CN204993660U - 一种监测矿物管道运输事故的系统 - Google Patents
一种监测矿物管道运输事故的系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN204993660U CN204993660U CN201520640605.7U CN201520640605U CN204993660U CN 204993660 U CN204993660 U CN 204993660U CN 201520640605 U CN201520640605 U CN 201520640605U CN 204993660 U CN204993660 U CN 204993660U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- unmanned aerial
- host computer
- information
- harvester
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 22
- 239000011707 mineral Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 12
- DMBHHRLKUKUOEG-UHFFFAOYSA-N diphenylamine Chemical compound C=1C=CC=CC=1NC1=CC=CC=C1 DMBHHRLKUKUOEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 10
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 235000019994 cava Nutrition 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000010006 flight Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Traffic Control Systems (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种监测矿物管道运输事故的系统，属于无线通信与自动化检测技术领域。本实用新型所述太阳能供电模块对采集装置进行供电，采集装置安装在待测管道的外壁，采集装置通过ZigBee无线传感网络将信息传输到数据接收装置，数据接收装置将信息上传到上位机，根据上位机信息启动四旋翼无人机，导航主控芯片获取北斗导航模块位置信息，通过串口向四旋翼无人机发送位置信息，四旋翼无人机上设有的摄像头模块由导航主控芯片控制拍摄现场图片并通过GPRS模块上传图片至上位机。本实用新型能够避免MEMS传感器在外部干扰环境下发生误报之后，工作人员需要前往环境恶劣的现场，费时费力。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种监测矿物管道运输事故的系统，属于无线通信与自动化检测技术领域。
背景技术
在目前，国内大储量矿山多处于地形复杂交通不便的边远山区、多处于国家自然保护区或生态脆弱区的状况下，高额物流(运输)成本已成为制约矿产资源低成本地开发运用的重要障碍。管道运输在矿物运输中具有架设成本低，运输量大，不受复杂地形限制等优势，并且在国家对节能减排工程的重视和投资力度加大的时刻，管道运输的能耗低，损耗小，安全可靠的优势使得管道运输成为矿物运输的可靠之选。复杂地形长距离管道输送工程在全国各地的应用也越来越多，如何及时检测复杂地形的管道输送安全运行越来越重要。
因管道的所处地势及管道形状，当管道发生的坍塌、断裂等事故，如果不及时停止管道的运行，抢修管道，那么损失巨大。如何在管道发生事故之后准确检测出来，是目前需要解决的问题。而我们可以在管道上安装MEMS传感器检测管道的当前状态，当采用MEMS传感器采集管道的角度偏转信息后，由于各种环境因素会导致传感器有误报的情况，而管道的现场环境恶劣，工作人员去现场勘察事故是否发生费时费力。如何采取一种办法解决传感器对管道事故的误报情况十分必要。
建立监测矿物管道运输事故的系统，需要考虑监测矿物管道运输事故的系统的构成、连接等问题。
发明内容
本实用新型提供了一种监测矿物管道运输事故的系统，以用于解决对建立监测矿物管道运输事故的系统的结构、连接问题，解决复杂地形下的矿浆输送管道坍塌引起的工作人员需要前往环境恶劣的现场费时费力的问题。
