[发明专利]一种基于无人机的港口设备巡检系统

说明书

本发明公开了一种基于无人机的港口设备巡检系统，涉及无人机应用技术领域，包括：巡检单元，包括巡检无人机，其搭载有成像扫描模块和信息传输模块；中控单元，包括地面数据处理平台，其包含有信息接收模块、数据处理模块和指令传输模块；以及苫盖单元，包括多架牵引无人机和苫布。巡检无人机在港口的堆垛场进行巡视，从而确定堆垛的位置和形状，数据处理平台根据堆垛的位置和形状计算出堆垛的苫盖十字中心，苫盖十字中心位于堆垛的最长空间距离和最宽空间距离的交汇点，其为覆盖最合适点，苫盖十字中心不仅确定了苫布覆盖的位置，还确定了苫布覆盖的角度，中控单元指挥牵引无人机对堆垛实施苫布的覆盖动作。

技术领域

本发明涉及港口无人机应用技术领域，尤其涉及一种基于无人机的港口设备巡检系统。

背景技术

随着国家环保力度的不断加大，作为干散货重要的枢纽点，港口码头及堆场对货物的堆垛有着明确的要求，需遵循《港口货物堆垛要求》及《中华人民共和国大气污染防治法》。码头堆场一般会以网格形式划分出多个存放区域，每个存放区域呈矩形，堆垛会存放在指定存放区域。堆垛场周边一般会配有防风网及固定喷淋措施，但根据大气环保法要求，露天堆放的煤炭矿石等易起尘等物料在不能达到密闭存储的条件下应采取有效覆盖措施防治扬尘污染，根据行业经验，有效覆盖措施主要为人工覆盖苫布的措施。

人工采用苫布对堆垛实现覆盖过程中，需要地面及堆垛上多人从多角度进行指挥，多个工人相互配合一起翻越堆垛，并采用牵引绳拉扯苫布边角，从而使得苫布一端可从堆垛的垛脚拉扯到垛顶，未覆盖区域采用上述步骤多次重复，堆垛最终完成完全覆盖。实际情况中，堆垛上的人员在操作工程中存在堆垛塌陷、掉入坑中丧命的风险，且夏季煤炭堆垛表面受高温影响会生成一氧化碳，易导致操作人员中毒；另外由于人员处于相对局部的位置指挥布置大面积苫布的移动操作，存在方位误差返工等低效率作业的问题；而苫布也具有自重大与展开面积大的特点，其移动难度大。因此，港口干散货堆场急需一项无人技术替代现有人工苫布作业模式，基于以上问题，结合现有无人机的优点，研究开发一套无人机加信息化加机械自动化手段以解决港口人工覆盖苫布的痛点。

发明内容

本发明的目的是主要基于干散货码头堆场物料在堆垛成型后苫布环保措施的信息化手段替代，结合现有无人机的优点，在苫布覆盖过程中实现无人机加信息化加机械自动化的结合。

本发明是通过以下技术方案得以实现的：

一种基于无人机的港口设备巡检系统，包括：巡检单元，包括巡检无人机，其搭载有成像扫描模块和信息传输模块，成像扫描模块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进行三维空间图像的传输；中控单元，包括地面数据处理平台，其包含有信息接收模块、数据处理模块和指令传输模块，信息接收模块接收信息传输模块输出的三维空间图像，数据处理模块对三维空间图像进行信息化处理并标记苫盖十字中心，通过指令传输模块输出指令信息；以及苫盖单元，包括多架牵引无人机和苫布，牵引无人机搭载有指令接收模块和抛投器，牵引无人机接收到指令传输模块输出的指令信息后挂载苫布飞抵指定存放区域，并确定苫布十字中心位于苫盖十字中心正上方后，抛投器松开苫布使得苫布完全覆盖堆垛外表面。

通过采用上述技术方案，巡检无人机在港口的码头堆场进行高空巡视，从而确定指定堆垛的位置和形状，地面数据处理平台根据堆垛的位置和形状计算获得堆垛的苫盖十字中心，苫盖十字中心不仅确定了苫布覆盖所需的落点位置，还确定了苫布覆盖的方位角度，中控单元指挥牵引无人机对堆垛实施苫布的覆盖动作。本发明中根据数据处理模块获得的最佳落点，当苫布覆盖过程中，苫布在其长度方向和宽度方向上均能有效遮盖堆垛的外表面，苫布边缘位置最后通过人工进行收拢，使得苫布边缘贴靠垛脚。本发明的优势为：后台可视化远程操作，解决了原先人员现场指挥存在盲区的问题，采用巡检无人机和地面数据处理平台的配合，获得苫布最佳落点位置，通过牵引无人机实施苫布的覆盖，最大程度利用苫布自身长宽和表面积，覆盖合理程度更高，大大缩短了原先人员覆盖时间和指挥难度，更加快捷高效，同时，也解放劳动力，工人可远离堆垛和塌垛的危险区域，场地安全性得到质的提升。