CN207720302U - 一种无人机施工现场安全监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人机施工现场安全监测系统，其技术方案要点是：包括无人机机体和固定在无人机机体上的摄像头，还包括用于监测施工现场的安全监测系统，所述安全监测系统包括：视频采集模块：与摄像头连接，用于采集摄像头拍摄的视频；无线收发模块：耦接于视频采集模块，用于发射和接收视频信号；监控主机：耦接于无线收发模块，用于处理视频信号；多屏显示器：与监控主机连接，用于显示摄像头拍摄的视频；遮雨装置：用于检测到雨水时自动遮住摄像头，能够实时得到监控画面，解决了操作人员在恶劣的地形上不便于观察的问题，并在感应到下雨时及时对摄像头进行遮蔽。

Description

一种无人机施工现场安全监测系统

技术领域

本实用新型涉及施工现场安全监测领域，特别涉及一种无人机施工现场安全监测系统。

背景技术

随着电子技术的飞速发展，无人机在日常生活中扮演着重要角色，其应用领域越来越广泛，目前无人机广泛应用于航拍、农业、植保、自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域。如今国内外无人机相关技术飞速发展，无人机系统种类繁多、用途广特点鲜明。

授权公告号为CN202975808U的中国专利公开了应用于电力施工现场的差分GPS无人机自动控制系统，包括用于控制无人机飞行状态的无人机飞行控制器件和用于控制无人机飞行控制器件对无人机的飞行航道和飞行姿态自动进行调整的舵机控制模块，所述舵机控制模块与无人机飞行控制器件相连，其特征在于：还包括用于检测当前无人机飞行位置的差分GPS模块，所述差分GPS模块的数据输出端与舵机控制模块的输入端连接。上述的这种无人机自动控制系统方便了施工的进行和施工的要求，在无人机飞行过程中无人机自动控制系统可对无人机的飞行航道和飞行姿态自动进行调整，满足长距离高精度的控制要求，可在当地形地貌不允许肉眼观测及手工遥控的情况下进行自动操作，达到满足工程需求的要求，但由于各种施工现场情况不同，有时应对不同的天气时，也要进行施工，而安装在无人机上的摄像头却因不能防水，在突发降雨的情况下，无人机几乎不能够完全返回指挥地点，无法有效的挡雨，进而造成摄像头损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种无人机施工现场安全监测系统，其优点是能够在通过无人机观察施工现场时，遇到突发降雨的情况，自动防雨。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种无人机施工现场安全监测系统，包括无人机机体和固定在无人机机体上的摄像头，还包括用于监测施工现场的安全监测系统，所述安全监测系统包括：视频采集模块：与摄像头连接，用于采集摄像头拍摄的视频并输出视频信号；监控主机：与视频采集模块无线通信，用于接收视频信号并输出显示信号；多屏显示器：与监控主机连接，用于接收显示信号并显示摄像头拍摄的视频；遮雨装置：用于检测到雨水时自动遮住摄像头。

通过上述技术方案，能够实现通过无人机带动摄像头在施工现场进行巡检摄像，并将摄像信息采集后进行无线传输至监控主机上，并将视频信息传输在多频显示器上，供操作人员观看整体的图像，这种设置能够便于操作人员在室内或远程监控施工情况，既能够全面进行监控，实时得到数据，同时也能够解决了操作人员在恶劣的地形上不便于观察的问题，并在感应到下雨时及时对摄像头进行遮蔽，防止摄像头进水而损坏，进而保证摄像头的工作寿命更长，节约了成本。

本实用新型进一步设置为：所述遮雨装置包括固定在无人机机体上的电动推杆、由电动推杆带动展开的遮雨卷帘以及用于当检测到下雨时驱动电动推杆的雨水检测模块。

通过上述技术方案，能够通过雨水检测模块检测到是否有雨水，当有雨水时，控制电动推杆推动遮雨卷帘将摄像头遮盖住，进而实现自动防雨的功能，同时，上述的这种结构较为简单，且适用于无人机上，易于实现。