本实用新型的技术方案是：一种监测矿物管道运输事故的系统，包括太阳能供电模块1、采集装置2、数据接收装置3、上位机4、四旋翼无人机5、北斗导航模块6、摄像头模块7、GPRS模块8、导航主控芯片9；
所述太阳能供电模块1对采集装置2进行供电，采集装置2安装在待测管道的外壁，采集装置2通过ZigBee无线传感网络将信息传输到数据接收装置3，数据接收装置3将信息上传到上位机4，根据上位机4信息启动四旋翼无人机5，导航主控芯片9获取北斗导航模块6位置信息，通过串口向四旋翼无人机5发送位置信息，四旋翼无人机5上设有的摄像头模块7由导航主控芯片9控制拍摄现场图片并通过GPRS模块8上传图片至上位机4。
所述采集装置2包括STM32W108芯片、MPU6050；其中STM32W108芯片将MPU6050采集到的信息上传至数据接收装置3。
所述北斗导航模块6采用BD-126北斗模块。
所述导航主控芯片9采用STM32F103。
其中，所述采集装置2采用基于ARMCortex-M3内核的MCU与无线射频RF结合的STM32W108芯片，传感器采用有三轴加速度传感器和三轴角速度传感器的MPU6050，STM32W108芯片将MPU6050采集到的信息上传至数据接收装置3。
所述数据接收装置3采用基于ARMCortex-M3内核的MCU与无线射频RF结合的STM32W108芯片，采用ZigBee无线通信协议接收采集装置2上传的管道姿态数据，并通过串口将采集装置2的数据上传到上位机4。
所述四旋翼无人机5主控采用Pixhawk，机架选择大疆F450，四旋翼载重1kg，完全能够胜任将摄像头模块和GPRS模块带到北斗模块指定的事故地点。
所述北斗导航模块6采用BD-126北斗模块，BD-126是一款支持北斗二代的高性能集成模块，此模块是一个完整的卫星定位接收设备，具备全方位功能，能满足四旋翼无人机5在飞行时对位置信息的获取。
所述摄像头模块7采用OV2640摄像头模块，OV2640摄像头是一款具有200W像素，支持RGB/YUV/JPEG等输出格式的摄像头模块。
所述GPRS模块8采用SIM900A模块，SIM900A模块是一款尺寸紧凑的GSM/GPRS模块，采用SMT封装，可广泛应用于车载跟踪、车队管理、无线POS、手持PDA、智能抄表与电力监控等众多方向。GPRS模块8通过主控芯片发送AT指令实现初始化、数据传输。
所述导航主控芯片9采用ST公司的STM32F103，强大的处理能力能够实现对北斗导航模块6、摄像头模块7和GPRS模块8的控制。
本实用新型的工作原理是：
所述太阳能供电装置1对采集装置2进行供电，采集装置2中的MEMS传感器采集管道的角度信息，通过基于ZigBee网络协议的STM32W108芯片将采集的信息上传至数据接收装置3，数据接收装置3将数据通过串口协议发送到上位机4，现场工作人员通过上传的数据，判断管道是否发生事故，并根据事故地点出动四旋翼无人机5，四旋翼无人机5获得事故发生的位置信息后，导航主控芯片9获取北斗导航模块6位置信息，通过串口向四旋翼无人机5发送位置信息，前往事故现场勘察情况。当四旋翼无人机5到达事故地点后，四旋翼无人机5上的摄像头模块7由导航主控芯片9控制拍摄现场图片并通过GPRS模块8上传图片至上位机4。
所述的采集装置2与数据接收装置3传输数据采用ZigBee无线网络传输协议，数据传输质量可靠、成本低。
所述数据接收装置3与上位机4通信方式采用串口通信协议。
所述四旋翼无人机5主控采用Pixhawk主控2.4.6版，Pixhawk主控是3DR公司的开源产品，集成自主导航功能，方便实现四旋翼无人机飞行控制。
所述导航主控芯片9对北斗导航模块6、摄像头模块7和GPRS模块8控制，以实现对导航信息的获取和现场图片的上传。导航主控芯片9通过读取北斗导航模块6的位置信息，向四旋翼无人机5发送导航信息。导航主控芯片9与北斗导航模块6的通信采用串口通信协议，与四旋翼无人机5通信采用串口通信协议。导航主控芯片9将摄像头模块7拍摄的图片通过GPRS模块8上传至上位机4。导航主控芯片9与GPRS模块8的通信采用串口通信协议。
所述的GPRS模块8通过TCP/IP协议将图片进行上传。
本实用新型的有益效果是：
采用MEMS传感器对管道的事故进行预判断，然后由四旋翼无人机到达现场进行拍照勘察，解决了管道发生事故后能够准确检测出事故发生，并能及时了解现场情况。采用无人机去现场查看情况，能够避免MEMS传感器在外部干扰环境下发生误报之后，工作人员需要前往环境恶劣的现场，费时费力。无人机快速到达现场，能够及时确认现场情况，为误报后停止管道运行而带来的损失。
