CN221151435U - 一种道路巡检系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种道路巡检系统，涉及通信设备领域，包括无人机、GPS定位器、摄像机、中央处理器、地面信号中转器、显示设备和遥控器所述GPS定位器和所述摄像机均安装在所述无人机上；所述无人机和所述地面信号中转器之间无线通信连接；所述地面信号中转器和所述中央处理器之间光纤通信连接；所述显示设备和所述遥控器均与所述中央处理器电连接；所述地面信号中转器设置有多个且均布在巡检道路的周边，多个所述地面信号中转器之间光纤通信连接。本实用新型通过无人机对道路损坏情况进行巡检，能够有效提高巡检效率并减少巡检员精力损耗。

Description

一种道路巡检系统

技术领域

本实用新型涉及通信设备技术领域，尤其涉及一种道路巡检系统。

背景技术

无论是水泥还是沥青路面，在通车使用一段时间后，都会陆续出现各种损坏、变形及其他缺陷，这些我们统称为路面病害，早期常见的路面病害有裂缝、坑槽、车辙、松散、沉陷、桥头涵顶跳车、表面破损等。路面病害严重影响公路的正常使用，因此对公路进行养护是一项必不可少的工作。

在对公路进行养护作业前，需先对公路进行巡检作业，确定路面病害的种类以及路面病害的位置。现有公路养护巡检办法主要为抽检法，即巡检员对各公路的各路段抽样进行步行检查，并在步行检查的过程中将检查到的问题记录在纸上。该方式虽然能够勉强实现公路养护巡检的需求，但其巡检形式效率低下，且极大耗费巡检员精力。

因此，如何提供一种道路巡检系统，实现在提高巡检自动化程度的同时提高对公路的巡检效率，成为本领域技术人员亟待解决的难题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种道路巡检系统，解决现有道路巡检方法人工耗费大且效率低下的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型一种道路巡检系统，包括无人机、GPS定位器、摄像机、中央处理器、地面信号中转器、显示设备和遥控器；

所述GPS定位器和所述摄像机均安装在所述无人机上；所述无人机和所述地面信号中转器之间无线通信连接；所述地面信号中转器和所述中央处理器之间光纤通信连接；所述显示设备和所述遥控器均与所述中央处理器电连接；所述地面信号中转器设置有多个且均布在巡检道路的周边，多个所述地面信号中转器之间光纤通信连接。

优选的，所述地面信号中转器的内部设置第一单片机和第一蓄电池，所述第一蓄电池为所述第一单片机供电，所述地面信号中转器的顶部设置有发射天线、接收天线和第一太阳能电池板，所述发射天线和所述接收天线均与所述第一单片机电连接，所述第一太阳能电池板与所述第一蓄电池电连接，所述第一单片机和所述中央处理器之间光纤通信连接。

优选的，所述第一单片机内部设置有无线发射模块、无线接收模块和光电转换模块，所述无线发射模块和所述无线接收模块均与所述光电转换模块电连接；所述光电转换模块中设置的光口模块与光纤连接。

优选的，还包括无人机供电桩，所述无人机供电桩与所述中央处理器光纤通信连接；

所述无人机供电桩包括支杆、供电平台、保护箱、升降门、电机、第二单片机、第二蓄电池和第二太阳能电池板；

所述支杆设置在巡检道路的一侧，所述支杆的顶部安装有所述供电平台，所述供电平台的上方安装有所述保护箱，所述保护箱的一个侧壁上设置有所述升降门，所述保护箱的内部上方设置有第二单片机和所述电机，所述第二单片机和所述电机之间电连接，所述电机和所述升降门之间传动连接；

所述保护箱的内部侧壁上安装有所述第二蓄电池，所述第二蓄电池为所述供电平台、所述第二单片机和所述电机供电；所述保护箱的顶部安装有所述第二太阳能电池板，所述第二太阳能电池板和所述第二蓄电池之间电连接；

