后进入修理间，子门禁系统将识别进入信息传递给智能控制中心，智能控制中心将识别进入信息共享给验证系统并停止警报。

当无人机出库时，总门禁系统获取无人机的信息，并将信息共享给智能控制中心，智能控制中心实时更新无人机的出库时间，并将时间信息共享给验证系统，以保证验证系统对无人机的检修监控。

进一步地，当无人机入库后，取下无人机上电池，放于电池管理系统处进行充电和管理；

当无人机出库经过总门禁系统扫码后，总门禁系统获得无人机的型号信息，总门禁系统将型号信息发送给智能控制中心，智能控制中心接收型号信息实时更新无人机的出库状态，并制定与型号信息相匹配的电池出库请求，将电池出库请求发送给电池管理系统，电池管理系统提供相应型号(与待出库无人机相匹配的型号的电池)的电量满格电池。

如图1所示，上文中已经介绍了电池管理系统处的装置结构，包括充电转盘1和电池插入口2，在智能控制中心发出电池出库请求(请求中包含有电池的型号要求和电池的电量要求)至电池管理系统时，电池管理系统控制充电转盘1旋转使得其充电位11与电池插入口2对正，并弹出符合条件的电池；电池从充电转盘1取出后在电池插入口2处通过扫码装置扫描电池上的二维码或者条形码，对电池做出库登记，并将电池出入库信息发送给智能控制中心，智能控制中心实时更新出库电池的出库信息以及充电转盘1的电池放置信息。

本发明通过对无人机出入库时设置门禁系统对无人机进行登记以实时自动掌握无人机的在库和出库情况，设置验证系统对无人机的状态进行展示以便于管理的可视化，设置电池管理系统对电池的使用、充电和出入库情况进行实时管理，设置智能控制中心将各个系统的信息进行共享、存储和监控，使得无人机的出入库时间、寿命、检修状态，以及电池的出入库状态、电量状态等都实现了可视化管理，信息透明且更新及时，能有效保证无人机的全生命周期的良好监管，能够给巡检任务提供性能可靠的无人机，在无人机管理上实现了自动化，大大降低了工作量和工作难度，避免了工作误差，保证了巡检任务的顺利完成。

以上所述为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书以及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种智能化无人机全生命周期管控的方法，其特征在于：总门禁系统通过扫码获取待入库无人机的信息，并将获取信息发送给智能控制中心，所述智能控制中心判断信息符合原存储信息时，打开总门禁系统；所述智能控制中心通过显示装置显示入库无人机的存放位在仓库中的位置，同时，智能控制中心通过以太网接入验证系统，并通过验证系统确认无人机的存放位是否可用；将无人机与其电池分离；验证系统确认与无人机相匹配的存放位可用后，将无人机放置至其存放位完成入库，所述智能控制中心将入库的无人机的关联信息与验证系统共享，所述验证系统展现无人机若干状态信息；所述智能控制中心对无人机的出库时长实时更新，当无人机的累积时长超过7天时，通过验证系统的报警装置发出警报并提示该存放位的无人机进行检修；当智能控制中心对单个无人机的出库时长进行求和并与无人机的寿命时长做比较，当出库时长超过寿命时长时，将发出报废请求给验证系统，所述验证系统将报废请求在相应无人机的存放位处进行显示，待超出寿命时长的无人机在报废间的子门禁系统扫码进入时，智能控制中心接收报废间子门禁系统扫码收集的无人机信息，并对无人机进行报废登记，同时将验证系统与报废无人机对应的存放位的无人机的信息进行清零；当无人机出库时，总门禁系统获取无人机的信息，并将信息共享给智能控制中心，智能控制中心实时更新无人机的出库时间，并将时间信息共享给验证系统；

智能化无人机全生命周期管控的方法中用到的一种智能化无人机全生命周期管控平台，包括总门禁系统、智能控制中心、验证系统、温湿度控制系统、电池管理系统；所述门禁系统用于在无人机出入库时对无人机进行扫码确认，以获得无人机的型号、出入库的数量和时间，并将获得的出入库信息传送给智能控制中心进行存储；所述验证系统设置于无人机的存放位，用于对无人机是否存放于正确位置进行验证；所述温湿度控制系统用于监控、调节无人机存储区域的温度值和湿度值，并使环境始终保持预设定值；所述电池管理系统用于监管电池的出入库情况、电量状态、电池型号以及给电池进行充电；所述智能控制中心与总门禁系统、验证系统、温湿度控制系统以及电池管理系统通过以太网相连接，用于实时更新并存储与无人机相关的信息，并将信息与总门禁系统、验证系统、电池管理系统和温湿度控制系统共享；所述验证系统还包括无人机的寿命显示单元、检修状况显示单元和报警单元；所述寿命显示单元用于显示无人机的使用寿命，并提示无人机报废信息；所述检修状况显示单元用于实时展示检修情况，包括上次检修时间、下次检修时间、检修后无人机是否状态完好；所述报警单元用于对无人机寿命到达报废时间、到达检修时间或者无人机被放错位置时，发出警报；所述电池管理系统用于通过对电池扫码获得电池的型号、记录电池的出入库时间，还用于接收智能控制中心发送来的电池出库请求，并根据电池出库请求提供相应型号的电池，所述电池出库请求包括电池的型号和电池电量要求。

2.根据权利要求1所述的智能化无人机全生命周期管控的方法，其特征在于：当无人机入库后，取下无人机上电池，放于电池管理系统处进行充电和管理；当无人机出库经过总门禁系统扫码后，总门禁系统获得无人机的型号信息，总门禁系统将型号信息发送给智能控制中心，智能控制中心接收型号信息实时更新无人机的出库状态，并制定与型号信息相匹配的电池出库请求，将电池出库请求发送给电池管理系统，电池管理系统提供相应型号的电量满格电池。

3.一种智能化无人机全生命周期管控仓库，其特征在于：采用如权利要求1所述的智能化无人机全生命周期管控的方法，所述智能化无人机全生命周期管控平台设置于仓库中。

4.根据权利要求3所述的智能化无人机全生命周期管控仓库，其特征在于：所述仓库中设置有无人机存放间、检修间和报废间；无人机维修间和报废间均设置有子门禁系统，所述子门禁系统与智能控制中心通过以太网相连，所述无人机存放间用于无人机的入库存放，所述检修间用于无人机的检修，所述报废间用于存放报废的无人机。

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