附图说明
图1为本实用新型的整体布局图；
图2为本实用新型中无人机上勘察设备各个模块工作示意图；
图中各标号：1-太阳能供电模块、2-采集装置、3-数据接收装置、4-上位机、5-四旋翼无人机、6-北斗导航模块、7-摄像头模块、8-GPRS模块、9-导航控制芯片。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型作进一步说明，但本实用新型的内容并不限于所述范围。
实施例1：如图1-2所示，一种监测矿物管道运输事故的系统，包括太阳能供电模块1、采集装置2、数据接收装置3、上位机4、四旋翼无人机5、北斗导航模块6、摄像头模块7、GPRS模块8、导航主控芯片9；
所述太阳能供电模块1对采集装置2进行供电，采集装置2安装在待测管道的外壁，采集装置2通过ZigBee无线传感网络将信息传输到数据接收装置3，数据接收装置3将信息上传到上位机4，根据上位机4信息启动四旋翼无人机5，导航主控芯片9获取北斗导航模块6位置信息，通过串口向四旋翼无人机5发送位置信息，四旋翼无人机5上设有的摄像头模块7由导航主控芯片9控制拍摄现场图片并通过GPRS模块8上传图片至上位机4。
所述采集装置2包括STM32W108芯片、MPU6050；其中STM32W108芯片将MPU6050采集到的信息上传至数据接收装置3。
所述北斗导航模块6采用BD-126北斗模块。
所述导航主控芯片9采用STM32F103。
实施例2：如图1-2所示，一种监测矿物管道运输事故的系统，包括太阳能供电模块1、采集装置2、数据接收装置3、上位机4、四旋翼无人机5、北斗导航模块6、摄像头模块7、GPRS模块8、导航主控芯片9；
所述太阳能供电模块1对采集装置2进行供电，采集装置2安装在待测管道的外壁，采集装置2通过ZigBee无线传感网络将信息传输到数据接收装置3，数据接收装置3将信息上传到上位机4，根据上位机4信息启动四旋翼无人机5，导航主控芯片9获取北斗导航模块6位置信息，通过串口向四旋翼无人机5发送位置信息，四旋翼无人机5上设有的摄像头模块7由导航主控芯片9控制拍摄现场图片并通过GPRS模块8上传图片至上位机4。
所述北斗导航模块6采用BD-126北斗模块。
所述导航主控芯片9采用STM32F103。
实施例3：如图1-2所示，一种监测矿物管道运输事故的系统，包括太阳能供电模块1、采集装置2、数据接收装置3、上位机4、四旋翼无人机5、北斗导航模块6、摄像头模块7、GPRS模块8、导航主控芯片9；
所述太阳能供电模块1对采集装置2进行供电，采集装置2安装在待测管道的外壁，采集装置2通过ZigBee无线传感网络将信息传输到数据接收装置3，数据接收装置3将信息上传到上位机4，根据上位机4信息启动四旋翼无人机5，导航主控芯片9获取北斗导航模块6位置信息，通过串口向四旋翼无人机5发送位置信息，四旋翼无人机5上设有的摄像头模块7由导航主控芯片9控制拍摄现场图片并通过GPRS模块8上传图片至上位机4。
所述采集装置2包括STM32W108芯片、MPU6050；其中STM32W108芯片将MPU6050采集到的信息上传至数据接收装置3。
所述导航主控芯片9采用STM32F103。
实施例4：如图1-2所示，一种监测矿物管道运输事故的系统，包括太阳能供电模块1、采集装置2、数据接收装置3、上位机4、四旋翼无人机5、北斗导航模块6、摄像头模块7、GPRS模块8、导航主控芯片9；
所述太阳能供电模块1对采集装置2进行供电，采集装置2安装在待测管道的外壁，采集装置2通过ZigBee无线传感网络将信息传输到数据接收装置3，数据接收装置3将信息上传到上位机4，根据上位机4信息启动四旋翼无人机5，导航主控芯片9获取北斗导航模块6位置信息，通过串口向四旋翼无人机5发送位置信息，四旋翼无人机5上设有的摄像头模块7由导航主控芯片9控制拍摄现场图片并通过GPRS模块8上传图片至上位机4。
所述采集装置2包括STM32W108芯片、MPU6050；其中STM32W108芯片将MPU6050采集到的信息上传至数据接收装置3。
所述北斗导航模块6采用BD-126北斗模块。
实施例5：如图1-2所示，一种监测矿物管道运输事故的系统，包括太阳能供电模块1、采集装置2、数据接收装置3、上位机4、四旋翼无人机5、北斗导航模块6、摄像头模块7、GPRS模块8、导航主控芯片9；
所述太阳能供电模块1对采集装置2进行供电，采集装置2安装在待测管道的外壁，采集装置2通过ZigBee无线传感网络将信息传输到数据接收装置3，数据接收装置3将信息上传到上位机4，根据上位机4信息启动四旋翼无人机5，导航主控芯片9获取北斗导航模块6位置信息，通过串口向四旋翼无人机5发送位置信息，四旋翼无人机5上设有的摄像头模块7由导航主控芯片9控制拍摄现场图片并通过GPRS模块8上传图片至上位机4。