所述供电平台为所述无人机无线充电。

优选的，所述无人机供电桩设置有多个且均布在所述巡检道路的周边。

优选的，所述保护箱的外壁上还设置有警示灯，所述警示灯分别与所述第二单片机和所述第二蓄电池电连接。

优选的，所述供电平台的内部下方位置处设置有逆变器，所述逆变器与所述第二蓄电池之间通过电力开关电连接；所述电力开关与所述第二单片机之间电连接；

所述供电平台的内部上方位置处设置有发射线圈，所述发射线圈的一端与所述逆变器连接在一起，另一端与第一电容连接在一起；所述发射线圈水平放置。

优选的，所述无人机的内部设置有第三蓄电池、接收线圈、整流器、滤波器和稳压器；

所述接收线圈水平放置，所述接收线圈与所述发射线圈相匹配，所述接收线圈的一端与所述第二电容连接在一起，另一端与所述整流器的输入端连接在一起；所述整流器的输出端与所述滤波器的输入端连接在一起；所述滤波器的输出端与所述稳压器的输入端连接在一起；所述稳压器的输出端与所述第三蓄电池连接在一起。

优选的，还包括服务器和移动终端，所述服务器与所述中央处理器之间通信连接，所述服务器与所述移动终端之间通信连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果：

本实用新型一种道路巡检系统，包括无人机、GPS定位器、摄像机、中央处理器、地面信号中转器、显示设备和遥控器；且还在巡检道路的周边设置了多个无人机充电桩。

1)无人机上佩戴GPS定位器和摄像机，且能够将摄像机拍摄画面以及拍摄画面时的GPS坐标通过地面信号中转器传递给中央处理器，中央处理对所收到的信号进行处理后在显示设备上显示，巡检员只需在显示设备旁通过遥控器控制无人机绕巡检道路飞行即可完成对道路的巡检作业，极大的减少了巡检员的精力损耗且有效的提高了巡检效率。

2)无人机充电桩能够对无人机进行无线充电，在无人机电量需要补充时只需要将无人机降停在无人机充电桩内的充电平台上后，再通过遥控器控制电力开关打开即可对无人机进行充电，有效增加了无人机的续航能力以及巡检距离。

附图说明

下面结合附图说明对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型道路巡检系统结构示意图；

图2为本实用新型无人机内部电能接收电路原理示意图；

图3为本实用新型地面信号中转器结构示意图；

图4为本实用新型地面信号中转器剖视图；

图5为本实用新型无人机供电桩结构示意图；

图6为本实用新型供电平台内部结构示意图；

图7为本实用新型保护箱内部结构示意图。

附图标记说明：1、无人机；2、GPS定位器；3、摄像机；4、中央处理器；5、地面信号中转器；6、显示设备；7、遥控器；8、无人机供电桩；101、第三蓄电池；102、接收线圈；103、整流器；104、滤波器；105、稳压器；106、第二电容；501、第一单片机；502、第一蓄电池；503、发射天线；504、接收天线；505、第一太阳能电池板；801、支杆；802、供电平台；803、保护箱；804、升降门；805、电机；806、第二单片机；807、第二蓄电池；808、第二太阳能电池板；809、警示灯；8021、逆变器；8022、电力开关；8023、发射线圈；8024、第一电容。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1-7所示，一种道路巡检系统，包括无人机1、GPS定位器2、摄像机3、中央处理器4、地面信号中转器5、显示设备6和遥控器7；

所述GPS定位器2和所述摄像机3均安装在所述无人机1上；所述无人机1和所述地面信号中转器5之间无线通信连接；所述地面信号中转器5和所述中央处理器4之间光纤通信连接；所述显示设备6和所述遥控器7均与所述中央处理器4电连接；所述地面信号中转器5设置有多个且均布在巡检道路的周边，多个所述地面信号中转器5之间光纤通信连接。

具体的，所述地面信号中转器5的内部设置第一单片机501和第一蓄电池502，所述第一蓄电池502为所述第一单片机501供电，所述地面信号中转器5的顶部设置有发射天线503、接收天线504和第一太阳能电池板505，所述发射天线503和所述接收天线504均与所述第一单片机501电连接，所述第一太阳能电池板505与所述第一蓄电池502电连接，所述第一单片机501与所述中央处理器4之间光纤通信连接。

具体的，所述第一单片机501内部设置有无线发射模块、无线接收模块和光电转换模块，所述无线发射模块和所述无线接收模块均与所述光电转换模块电连接；所述光电转换模块中设置的光口模块与光纤连接。

具体的，还包括无人机供电桩8，所述无人机供电桩8与所述中央处理器4光纤通信连接；

所述无人机供电桩8包括支杆801、供电平台802、保护箱803、升降门804、电机805、第二单片机806、第二蓄电池807和第二太阳能电池板808；

所述支杆801设置在巡检道路的一侧，所述支杆801的顶部安装有所述供电平台802，所述供电平台802的上方安装有所述保护箱803，所述保护箱803的一个侧壁上设置有所述升降门804，所述保护箱803的内部上方设置有第二单片机806和所述电机805，所述第二单片机806和所述电机805之间电连接，所述电机805和所述升降门804之间传动连接；

