CN206540846U - 一种基于无人机飞行平台的桥底裂缝检测系统 - Google Patents

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张旭
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Abstract

本实用新型公开了一种基于无人机飞行平台的桥底裂缝检测系统,包括地面控制站、机载云台、机载相机、图像传输设备、数据传输设备和无人机飞行平台;所述地面控制站包括云台控制接口、裂缝检测接口与无人机控制接口;图像传输设备和数据传输设备均由地面端和飞行器端构成,地面端和飞行器端通过无线信号连接;所述机载相机通过机载云台安装在无人机飞行平台上;所述数据传输设备和图像传输设备的地面端均与地面控制站连接;所述数据传输设备的飞行器端分别与机载云台和无人机飞行平台连接;所述图像传输设备的飞行器端与机载相机连接。该系统通过无人机飞行平台搭载云台和相机,实现相机自下向上的拍摄桥底裂缝息,完成自动裂缝检测。

Description

一种基于无人机飞行平台的桥底裂缝检测系统
技术领域
[0001]本实用新型属于裂缝检测领域,具体为一种基于无人机飞行平台的桥底裂缝检测 系统。
背景技术
[0002]桥梁工程在我国的飞速发展中占据重要的地位,而桥梁工程的安全与否也直接关 系到人民群众的生命安危。要保障桥梁的质量,就要加大对桥梁裂缝检测的频率与力度。我 国桥梁裂缝检测的现状是以人工为主,依靠桥梁检测车等大型机械将桥梁检测专家送到桥 底进行人工检测与测量。人工检测方法耗时耗力,人力安全保障不高。而多旋翼无人机具有 体积小,稳定性好,成本低的特点,无人机搭载相机的策略在桥底裂缝检测任务中具备显著 的优势,能够高效的完成检测任务。但是目前市场上的无人机云台大多适用于空对地拍摄 应用,及云台控制相机的角度向下,如大疆创新的禅思Z15-A7三轴云台和零度智控的Z1400 三轴云台,是专门为空对地航拍设计,可以搭载包括Sony A7s和A7r在内多种主流相机。然 而桥底裂缝检测需要无人机在桥体下方作业,相机镜头向上拍摄桥底。市场上现有的机载 云台无法满足桥底裂缝检测的需要。此外,当前市场上的云台系统控制策略为遥控器摇杆 控制,如Z15-A7三轴云台摇杆的杆量对应轴的旋转速度,杆量越大对应的轴旋转速度就越 快。这需要云台操作人员根据相机回传的图像判断摇杆的方向和杆量的大小,这些因素都 增加了人工控制云台的难度。 实用新型内容
[0003] 针对现有技术的不足,本实用新型拟解决的技术问题是,提供一种基于无人机飞 行平台的桥底裂缝检测系统。该系统通过无人机飞行平台搭载云台和相机,实现相机自下 向上的拍摄桥底裂缝,同时相机拍摄的图像信息通过图像传输设备实时传输给地面控制 站,地面控制站上呈现相机拍摄的图像信息,完成自动裂缝检测。
[0004] 本实用新型解决所述技术问题的技术方案是,提供一种基于无人机飞行平台的桥 底裂缝检测系统,其特征在于该系统包括地面控制站、机载云台、机载相机、图像传输设备、 数据传输设备和无人机飞行平台;所述地面控制站包括云台控制接口、裂缝检测接口与无 人机控制接口;所述图像传输设备由地面端和飞行器端构成,地面端和飞行器端通过无线 信号连接;所述数据传输设备由地面端和飞行器端构成,地面端和飞行器端通过无线信号 连接;所述机载相机通过机载云台安装在无人机飞行平台上;所述数据传输设备的地面端 和图像传输设备的地面端通过云台控制接口与地面控制站连接;所述图像传输设备的地面 端通过裂缝检测接口与地面控制站连接;所述数据传输设备的地面端通过无人机?空制接口 与地面控制站连接;所述数据传输设备的飞行器端分别与机载云台和无人机飞行平台连 接;所述图像传输设备的飞行器端与机载相机连接。
[0005] 与现有技术相比,本实用新型有益效果在于: 一
[0006] (1)相比于大型桥梁检测车等大型机械将桥梁检测专家送到桥底进行人工检测与 测量,本系统采用无人机搭载相机的方式完成桥底图像采集的方式省时省力,而且更为安 全。
[0007] (2)相比于传统的空对地拍摄的云台,本系统的机载云台可以自下向上拍摄,解决 了拍摄桥底的问题并保证的拍摄质量。
[0008] (3)相比于传统的人工测量与检测裂缝的方式,本系统在裂缝检测方面具有自动 和实时的特点,通过无人机飞行平台搭载云台和相机,实现相机自下向上的拍摄桥底裂缝, 同时相机拍摄的图像信息通过图像传输设备实时传输给地面控制站,地面控制站上呈现相 机拍摄的图像信息,完成自动裂缝检测,不需要在拍摄任务完成后,将桥底图像保存然后人 工查看,提高了检测效率,避免了人工检测时的主观因素对检测结果的影响。
附图说明
[0009] 图1本实用新型基于无人机飞行平台的桥底裂缝检测系统一种实施例的整体结构 示意框图;
具体实施方式
[0010] 下面给出本实用新型的具体实施例。具体实施例仅用于进一步详细说明本实用新 型,不限制本申请权利要求的保护范围。
[0011] 本实用新型提供了一种基于无人机飞行平台的桥底裂缝检测系统(参见图1,简称 系统),包括地面控制站1、机载云台2、机载相机3、图像传输设备4、数据传输设备5和无人机 飞行平台9;所述地面控制站1为核心,包括云台控制接口 6、裂缝检测接口 7与无人机控制接 口 8,提供地面控制站1的输入输出功能;所述图像传输设备4由地面端和飞行器端构成,地 面端和飞行器端通过5.8g无线信号连接,进行数据传输;所述数据传输设备5由地面端和飞 行器端构成,地面端和飞行器端通过2.4g无线信号连接,进行数据传输;所述机载相机3通 过机载云台2安装在无人机飞行平台9上;所述机载云台2是无人机飞行平台9和机载相机3 实现连接的部件,起到控制机载相机3动作和保持机载相机3自稳的作用;所述数据传输设 备5的地面端和图像传输设备4的地面端通过云台控制接口 6与地面控制站1连接;所述图像 传输设备4的地面端通过裂缝检测接口 7与地面控制站1连接;所述数据传输设备5的地面端 通过无人机控制接口 8与地面控制站1连接;所述数据传输设备5的飞行器端分别与机载云 台2和无人机飞行平台9连接;所述图像传输设备4的飞行器端与机载相机3连接。
[0012] 所述地面控制站1为风雷睿思无人机地面站;机载云台2能够控制机载相机3的动 作、调整机载相机3的俯仰角度和航向角度、保持机载相机3自稳;机载相机3为飞萤6s运动 相机;图像传输设备4的型号为DJI Lightbridge 2;数据传输设备5的型号为Data Link S/ G 900;云台控制接口6为HDMI视频接口和USB接口;裂缝检测接口7为HDMI视频接口;无人机 控制接口8为USB接口;无人机飞行平台9为YUNEEC H920六旋翼无人机,该飞行器为六旋翼 设计,相比于四旋翼飞行器而言在安全保障和飞行稳定性上有很大优势,飞行时间为25分 钟,最大水平速度为40km/h,在性能上满足桥底裂缝检测的要求。
[0013] 本实用新型基于无人机飞行平台的桥底裂缝检测系统的工作原理和工作流程是: 系统通电并自检完成后,通过地面控制站1将无人机控制信号通过无人机控制接口 8传输给 数据传输设备5的地面端,数据传输设备5的地面端与数据传输设备5的飞行器端通过2.4g 无线信号进行数据传输,最后将控制信号传输给无人机飞行平台9,无人机飞行平台9飞行 至桥底待检测区域,通过地面控制站1将云台控制信号通过云台控制接口 6传输给数据传输 设备5的地面端,数据传输设备5的地面端与数据传输设备5的飞行器端通过2.4g无线信号 进行数据传输,最后将控制信号传输给机载云台2,机载云台2实现机载相机3自稳的同时, 通过控制信号调整机载相机3的俯仰角度和航向角度,此时机载相机3将跟随机载云台2的 动作拍摄待检测区域,同时机载相机3的视频信号将实时传输给图像传输设备4的飞行器 端,图像传输设备4的飞行器端通过5.8g无线信号单向传输至图像传输设备4的地面端,最 后通过裂缝检测接口 7传输给地面控制站1,地面控制站1将实时运行裂缝检测算法,如果发 现裂缝后将发出提醒,并自动保存裂缝图像。
[0014]本实用新型未述及之处适用于现有技术。