所述导航主控芯片9采用STM32F103。
实施例6：如图1-2所示，一种监测矿物管道运输事故的系统，包括太阳能供电模块1、采集装置2、数据接收装置3、上位机4、四旋翼无人机5、北斗导航模块6、摄像头模块7、GPRS模块8、导航主控芯片9；
所述太阳能供电模块1对采集装置2进行供电，采集装置2安装在待测管道的外壁，采集装置2通过ZigBee无线传感网络将信息传输到数据接收装置3，数据接收装置3将信息上传到上位机4，根据上位机4信息启动四旋翼无人机5，导航主控芯片9获取北斗导航模块6位置信息，通过串口向四旋翼无人机5发送位置信息，四旋翼无人机5上设有的摄像头模块7由导航主控芯片9控制拍摄现场图片并通过GPRS模块8上传图片至上位机4。
所述北斗导航模块6采用BD-126北斗模块。
实施例7：如图1-2所示，一种监测矿物管道运输事故的系统，包括太阳能供电模块1、采集装置2、数据接收装置3、上位机4、四旋翼无人机5、北斗导航模块6、摄像头模块7、GPRS模块8、导航主控芯片9；
所述太阳能供电模块1对采集装置2进行供电，采集装置2安装在待测管道的外壁，采集装置2通过ZigBee无线传感网络将信息传输到数据接收装置3，数据接收装置3将信息上传到上位机4，根据上位机4信息启动四旋翼无人机5，导航主控芯片9获取北斗导航模块6位置信息，通过串口向四旋翼无人机5发送位置信息，四旋翼无人机5上设有的摄像头模块7由导航主控芯片9控制拍摄现场图片并通过GPRS模块8上传图片至上位机4。
所述采集装置2包括STM32W108芯片、MPU6050；其中STM32W108芯片将MPU6050采集到的信息上传至数据接收装置3。
实施例8：如图1-2所示，一种监测矿物管道运输事故的系统，包括太阳能供电模块1、采集装置2、数据接收装置3、上位机4、四旋翼无人机5、北斗导航模块6、摄像头模块7、GPRS模块8、导航主控芯片9；
所述太阳能供电模块1对采集装置2进行供电，采集装置2安装在待测管道的外壁，采集装置2通过ZigBee无线传感网络将信息传输到数据接收装置3，数据接收装置3将信息上传到上位机4，根据上位机4信息启动四旋翼无人机5，导航主控芯片9获取北斗导航模块6位置信息，通过串口向四旋翼无人机5发送位置信息，四旋翼无人机5上设有的摄像头模块7由导航主控芯片9控制拍摄现场图片并通过GPRS模块8上传图片至上位机4。
上面结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (4)
1.一种监测矿物管道运输事故的系统，其特征在于：包括太阳能供电模块（1）、采集装置（2）、数据接收装置（3）、上位机（4）、四旋翼无人机（5）、北斗导航模块（6）、摄像头模块（7）、GPRS模块（8）、导航主控芯片（9）；
所述太阳能供电模块（1）对采集装置（2）进行供电，采集装置（2）安装在待测管道的外壁，采集装置（2）通过ZigBee无线传感网络将信息传输到数据接收装置（3），数据接收装置（3）将信息上传到上位机（4），根据上位机（4）信息启动四旋翼无人机（5），导航主控芯片（9）获取北斗导航模块（6）位置信息，通过串口向四旋翼无人机（5）发送位置信息，四旋翼无人机（5）上设有的摄像头模块（7）由导航主控芯片（9）控制拍摄现场图片并通过GPRS模块（8）上传图片至上位机（4）。
2.根据权利要求1所述的监测矿物管道运输事故的系统，其特征在于：所述采集装置（2）包括STM32W108芯片、MPU6050；其中STM32W108芯片将MPU6050采集到的信息上传至数据接收装置（3）。
3.根据权利要求1或2所述的监测矿物管道运输事故的系统，其特征在于：所述北斗导航模块（6）采用BD-126北斗模块。
4.根据权利要求1或2所述的监测矿物管道运输事故的系统，其特征在于：所述导航主控芯片（9）采用STM32F103。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520640605.7U CN204993660U (zh) | 2015-08-24 | 2015-08-24 | 一种监测矿物管道运输事故的系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520640605.7U CN204993660U (zh) | 2015-08-24 | 2015-08-24 | 一种监测矿物管道运输事故的系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204993660U true CN204993660U (zh) | 2016-01-20 |
