CN114442652A - 一种基于空海潜跨域协同的港口设施立体巡检方法、系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于空海潜跨域协同的港口设施立体巡检方法、系统，该方法包括通过无人机搭载监控摄像头获取港口环境信息，确定所需巡检位置，并将信息传递给地面控制人员；地面控制人员判断该区域需要巡检后，无人机进入悬停状态，进行实时水面监控，地面控制人员向无人艇发出巡检信号；无人艇作为水面通讯载体，引导水下机器人到达指定巡检位置巡检；水下机器人靠近目标位置后，声呐工作，地面控制站显示拍摄画面，控制人员截取画面中检测构件是否出现裂缝的照片；将照片保存到地面控制站，并由控制人员通过测量程序得到测量数据。本发明将无人机、无人艇、水下机器人及其搭载的声呐和双目摄像头连接成一个系统，可进行立体式巡检。
Description
技术领域
本发明涉及码头巡检技术领域，具体而言，尤其涉及一种基于空海潜跨域协同的港口设施立体巡检方法、系统。
背景技术
目前对于港口设施外观状态检测的方式方法一般分为水上和水下两种形式。水上部分主要通过租用临时船只通过人工巡检、目测、敲击等方式探明检测构件的破损位置和破损形态，然后采用读数显微镜、塞尺、钢板尺和钢卷尺等仪器和工具测量以及量化损坏程度。而水下部分均采用潜水员探摸、测量方式，该方法具有较高的危险性且检测结果极易受到检测者的主观影响，导致漏检、错检的情形时常发生。
发明内容
根据上述提出的技术问题，提供一种基于空海潜跨域协同的港口设施立体巡检方法、系统。本发明将无人机、无人艇、水下机器人及其搭载的声呐和双目摄像头连接成一个系统，可进行立体式巡检。
本发明采用的技术手段如下：
一种基于空海潜跨域协同的港口设施立体巡检方法，包括：
S1、通过无人机搭载的监控摄像头获取港口环境信息，初步确定所需巡检位置，并将信息传递给地面控制人员；
S2、地面控制人员判断当前区域需要巡检后，无人机进入悬停状态，并进行实时水面监控，此时由地面控制人员向无人艇发出巡检信号；
S3、无人艇作为水面通讯载体，引导水下机器人到达指定巡检位置进行巡检；
S4、水下机器人靠近目标位置后，声呐开始工作，搭载的双目摄像头拍摄画面由地面控制站显示，地面控制站人员截取画面中检测构件是否出现裂缝的照片；
S5、将所截照片保存到地面控制站，并由地面控制站人员通过测量程序得到测量数据。
进一步地，所述步骤S1的具体实现过程如下：
S11、无人机搭载监控摄像头获取港口环境信息，将环境信息传回并设定需要巡检的路线；
S12、控制无人机沿港口岸边进行水上巡检，对构筑物水上部分外观进行初步检查；
S13、无人机悬停在目标位置进行拍摄，将拍摄内容存储至本地；
S14、判断处于无人机悬停位置的水上构筑物是否出现裂缝；
S15、若是，则控制无人机继续悬停，并发送巡检位置信息至地面控制站；若不是，则返回执行步骤S12。
进一步地，所述步骤S2的具体实现过程如下：
S21、无人艇作为水面通讯载体，负责搭载网桥、水下机器人线缆、控制组件、供电电池装置；
S22、无人艇作为水面载体，通过线缆牵引水下机器人到达巡检位置；
S23、无人艇醒目的作为水面标识物，岸上人员通过无人机画面中无人艇的位置获取水下机器人的位置和正在巡检的位置。
进一步地，所述步骤S3的具体实现过程如下：
S31、将双目摄像头集成在水下机器人上；
S32、将双频多波束前视成像声呐集成在水下机器人上；
S33、将双目摄像头及双频多波束前视成像声呐采集到的图像保存到本地。
进一步地，所述步骤S32的具体实现过程如下：
S321、先通过声呐的低频信号对目标进行远距离探测，当探测到目标后，切换到高频信号进行声呐图像采集；
S322、根据声呐低频信号探测到的画面，初步判断水下构件裂缝位置信息及破损状况；
S323、将采集的声呐图像视频，经过相应处理制作成可分析的数据集；
S324、打开双目摄像头及其灯光，获取水下构件破损状况的图像，并将数据保存到本地。
进一步地，所述步骤S324的具体实现过程如下：
