全文摘要
本实用新型属于无人机系统应用领域，为了更好的实现对油管的巡防，提供无人机油管精准巡检系统，包括巡检平台集控系统、无人机机体，搭设在无人机机体上的无线图传模块、高速图像模块、无线通信模块、计时器以及电源模块；所述高速图像模块用于为巡检平台集控系统获取高清图像，高速图像模块获取图像的方向是垂直于地面方向；所述无线图传模块连接于高速图像模块与巡检平台集控系统，用于将高速图像模块获取的图像传输至巡检平台集控系统；计时器用于无人机飞过油管漏油区域时高速图像模块完整拍摄漏油区域的计时；电源模块用于为无线图传模块、高速图像模块、无线通信模块与计时器供电；计时器通过无线通信模块连接于巡检平台集控系统。
主设计要求
1.无人机油管精准巡检系统，其特征在于，包括巡检平台集控系统、无人机机体，搭设在无人机机体上的无线图传模块、高速图像模块、无线通信模块以及电源模块；所述高速图像模块用于为巡检平台集控系统获取高清图像，高速图像模块获取图像的方向是垂直于地面方向；所述无线图传模块连接于高速图像模块与巡检平台集控系统，用于将高速图像模块获取的图像传输至巡检平台集控系统；电源模块用于为无线图传模块、高速图像模块、无线通信模块与计时器供电；巡检平台集控系统中集成有比较器，比较器用于比较高速图像模块第一次完整拍摄漏油区域的图片与高速图像模块最后一次完整拍摄漏油区域的图片。
设计方案
1.无人机油管精准巡检系统，其特征在于，包括巡检平台集控系统、无人机机体，搭设在无人机机体上的无线图传模块、高速图像模块、无线通信模块以及电源模块；
所述高速图像模块用于为巡检平台集控系统获取高清图像，高速图像模块获取图像的方向是垂直于地面方向；
所述无线图传模块连接于高速图像模块与巡检平台集控系统，用于将高速图像模块获取的图像传输至巡检平台集控系统；
电源模块用于为无线图传模块、高速图像模块、无线通信模块与计时器供电；
巡检平台集控系统中集成有比较器，比较器用于比较高速图像模块第一次完整拍摄漏油区域的图片与高速图像模块最后一次完整拍摄漏油区域的图片。
2.根据权利要求1所述的无人机油管精准巡检系统，其特征在于，无线图传模块采用COFDM调制方式。
3.根据权利要求1所述的无人机油管精准巡检系统，其特征在于，无人机机体采用碳纤维材质。
4.根据权利要求1所述的无人机油管精准巡检系统，其特征在于，无人机机体采用油电混合方式驱动。
5.根据权利要求4所述的无人机油管精准巡检系统，其特征在于，无人机机体上设置吊舱，吊舱中装有染色弹。
6.根据权利要求1所述的无人机油管精准巡检系统，其特征在于，所述无人机机体包括机臂与翼展，翼展不小于1.2米、机臂向上弯曲，以使无人机能飞行的高度不低于30米。
7.根据权利要求6所述的无人机油管精准巡检系统，其特征在于，机臂向上弯曲的弧度为4-20度。
8.根据权利要求1所述的无人机油管精准巡检系统，其特征在于，还包括激光测距模块，激光测距模块用于检测无人机距离油管所在地面的距离；激光测距模块通过无线通信模块连接于巡检平台集控系统。
9.根据权利要求1所述的无人机油管精准巡检系统，其特征在于，还包括搭设在无人机机体上的计时器，计时器用于无人机飞过油管漏油区域时高速图像模块完整拍摄漏油区域的计时；
计时器通过无线通信模块连接于巡检平台集控系统。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于无人机系统应用领域，具体涉及无人机油管精准巡检系统。
背景技术
石油管路在运营过程中受外界不可抗力因素时常会出现泄漏现状，如若上述泄漏不能及时被发现，则会造成相当的损失；故此，石油管路均需对其进行定期巡检。现有的石油管路巡检往往采用人工的方式进行，其不仅效率较低，且巡检的全面性受到影响。
如中国专利CN202177932U公开了一种石油管线智能巡检系统，包括石油管线，所述石油管线智能巡检系统还包括上报数据服务器、无线传输网络、手持式移动终端以及电子射频标签；所述手持式移动终端通过无线传输网络与所述上报数据服务器连接；所述电子射频标签通过无线网络与所述手持式移动终端进行连接；所述电子射频标签安装在所述石油管线上。
现有技术也有采用无人机进行巡防，如中国专利CN107763439A公开的一种基于无人机的石油管路巡检方法，其可通过无人机以对于石油管路进行高效巡检处理，并在巡检过程中对于可能存在泄漏的区域进行及时检测，同时对其进行及时应急处理，以减少石油泄漏而造成的损坏。
也有如中国专利CN106527475A提供了一种配网巡检无人机及其巡检方法，配网巡检无人机包括无人机机体，无人机机体上设置有控制器，分别与控制器连接的GPS模块、无线通信模块、高速图像模块、光学传感模块、数据处理模块、巡检平台集控系统以及电源模块。其存在的问题是无人机飞行高度不能超过20米，同时不能准确提供漏油状态。
但其存在的问题是，一是在石油泄漏时主要根据图片传输来实现，但现有技术中的图片传输是基于网络信号，而石油管路布设的区域很多是无信号的，会出现信号滞留发送的情况，影响工作人员对泄漏处的准确定位；二是，无人机飞行的高度较高，其无法提供精准的泄漏管道信息，更无法提供准确的漏油状态。
实用新型内容
本申请为了更好的实现对油管的巡防，提供无人机油管精准巡检系统。
为实现上述技术目的，本申请采取的技术方案为，无人机油管精准巡检系统，包括巡检平台集控系统、无人机机体，搭设在无人机机体上的无线图传模块、高速图像模块、无线通信模块、计时器以及电源模块；
所述高速图像模块用于为巡检平台集控系统获取高清图像，高速图像模块获取图像的方向是垂直于地面方向；
所述无线图传模块连接于高速图像模块与巡检平台集控系统，用于将高速图像模块获取的图像传输至巡检平台集控系统；
计时器用于无人机飞过油管漏油区域时高速图像模块完整拍摄漏油区域的计时；
电源模块用于为无线图传模块、高速图像模块、无线通信模块与计时器供电；
计时器通过无线通信模块连接于巡检平台集控系统。
作为本申请改进的技术方案，无线图传模块采用COFDM调制方式。
作为本申请改进的技术方案，无人机机体采用碳纤维材质。
作为本申请改进的技术方案，无人机机体采用油电混合方式驱动。
作为本申请改进的技术方案，无人机机体上设置吊舱，吊舱中装有染色弹。
作为本申请改进的技术方案，所述无人机机体包括机臂与翼展，翼展不小于1.2米、机臂向上弯曲，以使无人机能飞行的高度不低于30米。
作为本申请改进的技术方案，机臂向上弯曲的弧度为4-20度。
作为本申请改进的技术方案，还包括激光测距模块，激光测距模块用于检测无人机距离油管所在地面的距离；激光测距模块通过无线通信模块连接于巡检平台集控系统。
作为本申请改进的技术方案，巡检平台集控系统中集成有比较器，比较器用于比较高速图像模块第一次完整拍摄漏油区域的图片与高速图像模块最后一次完整拍摄漏油区域的图片。
有益效果
本申请利用石油管道的高压下一旦漏油会具有较大的油压，油面会以肉眼可见的速度递增。本申请的各模块能为巡检人员提供漏油状态的基本信息，如漏油的流速；具体是：比较高速图像模块第一次完整拍摄漏油区域的图片与高速图像模块最后一次完整拍摄漏油区域的图片，以及计时器的计时进行初步预估。此过程为人为进行，也可以采用比较器进行。
染色弹能实现对漏油区域的物理定位。
而高清图像模块与无线图传模块以及高空飞行能实现对漏油信息的及时反馈，便于巡检人员及时获取漏油讯息。
综上，本申请的技术方案，有效解决现有无人机巡检不能有效提供油管漏油状态的问题，同时保证图像传输的及时性与准时性，能满足各种状态下的油管巡检。
附图说明
图1本申请无人机油管精准巡检系统示意图；
图2本申请无人机油管精准巡检系统在油管漏油时拍摄图像对比图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本申请实施例的附图，对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请利用石油管道的高压下一旦漏油会具有较大的油压，油面会以肉眼可见的速度递增。本申请的各模块能为巡检人员提供漏油状态的基本信息，如漏油的流速；具体是：比较高速图像模块第一次完整拍摄漏油区域的图片与高速图像模块最后一次完整拍摄漏油区域的图片，以及计时器的计时进行初步预估。
由于高速图像模块的摄像广角是个定值，另设有激光测距模块与计时器通过数学三角函数的计算能够准确获取油管漏油的预估速度。计漏油面积的变化值\/计时器获取的时间＝漏油预估速度，该计算过程用于解释本申请技术方案的可行性，属于现有技术数学计算方法的应用，也不属于本申请的重点保护对象。
详细地，本申请采取的完整的技术方案为：如图1所示，无人机油管精准巡检系统，包括巡检平台集控系统(厂家及型号：大疆\/N3)、集成于巡检平台集控系统中的比较器(为现有技术，如中国专利CN201520157254.4一种用于基站区域防盗的图像监控设备，中涉及的图像比较器；又如中国专利CN201510976619.0一种基于机器视觉的纱线印染色差检测系统，中图像分析处理模块)、无人机机体，搭设在无人机机体上的无线图传模块(厂家及型号：大疆\/Lightbridge 2)、高速图像模块(为现有技术，可采用高速摄像头，中国专利CN201610971975.8“一种配网巡检无人机及其巡检方法”中公开的高速图像模块，)、激光测距模块(翰本\/LRF600-2000)、无线通信模块(厂家及型号：勤凯\/V2)、计时器(厂家及型号：勤凯\/6ES7138-4DA04-0AB0)以及电源模块(厂家及型号：CNTENGFEI\/XH-M111)。
所述高速图像模块1用于为巡检平台集控系统获取高清图像，高速图像模块获取图像的方向是垂直于地面方向，保证无人机的飞行高度与高速图像模块拍摄图像的面积呈规律的比例(此为现有的数学比例关系，为现有技术；本申请是对其进行应用，而并不是本申请保护点)，即实现通过观察高速图像模块拍摄油管漏油区域面积的变化能直接得出油管漏油速度。
所述无线图传模块连接于高速图像模块与巡检平台集控系统，用于将高速图像模块获取的图像传输至巡检平台集控系统；为了保证无人机在不同高度均有优质的图像传输性能，无线图传模块采用COFDM调制方式。
计时器用于无人机飞过油管漏油区域时高速图像模块完整拍摄漏油区域的计时；计时的目的一是方便巡检人预估油管漏油面积变化速度，进而快速预估漏油速度。
电源模块用于为无线图传模块、激光测距模块、高速图像模块、无线通信模块与计时器供电；
激光测距模块、计时器通过无线通信模块连接于巡检平台集控系统。
为了保证巡检人员能直接得到油管漏油区域的变化，比较器用于比较高速图像模块第一次完整拍摄漏油区域的图片2与高速图像模块最后一次完整拍摄漏油区域的图片，若持续漏油则高速图像模块最后一次完整拍摄漏油区域的图片会较高速图像模块第一次完整拍摄漏油区域面积大，既有漏油增加面积4。而此时高速图像模块第一次完整拍摄漏油区域时拍摄区域3与高速图像模块最后一次完整拍摄漏油区域时拍摄区域是一致的。
另，本申请为了保证无人机能高空飞行，并进行物理定位漏油区域，采取的技术方案为：无人机机体采用碳纤维材质；无人机机体采用油电混合方式驱动；无人机机体上设置吊舱，吊舱中装有染色弹；所述无人机机体包括机臂与翼展，翼展不小于1.2米、机臂向上弯曲，以使无人机能飞行的高度不低于30米；机臂向上弯曲的弧度为4-20度。
以上仅为本申请的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本申请的保护范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920044333.2
申请日:2019-01-10
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:84(南京)
授权编号:CN209357121U
授权时间:20190906
主分类号:G07C 1/20
专利分类号:G07C1/20;B64D47/08;B64C39/02
范畴分类:40F;
申请人:速度时空信息科技股份有限公司
第一申请人:速度时空信息科技股份有限公司
申请人地址:210042 江苏省南京市玄武区玄武大道699号-22号8幢
发明人:唐华;徐忠建;朱必亮;高兆亚;何向东
第一发明人:唐华
当前权利人:速度时空信息科技股份有限公司
代理人:韩莲
代理机构:32307
代理机构编号:南京九致知识产权代理事务所(普通合伙)
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计