Family
ID=55127978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201520640605.7U Expired - Fee Related CN204993660U (zh) | 2015-08-24 | 2015-08-24 | 一种监测矿物管道运输事故的系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN204993660U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109186684A (zh) * | 2018-10-15 | 2019-01-11 | 上海交大智邦科技有限公司 | 无人机设备监控系统及方法 |
-
2015
- 2015-08-24 CN CN201520640605.7U patent/CN204993660U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109186684A (zh) * | 2018-10-15 | 2019-01-11 | 上海交大智邦科技有限公司 | 无人机设备监控系统及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN205540284U (zh) | 一种用于无人机的联合控制系统 | |
| CN202094531U (zh) | 适合于无人飞行器的输电线路巡检装置 | |
| CN206004706U (zh) | 一种数据采集系统 | |
| CN204373696U (zh) | 基于四旋翼飞行器的城市环境检测系统 | |
| CN202183167U (zh) | 基于Mesh无线传感网络的智能停车检测装置 | |
| CN101261520A (zh) | 一种中小型无人机回收定位装置 | |
| CN105890670B (zh) | 一种高层建筑结构健康检测系统 | |
| CN203982176U (zh) | 基于Cortex-M3无人机智能控制系统 | |
| CN102347970A (zh) | 基于Mesh无线传感网络的智能停车检测装置 | |
| CN102901536A (zh) | 基于无线传感网的二氧化碳地质封存实时监测系统及方法 | |
| CN206787827U (zh) | 电传动自卸车远程在线监测及故障诊断系统 | |
| CN104536467A (zh) | 一种超视距飞行器巡视系统 | |
| CN202634700U (zh) | 一种车载移动智能感知与位置服务终端装置 | |
| CN201726066U (zh) | 电力线巡检直升机机载系统的硬件结构 | |
| CN105134295A (zh) | 基于Enocean—WiFi的矿井空气智能监测系统 | |
| CN207851060U (zh) | 基于物联网的山体滑坡预警监测系统 | |
| CN202578789U (zh) | 基于rfid和无线传感的矿井实时定位预警系统 | |
| CN204993660U (zh) | 一种监测矿物管道运输事故的系统 | |
| CN107798827A (zh) | 基于物联网的山体滑坡预警监测系统及其监测方法 | |
| CN201766306U (zh) | 电力线巡检直升机 | |
| CN206363317U (zh) | 一种地下管廊内固有资产无人巡检系统 | |
| CN205249401U (zh) | 一种物流用货物跟踪监管装置 | |
| CN202403736U (zh) | 一种基于zigbee网络的桥梁结构健康监测系统 | |
| CN207269935U (zh) | 施工现场人员定位安全帽 | |
| CN203502240U (zh) | 用于编组列车列检试风时取得制动缸状态的装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160120 Termination date: 20170824 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |