CN211720659U - 一种无人机管道巡检装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种无人机管道巡检装置，包括飞行端与地面端，所述飞行端包括固定翼无人机平台以及设置在所述固定翼无人机平台上的光电吊舱，所述光电吊舱内设置有两轴自增稳云台、控制器、光敏传感器、第一NVIDIA Jetson TX2模块、第二NVIDIA Jetson TX2模块以及图传模块；所述两轴自增稳云台上设置有红外视频采集装置和可见光视频采集装置；通过光敏传感器实时检测当前光线，根据光线控制可见视频采集装置或红外视频采集装置采集管道的视频图像；通过NVIDIA TX2模块对采集的视频图像进行异常目标标记处理，并将处理后的数据通过图传模块发送到地面端进行显示。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种管道巡检装置，具体的说，涉及了一种无人机管道巡检装置。
背景技术
目前，我国幅员辽阔，场站数量多、分布广，输油管道巡线任务重、情况复杂，周期性、规律性的人工巡检与落后的管理模式无法满足现阶段油料保障的要求；采用无人机巡检技术，已经成为国内外石油行业的应用趋势为了。
现有的管道无人机巡检方式，主要采用两种方式：（1）无人机采集管道高清影像并存储，后期通过人工手动方式进行管道可疑目标的判读；（2）无人机采用数据链方式实时对管道环境进行视频采集并传输至地面，并采用人工方式进行视频判读。但无论是哪种方式，均属于劳动密集型人工手段，且没有智能化监控能力，实时性巡检效率不高。
为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种能够实现实时巡检的管道巡检装置。
为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种无人机管道巡检装置，包括飞行端与地面端，
所述飞行端包括固定翼无人机平台以及设置在所述固定翼无人机平台上的光电吊舱，所述光电吊舱内设置有两轴自增稳云台、控制器、光敏传感器、第一NVIDIA JetsonTX2模块、第二NVIDIA Jetson TX2模块以及图传模块；所述两轴自增稳云台上设置有红外视频采集装置和可见光视频采集装置；
所述光敏传感器用于检测当前光照情况；所述红外视频采集装置用于采集管道的红外图像视频数据；所述可见视频采集装置用于采集管道的可见图像视频数据；所述控制器与所述红外视频采集装置、所述可见光视频采集装置以及所述光敏传感器，根据当前光照情况进行所述红外视频采集装置和所述可见光视频采集装置的切换；
所述第一NVIDIA Jetson TX2模块与所述可见视频采集装置连接，用于对可见光图像视频数据进行处理，得到标记异常目标的可见关键帧图像；
所述第二NVIDIA Jetson TX2模块与所述可见视频采集装置连接，用于对红外光图像视频数据进行处理，得到标记异常目标的红外关键帧图像；
所述图传装置与所述第一NVIDIA Jetson TX2模块和所述第二NVIDIA JetsonTX2模块连接，用于将标记异常目标的可见关键帧图像或标记异常目标的红外关键帧图像发送给地面端；
所述地面端包括图传地面模块和地面显控终端，所述图传地面模块用于接收图传模块传输的可见关键帧图像或标记异常目标的红外关键帧图像并将接收到的可见关键帧图像或标记异常目标的红外关键帧图像传输到所述地面显控与数据分发终端；所述地面显控终端用于实时显示无人机端的视频检测画面。
本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型通过光敏传感器实时检测当前光线，在光线足够时控制可见视频采集装置采集管道的视频图像，在光线不够时控制红外视频采集装置采集管道的视频图像；可见视频采集装置和红外采集装置均把采集到的视频图像传输到与其对应连接的NVIDIA TX2模块上，通过NVIDIA TX2模块对接收到的视频图像进行处理，并将处理后的数据通过图传模块发送到地面端进行显示；该装置既能够全天候的实现对管道的自动巡检，在减少巡线人员的劳动强度、降低人力成本的基础上，还能及时发现、修复管道及其周边的异常问题，大大地提高了巡线效率和增加了巡检工作的精确度。
附图说明
图1是本实用新型的原理框图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
本实用新型提供一种无人机管道巡检装置，如图1所示，所述无人机管道巡检装置包括飞行端与地面端，所述飞行端包括固定翼无人机平台以及设置在所述固定翼无人机平台上的光电吊舱，优选的，所述光电吊舱倒挂在所述固定翼无人机平台的下部；所述光电吊舱内设置有两轴自增稳云台、控制器、光敏传感器、第一NVIDIA Jetson TX2模块、第二NVIDIA Jetson TX2模块以及图传模块；所述两轴自增稳云台上设置有红外视频采集装置和可见光视频采集装置；优选的，所述两轴自增稳云台用于稳定所述红外视频采集装置和所述可见光视频采集装置，并可根据通过地面端的控制指令对可以对所述红外视频采集装置和所述可见光视频采集装置的角度进行调整。
所述光敏传感器用于检测当前光照情况；所述红外视频采集装置用于采集管道的红外图像视频数据；所述可见视频采集装置用于采集管道的可见图像视频数据；所述控制器与所述红外视频采集装置、所述可见光视频采集装置以及所述光敏传感器，根据当前光照情况进行所述红外视频采集装置和所述可见光视频采集装置的切换；
所述第一NVIDIA Jetson TX2模块与所述可见视频采集装置连接，用于对可见光图像视频数据进行处理，得到标记异常目标的可见关键帧图像；
所述第二NVIDIA Jetson TX2模块与所述可见视频采集装置连接，用于对红外光图像视频数据进行处理，得到标记异常目标的红外关键帧图像；
所述图传装置与所述第一NVIDIA Jetson TX2模块和所述第二NVIDIA JetsonTX2模块连接，用于将标记异常目标的可见关键帧图像或标记异常目标的红外关键帧图像发送给地面端；
所述地面端包括图传地面模块和地面显控终端，所述图传地面模块用于接收图传模块传输的可见关键帧图像或标记异常目标的红外关键帧图像并将接收到的可见关键帧图像或标记异常目标的红外关键帧图像传输到所述地面显控与数据分发终端；所述地面显控终端用于实时显示无人机端的视频检测画面。
在具体实施过程中，所述控制器为OMAP3530处理器；所述OMAP3530处理器是专门为低功耗便携式应用而设计的，所述OMAP3530处理器在单一的芯片上集成了ARM®CortexTM-A8内核、TMS320C64x+TM DSP内核、图形引擎、视频加速器以及丰富的多媒体外设，其中Cortex-A8内核拥有超过当今300MHz ARM9器件4倍的处理性能。
在具体实施过程中，所述固定翼无人机平台还包括飞行控制模块、GPS同步装置、GPS/INS模块、数传模块和供电电源；所述飞行控制模块用于根据所述地面端通过所述数传模块发送的飞控数据控制所述固定翼无人机平台的飞行路径以及根据所述地面端发送的遥控遥测参数控制所述光电吊舱和所述GPS/INS模块进行数据采集；所述GPS/INS模块与所述飞行控制模块连接，用于实时采集固定翼无人机平台的地理位置数据，经所述GPS同步装置同步后通过RS232接口传输至所述第一NVIDIA Jetson TX2模块和所述第二NVIDIAJetson TX2模块；所述供电电源用于通过XT60航空接口向所述飞行控制模块、所述GPS/INS模块所述光电吊舱以及所数传模块供电。
在具体实施过程中，所述第一NVIDIA TX2模块与所述第二NVIDIA TX2模块均包括NVIDIA TX2核心板和NVIDIA TX2载板，其中，NVIDIA TX2核心板和NVIDIA TX2载板之间通过接插件连接；NVIDIA TX2核心板为一个集成256个CUDA核的GPU、4核ARM Cortex-A57和双核Denver2的64位CPU的人工智能单模块超级计算机，该计算机运行Ubuntu16.04Linux 64位操作系统；所述NVIDIA TX2载板设置有RS232接口、SDI接口和HDMI视频输出接口；所述第一NVIDIA TX2模块RS232接口和SDI接口连接所述可见视频采集模块；所述第二NVIDIA TX2模块通过RS232接口和SDI接口连接所述红外视频采集模块；所述第一NVIDIA TX2模块与所述第二NVIDIA TX2模块均通过HDMI接口连接所述图传模块。
所述第一NVIDIA TX2模块实时采集和处理所述可见视频采集装置输出的可见视频，基于卷积神经网络在线检测和定位管道及其周边存在的裂缝和坑洞等异常目标；并实时获取飞行控制模块发送的GPS信息和时间信息显示在输出标记异常目标的可见关键帧图像上。
所述第二NVIDIA TX2模块实时采集和处理所述红外视频采集装置输出的可见视频，基于卷积神经网络在线检测和定位油气管道及其周边存在的裂缝和坑洞等异常目标；并实时获取飞行控制模块发送的GPS信息和时间信息显示在输出标记异常目标的红外关键帧图像上。
本实用新型通过光敏传感器实时检测当前光线，在光线足够时控制可见视频采集装置采集管道的视频图像，在光线不够时控制红外视频采集装置采集管道的视频图像；可见视频采集装置和红外采集装置均把采集到的视频图像传输到与其对应连接的NVIDIATX2模块上，通过NVIDIA TX2模块对接收到的视频图像进行处理，并将处理后的数据通过图传模块发送到地面端进行显示；该装置既能够全天候的实现对管道的自动巡检，在减少巡线人员的劳动强度、降低人力成本的基础上，还能及时发现、修复管道及其周边的异常问题，大大地提高了巡线效率和增加了巡检工作的精确度。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
Claims (5)
1.一种无人机管道巡检装置，其特征在于：包括飞行端与地面端，
所述飞行端包括固定翼无人机平台以及设置在所述固定翼无人机平台上的光电吊舱，所述光电吊舱内设置有两轴自增稳云台、控制器、光敏传感器、第一NVIDIA Jetson TX2模块、第二NVIDIA Jetson TX2模块以及图传模块；所述两轴自增稳云台上设置有红外视频采集装置和可见光视频采集装置；
所述光敏传感器用于检测当前光照情况；所述红外视频采集装置用于采集管道的红外图像视频数据；所述可见视频采集装置用于采集管道的可见图像视频数据；所述控制器与所述红外视频采集装置、所述可见光视频采集装置以及所述光敏传感器，根据当前光照情况进行所述红外视频采集装置和所述可见光视频采集装置的切换；
所述第一NVIDIA Jetson TX2模块与所述可见视频采集装置连接，用于对可见光图像视频数据进行处理，得到标记异常目标的可见关键帧图像；
所述第二NVIDIA Jetson TX2模块与所述可见视频采集装置连接，用于对红外光图像视频数据进行处理，得到标记异常目标的红外关键帧图像；
所述图传装置与所述第一NVIDIA Jetson TX2模块和所述第二NVIDIA Jetson TX2模块连接，用于将标记异常目标的可见关键帧图像或标记异常目标的红外关键帧图像发送给地面端；
所述地面端包括图传地面模块和地面显控终端，所述图传地面模块用于接收图传模块传输的可见关键帧图像或标记异常目标的红外关键帧图像并将接收到的可见关键帧图像或标记异常目标的红外关键帧图像传输到所述地面显控与数据分发终端；所述地面显控终端用于实时显示无人机端的视频检测画面。
2.根据权利要求1所述的无人机管道巡检装置，其特征在于：所述第一NVIDIA TX2模块和所述可见视频采集模块之间通过RS232接口和SDI接口连接；所述第二NVIDIA TX2模块和所述红外视频采集模块之间通过RS232接口和SDI接口连接；所述第一NVIDIA TX2模块与所述第二NVIDIA TX2模块均通过HDMI接口连接所述图传模块。
3.根据权利要求2所述的一种无人机管道巡检装置，其特征在于：所述第一NVIDIA TX2模块与所述第二NVIDIA TX2模块均包括NVIDIA TX2核心板和NVIDIA TX2载板，其中，NVIDIA TX2核心板和NVIDIA TX2载板之间通过接插件连接；NVIDIA TX2核心板为一个集成256个CUDA核的GPU、4核ARM Cortex-A57和双核Denver2的64位CPU的人工智能单模块超级计算机，该计算机运行Ubuntu16.04Linux 64位操作系统。
4.根据权利要求1-3任一项所述的无人机管道巡检装置，其特征在于：所述光电吊舱倒挂在所述固定翼无人机平台的下部。
5.根据权利要求1-3任一项所述的无人机管道巡检装置，其特征在于：所述控制器为OMAP3530处理器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020788988.3U CN211720659U (zh) | 2020-05-13 | 2020-05-13 | 一种无人机管道巡检装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202020788988.3U CN211720659U (zh) | 2020-05-13 | 2020-05-13 | 一种无人机管道巡检装置 |
Publications (1)
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| CN211720659U true CN211720659U (zh) | 2020-10-20 |
Family
ID=72836334
Family Applications (1)
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| CN202020788988.3U Active CN211720659U (zh) | 2020-05-13 | 2020-05-13 | 一种无人机管道巡检装置 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN211720659U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114153776A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-03-08 | 华软科技股份有限公司 | 无人机机载任务系统 |
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2020
- 2020-05-13 CN CN202020788988.3U patent/CN211720659U/zh active Active
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