所述保护箱803的内部侧壁上安装有所述第二蓄电池807，所述第二蓄电池807为所述供电平台802、所述第二单片机806和所述电机805供电；所述保护箱803的顶部安装有所述第二太阳能电池板808，所述第二太阳能电池板808和所述第二蓄电池807之间电连接；

所述供电平台802为所述无人机1无线充电。

在具体安装时，所述升降门804可滑动安装在所述保护箱803内侧壁上的凹槽内，具体的，所述升降门804的后壁上设置有条齿板，所述电机805的转轴上安装有齿轮，所述齿轮与所述条齿板的齿纹螺距相匹配，当所述电机805工作时，电机805的转子带动所述尺寸转动，齿轮转动带动所述条齿板升降，条齿板升降带动所述升降门升降。

具体的，所述无人机供电桩8设置有多个且均布在所述巡检道路的周边。

具体的，所述保护箱803的外壁上还设置有警示灯809，所述警示灯809分别与所述第二单片机806和所述第二蓄电池807电连接。

其中，警示灯809可在第二单片机806的控制下发出警示信号，方便无人机1在警示信号的提醒下找到无人机充电桩8。此外，警示灯809发出的警示信号对鸟兽有惊扰作用，避免鸟兽在所述保护箱803上筑巢或对所述保护箱803造成破坏。

具体的，所述供电平台802的内部下方位置处设置有逆变器8021，所述逆变器8021与所述第二蓄电池807之间通过电力开关8022电连接；所述电力开关8022与所述第二单片机806之间电连接；

所述供电平台802的内部上方位置处设置有发射线圈8023，所述发射线圈8023的一端与所述逆变器8021连接在一起，另一端与第一电容8024连接在一起；所述发射线圈8023水平放置。

具体的，所述无人机1的内部设置有第三蓄电池101、接收线圈102、整流器103、滤波器104和稳压器105；

所述接收线圈102水平放置，所述接收线圈102与所述发射线圈8023相匹配，所述接收线圈102的一端与第二电容106连接在一起，另一端与所述整流器103的输入端连接在一起；所述整流器103的输出端与所述滤波器104的输入端连接在一起；所述滤波器104的输出端与所述稳压器105的输入端连接在一起；所述稳压器105的输出端与所述第三蓄电池101连接在一起。

具体的，还包括服务器和移动终端，所述服务器与所述中央处理器4之间通信连接，所述服务器与所述移动终端之间通信连接。

本实用新型的使用过程如下：

飞控作业，巡检员利用遥控器7发出移动指令，移动指令经中央处理器4经光电转换处理后经光缆发送给地面信号中转器5，所述地面信号中转器5对所接受的光信号进行光电处理，将其变为无线电信号经发射天线503发射给无人机1，无人机1根据遥控器发出的移动指令进行飞行移动；

信息传回作业，无人机1上的摄像机3将拍摄的路面信息以及对应的GPS坐标信息实时发送给接收天线504，第一单片机501将接收天线504接收的无人机信息做光电转换处理后经光缆发送给中央处理器4，中央处理器4将接收到的信号光电转换与解调处理后在所述显示设备6上进行显示；巡检员根据显示设备6上显示的信息判断道路是否完好，进而完成道路巡检作业；

无人机充电作业，当无人机1在巡检道路出现电量不足的情况时，巡检员可以利用遥控器7发出警示灯809打开信息，该信息经中央处理器4光电转换后发送个第二单片机808，所述第二单片机808对接收到的信号进行逆光电处理后控制所述警示灯809工作，方便巡检员利用摄像机3与显示设备6配合找到巡检道路上的无人机充电桩8，在找到无人机充电桩8后可以利用遥控器7发出对应的控制信号，控制第二单片机808打开升降门804与电力开关8022，并移动无人机1降停在供电平台802上，完成对无人机的无线充电作业；

道路养护作业，进一步的，中央处理器4可将无人机1的道路巡检信息发送给服务器，服务器对道路巡检信息进行判断与处理后，将对应路段的坐标信息与路面病害信息发送给移动终端，便于养护人员对道路进行养护。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种道路巡检系统，其特征在于：包括无人机(1)、GPS定位器(2)、摄像机(3)、中央处理器(4)、地面信号中转器(5)、显示设备(6)和遥控器(7)；

所述GPS定位器(2)和所述摄像机(3)均安装在所述无人机(1)上；所述无人机(1)和所述地面信号中转器(5)之间无线通信连接；所述地面信号中转器(5)和所述中央处理器(4)之间光纤通信连接；所述显示设备(6)和所述遥控器(7)均与所述中央处理器(4)电连接；所述地面信号中转器(5)设置有多个且均布在巡检道路的周边，多个所述地面信号中转器(5)之间光纤通信连接。

2.根据权利要求1所述的道路巡检系统，其特征在于：所述地面信号中转器(5)的内部设置第一单片机(501)和第一蓄电池(502)，所述第一蓄电池(502)为所述第一单片机(501)供电，所述地面信号中转器(5)的顶部设置有发射天线(503)、接收天线(504)和第一太阳能电池板(505)，所述发射天线(503)和所述接收天线(504)均与所述第一单片机(501)电连接，所述第一太阳能电池板(505)与所述第一蓄电池(502)电连接，所述第一单片机(501)和所述中央处理器(4)之间光纤通信连接。

3.根据权利要求2所述的道路巡检系统，其特征在于：所述第一单片机(501)内部设置有无线发射模块、无线接收模块和光电转换模块，所述无线发射模块和所述无线接收模块均与所述光电转换模块电连接；所述光电转换模块中设置的光口模块与光纤连接。

4.根据权利要求1所述的道路巡检系统，其特征在于：还包括无人机供电桩(8)，所述无人机供电桩(8)与所述中央处理器(4)光纤通信连接；

所述无人机供电桩(8)包括支杆(801)、供电平台(802)、保护箱(803)、升降门(804)、电机(805)、第二单片机(806)、第二蓄电池(807)和第二太阳能电池板(808)；

所述支杆(801)设置在巡检道路的一侧，所述支杆(801)的顶部安装有所述供电平台(802)，所述供电平台(802)的上方安装有所述保护箱(803)，所述保护箱(803)的一个侧壁上设置有所述升降门(804)，所述保护箱(803)的内部设置有第二单片机(806)和所述电机(805)，所述第二单片机(806)和所述电机(805)之间电连接，所述电机(805)和所述升降门(804)之间传动连接；

所述保护箱(803)的内部侧壁上安装有所述第二蓄电池(807)，所述第二蓄电池(807)为所述供电平台(802)、所述第二单片机(806)和所述电机(805)供电；所述保护箱(803)的顶部安装有所述第二太阳能电池板(808)，所述第二太阳能电池板(808)和所述第二蓄电池(807)之间电连接；

所述供电平台(802)为所述无人机(1)无线充电。

5.根据权利要求4所述的道路巡检系统，其特征在于：所述无人机供电桩(8)设置有多个且均布在所述巡检道路的周边。

6.根据权利要求4所述的道路巡检系统，其特征在于：所述保护箱(803)的外壁上还设置有警示灯(809)，所述警示灯(809)分别与所述第二单片机(806)和所述第二蓄电池(807)电连接。

7.根据权利要求4所述的道路巡检系统，其特征在于：所述供电平台(802)的内部下方位置处设置有逆变器(8021)，所述逆变器(8021)与所述第二蓄电池(807)之间通过电力开关(8022)电连接；所述电力开关(8022)与所述第二单片机(806)之间电连接；

所述供电平台(802)的内部上方位置处设置有发射线圈(8023)，所述发射线圈(8023)的一端与所述逆变器(8021)连接在一起，另一端与第一电容(8024)连接在一起；所述发射线圈(8023)水平放置。

8.根据权利要求7所述的道路巡检系统，其特征在于：所述无人机(1)的内部设置有第三蓄电池(101)、接收线圈(102)、整流器(103)、滤波器(104)和稳压器(105)；

所述接收线圈(102)水平放置，所述接收线圈(102)与所述发射线圈(8023)相匹配，所述接收线圈(102)的一端与第二电容(106)连接在一起，另一端与所述整流器(103)的输入端连接在一起；所述整流器(103)的输出端与所述滤波器(104)的输入端连接在一起；所述滤波器(104)的输出端与所述稳压器(105)的输入端连接在一起；所述稳压器(105)的输出端与所述第三蓄电池(101)连接在一起。

9.根据权利要求1所述的道路巡检系统，其特征在于：还包括服务器和移动终端，所述服务器与所述中央处理器(4)之间通信连接，所述服务器与所述移动终端之间通信连接。