本实用新型进一步设置为：所述电动推杆包括固定在无人机机体上的固定部和与固定部连接的伸缩部，所述伸缩部远离固定部的一端上设置有导向面，所述遮雨卷帘的一端固定在无人机机体上，所述遮雨卷帘上设置有供伸缩部滑动的滑槽。

通过上述技术方案，能够实现当遮雨卷帘卷起时，通过电动推杆的伸缩部在滑槽内推进，导向面沿滑槽带动遮雨卷帘缓慢伸展，完成对摄像头的遮盖，进而能够实现缓慢的完成遮盖动作，且在延展的过程中落在遮雨卷帘上的水滴会缓慢的流下，不会崩落在无人机上，影响无人机工作。

本实用新型进一步设置为：所述遮雨卷帘内还设置有用于供遮雨卷帘展开后复位的弹性件。

通过上述技术方案，能够保证遮雨卷帘展开后复位，节省了操作人员手动收纳遮雨卷帘的繁复工序，同时弹性件的设置也能够保证电动推杆在推动遮雨卷帘的过程中，使遮雨卷帘未被电动推杆推动的部分始终保持收卷状态。

本实用新型进一步设置为：所述遮雨卷帘设置为尼龙材质的遮雨卷帘。

通过上述技术方案，尼龙材质布料具有耐磨性好、防水等优点，能够在防水的同时，保证使用寿命更长，且制作简单，材料节约成本，便于实现。

本实用新型进一步设置为：所述导向面设置为球面。

通过上述技术方案，球面的导向面能够保证在伸入滑槽内时，适应不同角度卷曲的防御卷帘，且能够保证尽量保护防雨卷帘不因电动推杆而损坏。

本实用新型进一步设置为：所述雨水检测模块包括用于检测到无人机机体上的雨水并输出感应信号的雨滴传感器、设有雨水预设值并输出基准信号的基准模块、耦接于基准模块和雨滴传感器用于接收感应信号与基准信号并输出比较信号的比较模块以及耦接于比较模块用于控制电动推杆工作的开关模块。

通过上述技术方案，能够通过雨滴传感器检测无人机机体上的是否有雨水，并通过比较模块与雨水预设基准值比较，当感应到有雨水时，比较模块发出比较信号，并控制开关模块控制电动推杆工作，完成自动控制遮雨卷帘的挡雨的过程。

本实用新型进一步设置为：所述开关模块包括继电器。

通过上述技术方案，能够通过继电器实现对雨水感应器对电动推杆的控制，用小电流去控制大电流，且继电器在市面上较为常见，节省预算，易于实现。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：能够实现通过无人机带动摄像头在施工现场进行巡检摄像，并将摄像信息采集后进行无线传输至监控主机上，并将视频信息传输在多频显示器上，供操作人员观看整体的图像，这种设置能够便于操作人员在室内或远程监控施工情况，既能够全面进行监控，实时得到数据，同时也能够解决了操作人员在恶劣的地形上不便于观察的问题，并在感应到下雨时及时对摄像头进行遮蔽，防止摄像头进水而损坏，进而保证摄像头的工作寿命更长，节约了成本。

附图说明

图1是本实施例的轴测图；

图2是安全监测系统的系统框图；

图3是体现遮雨卷帘位置的结构示意图；

图4是图3中A的放大图；

图5是图4中B的放大图；

图6是体现本实施例内部结构的剖视图；

图7是图6中C的放大图；

图8是雨水检测模块电路图。

图中，1、机体；11、螺旋桨；2、摄像头；31、视频采集模块；32、无线收发模块；33、监控主机；34、多屏显示器；4、遮雨装置；41、电动推杆；42、遮雨卷帘；411、固定部；412、伸缩部；4121、导向面；421、滑槽；422、弹性件；5、雨水检测模块；51、基准模块；52、比较模块；53、放大模块；54、开关模块；OA1、比较器；R1、第一分压电阻；R2、第二分压电阻；RP1、滑动变阻器；NPN1、三极管；KM1、继电器；KM1-1、常开触点。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图1中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例：一种无人机施工现场安全监测系统，如图1所示，一种无人机施工现场安全监测系统，包括无人机机体1和固定在无人机机体1上的摄像头2，还包括用于监测施工现场的安全监测系统，所述安全监测系统包括：与摄像头2连接用于采集摄像头2拍摄的视频的视频采集模块31；耦接于视频采集模块31，用于发射和接收视频信号的无线收发模块32；耦接于无线收发模块32用于处理视频信号的监控主机33；与监控主机33连接用于显示摄像头2拍摄的视频的多屏显示器34；用于检测到雨水时自动遮住摄像头2的遮雨装置4。

参照图2所示，上述的无人机机体1包括设置在机体1四个角上的四个螺旋桨11，摄像头2设置在机体1上远离螺旋桨11的一侧。视频采集模块31设置为型号为ZDS-PCB-01的视频采集卡，该视频采集卡与摄像头2连接，用于处理摄像头2采集的视频信息。

无线收发模块32设置为两个，其中一个设置在无人机上，与视频采集模块31连接，另一个与监控主机33连接，两个无线收发模块32配合，实现视频的无线传输。无线收发模块32采用型号为JF24D的无限收发模块，JF24D型号的无线收发模块32整合了高频键控收发电路的功能，以特小体积更低成本实现高速数据传输的功能。JF24D的传输速率为1M,具有81个通道可任意设置而互不干扰。可在拥挤的ISM 频段中达到稳定可靠的短距离数据传输。

监控主机33用于处理无线收发模块32的信号，并将无线收发模块32的信号转化成视频传输在多屏显示器34上。供操作人员观察监控的画面。

参照图3和图4所示，遮雨装置4包括固定在无人机机体1上的电动推杆41、由电动推杆41带动展开的遮雨卷帘42以及用于当检测到下雨时驱动电动推杆41的雨水检测模块5，电动推杆41包括固定在无人机机体1上的固定部411和与固定部411连接的伸缩部412，伸缩部412远离固定部411的一端上设置有导向面4121，遮雨卷帘42的一端固定在无人机机体1上，遮雨卷帘42上设置有供伸缩部412滑动的滑槽421，该遮雨卷帘42设置为尼龙材质的遮雨卷帘42，且沿摄像头2周向设置有四个，尼龙材质布料具有耐磨性好、防水等优点，能够在防水的同时，保证使用寿命更长，且制作简单，材料节约成本，便于实现，滑槽421与遮雨卷帘42的材质相同，均为尼龙材质的遮雨卷帘42，滑槽421设置在遮雨卷帘42远离无人机机体1的一侧，电动推杆41的伸缩部412滑动连接在滑槽421内。

参照图5所示，遮雨卷帘42上还固定有弹性件422，弹性件422设置为包覆在遮雨卷帘42远离摄像头2一面上的薄片扭簧，薄片扭簧设置为金属薄片，薄片扭簧的设置能够保证遮雨卷帘42在无须遮雨的情况下能够卷起。

参照图6和图7所示，电动推杆41的伸缩部412的端部的导向面4121设置为球形的导向面4121，这种设置能够保证在电动推杆41的伸缩部412沿滑槽421滑动时，能够起引导作用，保证遮雨卷帘42顺利打开。

参照图8所示，雨水检测模块5与电动推杆41连接，包括用于检测到无人机机体1上的雨水并输出感应信号的雨滴传感器、设有雨水预设值并输出基准信号的基准模块51、耦接于基准模块51和雨滴传感器用于接收感应信号与基准信号并输出比较信号的比较模块52、耦接于比较模块52用于放大信号的放大模块53以及耦接于比较模块52用于控制电动推杆41工作的开关模块54，因雨滴传感器分为三种类型，分别是根据雨滴冲击能量的变化进行检测；利用静电电容量变化进行检测；利用光亮变化进行检测，因此上述的雨水预设值对应不同的检测方式设置为不同的预设值。

雨滴传感器的型号选用TELESKY的雨滴传感器，基准模块51包括比较模块52包括有型号为LM393的比较器OA1，基准模块51包括串联于电源VCC与地之间的第一分压电阻R1、第二分压电阻R2和滑动变阻器RP1，第一分压电阻R1与第二分压电阻R2耦接的节点接入比较器OA1的反向端，基准模块51的输出值可通过调节第一滑动变阻器RP1改变，雨滴传感器接入比较器OA1的正向输入端，当雨滴传感器感应到有雨水时输出感应信号，与接入比较器OA1的反向输入端的基准模块51输出的基准信号在比较器OA1内进行比较，当基准信号大于感应信号时，比较器OA1输出比较信号至放大模块53，放大模块53包括一个三极管NPN1，三极管NPN1的基极耦接于比较器OA1的输出端，三极管NPN1的发射极耦接于开关模块54，开关模块54包括继电器KM1，继电器KM1耦接于三极管NPN1的发射极，当接收到三极管NPN1发射的放大信号时，继电器KM1的常开触点KM1-1闭合，电动推杆41得电，将遮雨卷帘42打开。

工作过程：无人机在施工现场飞行，并通过摄像头2将施工现场的实时视频拍摄下来，通过无线收发模块32之间的无线传输，将视频信号传输至监控主机33，并由监控主机33处理并投射在多屏显示器34上，供操作人员观看施工现场的实时施工情况，而当发生突发降雨的情况时，雨滴传感器检测到雨水，并将检测信号传输到比较器OA1上，此时，雨滴传感器的检测信号大于基准模块51的基准信号，比较器OA1发出比较信号，并经过三极管NPN1放大，控制继电器KM1工作，继电器KM1的常开触点KM1-1闭合，电动推杆41进行工作，将遮雨卷帘42撑开，完成挡雨动作。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种无人机施工现场安全监测系统，其特征是：包括无人机机体(1)和固定在无人机机体(1)上的摄像头(2)，还包括用于监测施工现场的安全监测系统，所述安全监测系统包括：

视频采集模块(31)：与摄像头(2)连接，用于采集摄像头(2)拍摄的视频并输出视频信号；

监控主机(33)：与视频采集模块(31)无线通信，用于接收视频信号并输出显示信号；

多屏显示器(34)：与监控主机(33)连接，用于接收显示信号并显示摄像头(2)拍摄的视频；

遮雨装置(4)：用于检测到雨水时自动遮住摄像头(2)。

2.根据权利要求1所述的一种无人机施工现场安全监测系统，其特征是：所述遮雨装置(4)包括固定在无人机机体(1)上的电动推杆(41)、由电动推杆(41)带动展开的遮雨卷帘(42)以及用于当检测到下雨时驱动电动推杆(41)的雨水检测模块(5)。

3.根据权利要求2所述的一种无人机施工现场安全监测系统，其特征是：所述电动推杆(41)包括固定在无人机机体(1)上的固定部(411)和与固定部(411)连接的伸缩部(412)，所述伸缩部(412)远离固定部(411)的一端上设置有导向面(4121)，所述遮雨卷帘(42)的一端固定在无人机机体(1)上，所述遮雨卷帘(42)上设置有供伸缩部(412)滑动的滑槽(421)。

4.根据权利要求3所述的一种无人机施工现场安全监测系统，其特征是：所述遮雨卷帘(42)内还设置有用于供遮雨卷帘(42)展开后复位的弹性件(422)。

5.根据权利要求4所述的一种无人机施工现场安全监测系统，其特征是：所述遮雨卷帘(42)设置为尼龙材质的遮雨卷帘(42)。

6.根据权利要求5所述的一种无人机施工现场安全监测系统，其特征是：所述导向面(4121)设置为球面。

7.根据权利要求2所述的一种无人机施工现场安全监测系统，其特征是：所述雨水检测模块(5)包括用于检测到无人机机体(1)上的雨水并输出感应信号的雨滴传感器、设有雨水预设值并输出基准信号的基准模块(51)、耦接于基准模块(51)和雨滴传感器用于接收感应信号与基准信号并输出比较信号的比较模块(52)以及耦接于比较模块(52)用于控制电动推杆(41)工作的开关模块(54)。

8.根据权利要求7所述的一种无人机施工现场安全监测系统，其特征是：所述开关模块(54)包括继电器。