[发明专利]一种基于无人机的港口设备巡检系统

权利要求书

1.一种基于无人机的港口设备巡检系统，其特征在于，包括：

巡检单元（1），包括巡检无人机（11），其搭载有成像扫描模块（12）和信息传输模块（13），成像扫描模块（12）扫描指定存放区域内的堆垛后形成三维空间图像并通过信息传输模块（13）进行三维空间图像的传输；

中控单元（2），包括地面数据处理平台（22），其包含有信息接收模块（23）、数据处理模块（24）和指令传输模块（25），信息接收模块（23）接收信息传输模块（13）输出的三维空间图像，数据处理模块（24）对三维空间图像进行信息化处理并标记苫盖十字中心，通过指令传输模块（25）输出指令信息；以及

苫盖单元（3），包括多架牵引无人机（32）和苫布（31），牵引无人机（32）搭载有指令接收模块（33）和抛投器（34），牵引无人机（32）接收到指令传输模块（25）输出的指令信息后挂载苫布（31）飞抵指定存放区域，并确定苫布十字中心位于苫盖十字中心正上方后，抛投器（34）松开苫布（31）使得苫布（31）完全覆盖堆垛外表面；

其中，数据处理模块（24）的工作模式为，数据处理模块（24）根据指定存放区域建立空间坐标系，对堆垛的三维空间图像进行空间建模，生成多个堆垛外表面空间坐标点；

堆垛外表面空间坐标点中标记堆垛高度0点为边界点，取n个边界点，分别为：

………；≤≤；

在空间模型内，部分堆垛外表面空间坐标点的平面投影点落入在所处直线上，上述堆垛外表面空间坐标点标记为长度中间点，取m个长度中间点，分别为：

……；≤；

任意相邻长度中间点的空间距离为，=；

之间的空间长度为，=++；

堆垛表面最大空间长度为，max；

根据，获得其两个边界点坐标和其空间长度中心点坐标，分别标记为，，；

在空间模型内，部分堆垛外表面空间坐标点的平面投影点落入在与所处直线的垂直线上，上述堆垛外表面空间坐标点标记为宽度中间点，取m个宽度中间点，重复上述方式，获得堆垛表面最大空间宽度为；

根据，获得其两个边界点坐标和其空间宽度中心点坐标，分别标记为，，；

通过直线、直线的方向确定苫盖十字中心的方向，通过经过投影点且与垂直的投影线和经过投影点且与垂直的投影线的交点，确定苫盖十字中心的坐标，最终生成苫盖十字中心。

2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的港口设备巡检系统，其特征在于：中控单元（2）还包括显示屏（21），地面数据处理平台（22）还包括预警模块（26）和存储模块（27），存储模块（27）内存有苫布（31）尺寸，苫布（31）长宽分别记录为和，存储模块（27）与数据处理模块（24）信号连接，预警模块（26）对和、和实行数据比对，当小于或后，预警模块（26）发出报警信息，报警信息显示于显示屏（21）。

3.根据权利要求2所述的一种基于无人机的港口设备巡检系统，其特征在于：巡检无人机（11）上还设置有图像采集模块（14），采用无线高清数字图传射频技术，现场图像实时显示在显示屏（21）上。

4.根据权利要求1所述的一种基于无人机的港口设备巡检系统，其特征在于：地面数据处理平台（22）根据苫盖十字中心位置向挂载同一苫布（31）的多架牵引无人机（32）同时发出指令信息，指令信息包括起飞信号、飞行路径和抛投信号；

多架牵引无人机（32）接收到起飞信息后挂载苫布（31）上升到预定高度后沿飞行路径飞行，多架牵引无人机（32）完全展开苫布（31）并保持相互之间间距，以确定苫布十字中心，当苫布十字中心位于苫盖十字中心正上方后，地面数据处理平台（22）向上述多架牵引无人机（32）同时发出抛投信号。

5.根据权利要求4所述的一种基于无人机的港口设备巡检系统，其特征在于：牵引无人机（32）为四机组或六机组或八机组。

6.根据权利要求1所述的一种基于无人机的港口设备巡检系统，其特征在于：巡检无人机（11）和牵引无人机（32）自带有飞控模块和GPS模块，用于控制飞行方向、高度和角度，飞控模块包括陀螺仪和指南针。

7.根据权利要求6所述的一种基于无人机的港口设备巡检系统，其特征在于：牵引无人机（32）上还设置有喊话器。