S3241、水下机器人进行定向定深，双目摄像头开始对损伤区域进行图像采集；
S3242、判断双目摄像头所拍画面是否符合标准；
S3243、若是，则将图像传回地面控制站，控制人员进行数据处理及数据分类并将显示画面保存；若不是，则返回执行步骤S3241。
本发明还提供了一种基于上述基于空海潜跨域协同的港口设施立体巡检方法的港口设施立体巡检系统，包括：无人机、无人艇、水下机器人、通讯设备以及地面控制站，其中：
所述无人机，用于获取港口码头的环境信息并建立三维模型，包括机身、监控摄像头、控制组件、无线通讯设备；
所述无人艇，用于采集港口水下环境信息，包括船体、控制组件、无线通讯设备；
所述水下机器人，用于检查水下部分外观，包括推进器、照明灯光、控制组件、搭载的双目摄像头及声呐设备；
所述地面控制站，用于通过巡检流程，对设备采集的数据进行标准对比，不符合标准时进行异常状态处理，同时将所采集的符合标准数据进行保存显示，地面人员通过地面控制站进行设备控制及操作。
进一步地，所述无人艇作为通讯平台或牵引平台，具体的：
所述无人艇作为通讯平台时，架设无线网桥与所述地面控制站进行通讯，实时传输数据；
所述无人艇作为牵引平台，通过线缆引领所述水下机器人到达预检位置，同时双体船作为水面标识物直观的提供给陆上人员其位置信息。
进一步地，所述水下机器人检查的水下部分外观包括水下结构破损情况的水下摸查和间隙及相对错位测量，水下结构包括沉箱、方块、扶壁或大圆桶结构。
较现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明提供的基于空海潜跨域协同的港口设施立体巡检方法、系统，具有一次性获取数据全、精度高等优点，能够实现一次性获取空间、水上、水下所有数据，用以提高无人机、无人艇、水下机器人的协同配合能力。
2、本发明提供的基于空海潜跨域协同的港口设施立体巡检方法、系统，具有水上水下数据无缝融合的优点，对于不同种类的数据格式、水平测量基准、垂直测量基准进行统一规划，实现水上水下数据无缝对接。多种设备合理利用不同环境状况进行立体巡检，最终形成无缝的一体化的港口设施数据。
3、本发明提供的基于空海潜跨域协同的港口设施立体巡检系统，其无人船上搭载着用于控制水下机器人的线缆以及给控制设备供电的蓄电池，保证了水下机器人有足够的探测深度和无人船的用电需要。同时，无人船上设有前后左右限位框架，方便设备的固定也保证了设备安全。
4、本发明提供的基于空海潜跨域协同的港口设施立体巡检系统，其无人船采用无线遥控，摆脱了控制线的束缚，使得无人船的移动更加灵活，水下巡检更加方便。
5、本发明提供的基于空海潜跨域协同的港口设施立体巡检系统，其水下机器人由无人船牵引至巡检区域，进入巡检区域后再由控制人员操作到巡检点巡检，减少了控制人员的操作时间，也节约了设备电量，延长了水下机器人的工作时间。
6、本发明提供的基于空海潜跨域协同的港口设施立体巡检系统，对双目摄像头的设备线进行防水处理，保障了设备的正常使用，以及使用防水型无人机，保证了在恶劣天气下无人机机器人的寿命。
7、本发明提供的基于空海潜跨域协同的港口设施立体巡检系统，其无人机机器人能够接收预设路线，并能够通过自身的传感器对所处环境进行扫描，从而实现自身定位，并进行飞行线路规划，使得巡检过程更加智能化。
8、本发明提供的基于空海潜跨域协同的港口设施立体巡检系统，其双目摄像头和声呐都搭载在水下机器人上，使得数据采集过程更加稳定，更容易保证采集图像的清晰度。
基于上述理由本发明可在码头巡检等领域广泛推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明基于空海潜跨域协同的港口设施立体巡检方法的流程图。
图2为本发明基于空海潜跨域协同的港口设施立体巡检系统的结构框图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
如图1所示，本发明提供了一种基于空海潜跨域协同的港口设施立体巡检方法，包括：
S1、通过无人机搭载的监控摄像头获取港口环境信息，初步确定所需巡检位置，并将信息传递给地面控制人员；