Claims (6)

1. 一种基于无人机飞行平台的桥底裂缝检测系统,其特征在于该系统包括地面控制 站、机载云台、机载相机、图像传输设备、数据传输设备和无人机飞行平台;所述地面控制站 包括云台控制接口、裂缝检测接口与无人机控制接口;所述图像传输设备由地面端和飞行 器端构成,地面端和飞行器端通过无线信号连接;所述数据传输设备由地面端和飞行器端 构成,地面端和飞行器端通过无线信号连接;所述机载相机通过机载云台安装在无人机飞 行平台上;所述数据传输设备的地面端和图像传输设备的地面端通过云台控制接口与地面 控制站连接;所述图像传输设备的地面端通过裂缝检测接口与地面控制站连接;所述数据 传输设备的地面端通过无人机控制接口与地面控制站连接;所述数据传输设备的飞行器端 分别与机载云台和无人机飞行平台连接;所述图像传输设备的飞行器端与机载相机连接。
2. 根据权利要求1所述的基于无人机飞行平台的桥底裂缝检测系统,其特征在于地面 控制站为风雷睿思无人机地面站。
3. 根据权利要求1所述的基于无人机飞行平台的桥底裂缝检测系统,其特征在于机载 相机为飞萤6s运动相机。
4. 根据权利要求1所述的基于无人机飞行平台的桥底裂缝检测系统,其特征在于图像 传输设备的型号为DJI Lightbridge 2。
5. 根据权利要求1所述的基于无人机飞行平台的桥底裂缝检测系统,其特征在于数据 传输设备的型号为Data Link S/G 900。
6. 根据权利要求1所述的基于无人机飞行平台的桥底裂缝检测系统,其特征在于无人 机飞行平台为YUNEEC H920六旋翼无人机。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109781740A (zh) * 2019-03-13 2019-05-21 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 遥控检查混凝土微裂缝的方法与装置

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