S2、地面控制人员判断当前区域需要巡检后，无人机进入悬停状态，并进行实时水面监控，此时由地面控制人员向无人艇发出巡检信号；
S3、无人艇作为水面通讯载体，引导水下机器人到达指定巡检位置进行巡检；
S4、水下机器人靠近目标位置后，声呐开始工作，搭载的双目摄像头拍摄画面由地面控制站显示，地面控制站人员截取画面中检测构件是否出现裂缝的照片；
S5、将所截照片保存到地面控制站，并由地面控制站人员通过测量程序得到测量数据。
具体实施时，作为本发明优选的实施方式，所述步骤S1的具体实现过程如下：
S11、无人机搭载监控摄像头获取港口环境信息，将环境信息传回并设定需要巡检的路线；
S12、控制无人机沿港口岸边进行水上巡检，对构筑物水上部分外观进行初步检查；
S13、无人机悬停在目标位置进行拍摄，将拍摄内容存储至本地；
S14、判断处于无人机悬停位置的水上构筑物是否出现裂缝；
S15、若是，则控制无人机继续悬停，并发送巡检位置信息至地面控制站；若不是，则返回执行步骤S12。
具体实施时，作为本发明优选的实施方式，所述步骤S2的具体实现过程如下：
S21、无人艇作为水面通讯载体，负责搭载网桥、水下机器人线缆、控制组件、供电电池装置；
S22、无人艇作为水面载体，通过线缆牵引水下机器人到达巡检位置；
S23、无人艇醒目的作为水面标识物，岸上人员通过无人机画面中无人艇的位置获取水下机器人的位置和正在巡检的位置。
具体实施时，作为本发明优选的实施方式，所述步骤S3的具体实现过程如下：
S31、将双目摄像头集成在水下机器人上；
S32、将双频多波束前视成像声呐集成在水下机器人上；
S33、将双目摄像头及双频多波束前视成像声呐采集到的图像保存到本地。
具体实施时，作为本发明优选的实施方式，所述步骤S32的具体实现过程如下：
S321、先通过声呐的低频信号对目标进行远距离探测，当探测到目标后，切换到高频信号进行声呐图像采集；
S322、根据声呐低频信号探测到的画面，初步判断水下构件裂缝位置信息及破损状况；
S323、将采集的声呐图像视频，经过相应处理制作成可分析的数据集；
S324、打开双目摄像头及其灯光，获取水下构件破损状况的图像，并将数据保存到本地。
具体实施时，作为本发明优选的实施方式，所述步骤S324的具体实现过程如下：
S3241、水下机器人进行定向定深，双目摄像头开始对损伤区域进行图像采集；
S3242、判断双目摄像头所拍画面是否符合标准；
S3243、若是，则将图像传回地面控制站，控制人员进行数据处理及数据分类并将显示画面保存；若不是，则返回执行步骤S3241。
如图2所示，本发明提供了一种基于上述基于空海潜跨域协同的港口设施立体巡检方法的港口设施立体巡检系统，包括：无人机、无人艇、水下机器人、通讯设备以及地面控制站，其中：
所述无人机，用于获取港口码头的环境信息并建立三维模型，包括机身、监控摄像头、控制组件、无线通讯设备；在本实施例中，在整个基于空海潜跨域协同的港口设施立体巡检系统中，无人机航拍作为首要获取空间数据的手段，具有灵活方便、稳定可控、画面直观的特点。面向港口码头等高危险地区，陆上控制人员可以快读获取高分辨率影像和激光点云数据。无人机系统主要用于获取港口码头的环境信息并建立三维模型。在低潮时间段时，通过无人机进行港口裸露出来的水下损伤构件的检查及数据获取，其中外观检查包括：构件外观(表面破损、漏筋、蜂窝、空洞等)检查、破损程度及裂缝宽度、形态检测、各构件结合部位完好程度检测。
所述无人艇，用于采集港口水下环境信息，包括船体、控制组件、无线通讯设备；在本实施例中，无人艇主要由双体船及其搭载的通讯和牵引设备组成，具有小巧灵活、稳定性高、吃水浅等特点，完美适用港口设施的巡检工作。无人艇通过搭载多波束测深仪可以高效完成水下地形测量任务，能够对港口水下环境信息进行采集，同时也为水下检测系统的安全运行提供保障。无人艇可作为通讯平台或牵引平台，具体的：无人艇作为通讯平台时，架设无线网桥与所述地面控制站进行通讯，实时传输数据；无人艇作为牵引平台，通过线缆引领所述水下机器人到达预检位置，同时双体船作为水面标识物直观的提供给陆上人员其位置信息。
所述水下机器人，用于检查水下部分外观，包括推进器、照明灯光、控制组件、搭载的双目摄像头及声呐设备；在本实施例中，水下机器人作为水下检测系统的重要载体，可通过轨迹设置或人工遥控的方式采集全部水下结构的影响数据，操作较为简便，对风浪的要求不高且易发现结构缺陷。远距离时，利用多波束前视声呐实时采集水下声学图像，将位置、深度、距离等信息传回陆上控制台，近距离时，利用双目摄像头实时采集光学图像，进行水下部分的外观检查。水下部分外观检查包括：水下结构(包括沉箱、方块、扶壁或大圆桶结构)破损情况的水下摸查和间隙及相对错位测量。
所述地面控制站，用于通过巡检流程，对设备采集的数据进行标准对比，不符合标准时进行异常状态处理，同时将所采集的符合标准数据进行保存显示，地面人员通过地面控制站进行设备控制及操作。在本实施例中，系统获取的多源数据如何处理、展示和分析是实现数据成果应用的重要一环。由于数据种类多、格式不同、水陆地理参考也不统一，在对这些数据进行处理与管理中，应建立统一的地理坐标系统，确定出工作时各传感器位置中心在地理坐标系下的位置和姿态信息，用于后续的空间配准，并根据不同要求对各类数据进行预处理，完成海底多波束与港口点云数据的配准融合，形成完整的岛港口水上水下地形数据。其地面控制站中的数据分析系统采用软件集成展示多源数据，可实现二三维数据加载、浏览、量测、图层控制等基本功能。利用多源的基础数据，还可模拟三维环境数据展示、等内容。依托软件构建的三维应用场景，叠加相应的专题信息，构建一个交互式应用成果，突出港口设施特征，显示其数据成果、空间位置关系。
实施例
港口巡检过程中，首先开始在巡检位置进行实验设备线路的连接及搭载工作，之后通过网桥建立无线连接，确保网络信号通畅，地面控制人员测试双目摄像头画面是否能够正常截取并保存。在设备都调试完全以后，由吊车将无人艇及水下机器人分别送至海面，准备开始巡检工作。
在一切准备工作都就绪以后，开始巡检流程。首先通过无人机沿预设路线采集港口环境信息，寻找岸边出现的裂缝。在初步确定所需巡检位置以后，将信息传递给地面控制端，此时无人机将进入待机状态，悬停在空中进行实时水面监控。若搜索完当前区域后，未发现裂缝，则发送给地面控制人员该区域无裂缝信号，前往下一个区域巡检。
本实施例中所提到的水面无人艇作为水面通讯载体，其中无人艇及其搭载设备包括：双推进器、无线网桥、控制箱及水下机器人线缆等。在地面控制端接收到无人机传回的裂缝位置后，开始控制无人船牵引着水下机器人到达指定巡检位置进行巡检。
本实施例中所提到的网桥作为连接水面和岸上无线通讯的载体，起到扩展网络距离、提高网络的性能、可靠性和安全性的作用。
本实施例中所提到的地面控制端作为信号的最终显示及处理端，由控制人员进行来自不同设备的信号处理或发送出控制信号给各个设备。
水下机器人利用搭载的双目摄像头和声呐来采集光学图像和声学图像，再通过无人艇上的通信设备实时地将信号传送到岸上的地面控制站。水下机器人作为巡检的关键部分，水下巡检的具体步骤如下：首先由无人船牵引水下机器人到达离巡检点较近的位置，之后开始操作
水下机器人下潜，搭载的声呐先进行低频扫描，判断水下裂缝的大致位置。若出现明显裂缝，则控制水下机器人前往裂缝处巡检。靠近巡检点以后，声呐切换到高频工作模式，以便清晰地看到目标的轮廓。同时，开启双目摄像头的灯光，保证水下巡检的清晰度，水下机器人进行定向定深操作，保持一个固定姿态，保证拍摄画面更清晰。定向定深结束后，启用双目摄像头进行巡检，将拍摄到的画面发送至地面控制端。由地面控制人员在控制端进行画面是否满足测试需要的判断。若是采集到的画面质量达到标准，则水下机器人取消定向定深，前往不同深度的海域测量，该巡检点测量完成以后进入待机状态，关闭声呐及双目摄像头，等待前往下一巡检点；若是采集到的画面质量不达标准，则继续进行画面的截取，直到达到画质标准为止。将满足画质标准的图像进行保存，经过信息处理以后将数据显示在界面上。同时在探测的过程中，进行双目摄像头画面的录制，做一个画面的备份。若是在声呐低频工作模式下，扫描不到明显的裂缝，则水下机器人更换探测角度或者前往下一个区域，同时无人机继续寻找岸边出现的裂缝。
本实施例中所提到的水下机器人本身具有6个航行姿态，即上浮、下潜、前进、后退、左移以及右移。拥有可自定义按键功能的简易操作手柄，拍摄录像可以实时传输保存。机器人的顶部四角各安装有一个浮块，使得机器人在水面拥有一定的浮力，以便控制方向和完成各种动作。机器人四周有类似汽车保险杠的缓冲架，可以吸收碰撞的冲击力，能起到很好的保护作用。缓冲架还起到固定照明灯具和声呐设备的作用。
本实施例中所提到的声呐系统利用声波探测水下环境并把三维场景显示在操作人员面前的显示屏上。声呐装置分为高频和低频两个工作模式，低频工作模式可扫描到百米以上的目标物，但是图像分辨率低，通常首先使用低频工作模式扫描以确定目标物的大概方位。高频工作模式可以清晰地看到目标物的轮廓，且分辨率高，但是探测距离不如低频工作模式大，适用于在目标物附近时使用该模式。两种模式都可以实时标记出目标物的尺寸和方位。通过无人检测装置采集水下目标物的声呐图像，然后对声呐图像进行裁剪等相关处理，并制作数据集，用于后期的图像数据集处理。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种基于空海潜跨域协同的港口设施立体巡检方法，其特征在于，包括：
S1、通过无人机搭载的监控摄像头获取港口环境信息，初步确定所需巡检位置，并将信息传递给地面控制人员；
S2、地面控制人员判断当前区域需要巡检后，无人机进入悬停状态，并进行实时水面监控，此时由地面控制人员向无人艇发出巡检信号；
S3、无人艇作为水面通讯载体，引导水下机器人到达指定巡检位置进行巡检；
S4、水下机器人靠近目标位置后，声呐开始工作，搭载的双目摄像头拍摄画面由地面控制站显示，地面控制站人员截取画面中检测构件是否出现裂缝的照片；
S5、将所截照片保存到地面控制站，并由地面控制站人员通过测量程序得到测量数据。
2.根据权利要求1所述的基于空海潜跨域协同的港口设施立体巡检方法，其特征在于，所述步骤S1的具体实现过程如下：
S11、无人机搭载监控摄像头获取港口环境信息，将环境信息传回并设定需要巡检的路线；
S12、控制无人机沿港口岸边进行水上巡检，对构筑物水上部分外观进行初步检查；
S13、无人机悬停在目标位置进行拍摄，将拍摄内容存储至本地；
S14、判断处于无人机悬停位置的水上构筑物是否出现裂缝；
S15、若是，则控制无人机继续悬停，并发送巡检位置信息至地面控制站；若不是，则返回执行步骤S12。
3.根据权利要求1所述的基于空海潜跨域协同的港口设施立体巡检方法，其特征在于，所述步骤S2的具体实现过程如下：
S21、无人艇作为水面通讯载体，负责搭载网桥、水下机器人线缆、控制组件、供电电池装置；
S22、无人艇作为水面载体，通过线缆牵引水下机器人到达巡检位置；
S23、无人艇醒目的作为水面标识物，岸上人员通过无人机画面中无人艇的位置获取水下机器人的位置和正在巡检的位置。
4.根据权利要求1所述的基于空海潜跨域协同的港口设施立体巡检方法，其特征在于，所述步骤S3的具体实现过程如下：
S31、将双目摄像头集成在水下机器人上；
S32、将双频多波束前视成像声呐集成在水下机器人上；
S33、将双目摄像头及双频多波束前视成像声呐采集到的图像保存到本地。
5.根据权利要求4所述的基于空海潜跨域协同的港口设施立体巡检方法，其特征在于，所述步骤S32的具体实现过程如下：
S321、先通过声呐的低频信号对目标进行远距离探测，当探测到目标后，切换到高频信号进行声呐图像采集；
S322、根据声呐低频信号探测到的画面，初步判断水下构件裂缝位置信息及破损状况；
S323、将采集的声呐图像视频，经过相应处理制作成可分析的数据集；
S324、打开双目摄像头及其灯光，获取水下构件破损状况的图像，并将数据保存到本地。
6.根据权利要求5所述的基于空海潜跨域协同的港口设施立体巡检方法，其特征在于，所述步骤S324的具体实现过程如下：
S3241、水下机器人进行定向定深，双目摄像头开始对裂缝区域进行图像采集；
S3242、判断双目摄像头所拍画面是否符合标准；
S3243、若是，则将图像传回地面控制站，控制人员进行数据处理及数据分类并将显示画面保存；若不是，则返回执行步骤S3241。
7.一种基于上述权利要求1-6中任意一项所述基于空海潜跨域协同的港口设施立体巡检方法的港口设施立体巡检系统，其特征在于，包括：无人机、无人艇、水下机器人、通讯设备以及地面控制站，其中：
所述无人机，用于获取港口码头的环境信息并建立三维模型，包括机身、监控摄像头、控制组件、无线通讯设备；
所述无人艇，用于采集港口水下环境信息，包括船体、控制组件、无线通讯设备；
所述水下机器人，用于检查水下部分外观，包括推进器、照明灯光、控制组件、搭载的双目摄像头及声呐设备；
所述地面控制站，用于通过巡检流程，对设备采集的数据进行标准对比，不符合标准时进行异常状态处理，同时将所采集的符合标准数据进行保存显示，地面人员通过地面控制站进行设备控制及操作。
8.根据权利要求7所述的基于空海潜跨域协同的港口设施立体巡检系统，其特征在于，所述无人艇作为通讯平台或牵引平台，具体的：
所述无人艇作为通讯平台时，架设无线网桥与所述地面控制站进行通讯，实时传输数据；
所述无人艇作为牵引平台，通过线缆引领所述水下机器人到达预检位置，同时双体船作为水面标识物直观的提供给陆上人员其位置信息。
9.根据权利要求7所述的基于空海潜跨域协同的港口设施立体巡检系统，其特征在于，所述水下机器人检查的水下部分外观包括水下结构破损情况的水下摸查和间隙及相对错位测量，水下结构包括沉箱、方块、扶壁或大圆桶结构。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210073947.XA CN114442652A (zh) | 2022-01-21 | 2022-01-21 | 一种基于空海潜跨域协同的港口设施立体巡检方法、系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210073947.XA CN114442652A (zh) | 2022-01-21 | 2022-01-21 | 一种基于空海潜跨域协同的港口设施立体巡检方法、系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114442652A true CN114442652A (zh) | 2022-05-06 |
Family
ID=81370274
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202210073947.XA Pending CN114442652A (zh) | 2022-01-21 | 2022-01-21 | 一种基于空海潜跨域协同的港口设施立体巡检方法、系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| CN (1) | CN114442652A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115574785A (zh) * | 2022-12-12 | 2023-01-06 | 河海大学 | 基于数据处理的水利工程安全监测方法及平台 |
-
2022
- 2022-01-21 CN CN202210073947.XA patent/CN114442652A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115574785A (zh) * | 2022-12-12 | 2023-01-06 | 河海大学 | 基于数据处理的水利工程安全监测方法及平台 |
| CN115574785B (zh) * | 2022-12-12 | 2023-02-28 | 河海大学 | 基于数据处理的水利工程安全监测方法及平台 |
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