无人机增程巡检系统

(1)产品简介

随着无人机行业的快速发展,无人机以其位于高空中的灵活视野和不受地形限制的机动性,已经成为行业巡检与日常巡逻领域的重要工具。

虽然无人机在行业应用的场景中优势明显,但在实际使用过程中仍然存在人员操作水平参差不齐、临时起降场地环境变化大、通讯状况受地形限制、作业现场充电难等问题,限制了无人机的使用场合。

针对巡检无人机续航能力差所带来的不及时、不准确、需要大量人力物力、转场耗时严重的种种问题,小目科技自主研发的无人机增程巡检系统利用全新机库系统设计实现无人机远程自动增程巡检作业,可广泛应用于电力、能源、矿区、通信铁塔、园区、高速公路等行业特定区域或线路的快捷巡检工作。

无人机巡检机库

主要系统构成

智能快装机库-整个机库分为机库门,停机仓,电气仓,空调仓,可搬运至目的地再进行现场快速组装,满足复杂安装环境。

精准降落-无人机通过视觉引导实现精准降落。

AR巡检视频-通过对离线巡检视频的GIS同步渲染,在视频画面上同步显示区域中存在的巡检目标标记,使得巡视人员能够准确辨识巡检区域并查验该巡检区域的是否正常。

(2)应用领域

无人机增程巡检系统的应用领域主要包括以下几个方面:

1) 电力行业

  • 高压输电线路巡检: 无人机能够对高压输电线路进行全面巡检,识别导线磨损、绝缘体损坏等问题,确保线路的安全运行。
  • 海上和陆上风电巡检: 系统适用于海上和陆上风电系统中风机、风叶、等设备的监控等,保障设备的安全和稳定性。

海上风电巡检示意图

2) 能源和矿区

  • 石油和天然气管道监测: 无人机可以用于长距离的石油和天然气管道巡检,检测泄漏、腐蚀和其他潜在的安全隐患。
  • 矿区监控: 系统可用于矿区环境的监控和安全巡检,及时发现危险状况。

3) 园区和高速公路

  • 园区巡逻: 系统适用于大型工业园区、商业园区的安防巡逻,提供实时的监控数据。
  • 高速公路监控: 无人机可以巡检高速公路的路况、交通标志和设施,协助交通管理和事故应对。

这些应用领域体现了无人机增程巡检系统在各行业中的广泛适用性和高效性,为企业提供了更全面的巡检和监控解决方案。

(3)系统特点

  • 模块化设计

无人机机库内部采用模块化设计,便于在后期进行维护和检修。

模块化设计组装

  • 高防护设计

由于机库和无人机长时间运行在恶劣的盐雾环境中,在结构和电路设计时需要针对盐雾进行高可靠性设计:

机库外壳:外壳材料选择使用不锈钢,外表面处理采用汽车级喷漆,针对铝件可以采用阳极氧化或者喷漆。

高防护设计

核心模块:针对模块内部PCB电路板进行刷三防漆或者喷纳米材料,防止电路板由于盐雾工作异常。

  • 双工业空调+辅助加热系统

工业空调

持续保持库内无人机长期存储温、湿度,作业后快速恢复适宜温度。

  • 叠合式开合门

机库在开合门设计中采样了叠合式设计,可以有效减少开门状态下的占地区域,增加其开门状态的重心稳定性,提供结构可靠性

叠合式开合门结构

  • 增程式巡检

增程式巡检,也被称作无人机蛙跳功能,旨在实现目标场景巡检的全域覆盖。在同一条固定航线上,可部署一台无人机与多台机库,实现同一台无人机从A机库起飞,到B机库降落接力作业。

  • 多站点部署:在巡检路径的不同位置设置多个无人机机库,每个机库具备自动起降、充电和维护功能。
  • 任务接力:无人机从一个机库起飞,完成任务后飞往下一个机库进行充电和维护。下一阶段任务由该机库继续执行。
  • 航线规划:通过高精度的航线规划和任务调度系统,确保无人机在多个站点之间的飞行接续无缝衔接。

增程式巡检技术

如上图所示,无人机由机库A起飞,当无人机巡检一段时间后检测到电量告急,不足以支撑后续作业,便会自主降落在就近的机库B上进行充换电,“补给”结束后再次起飞往机库C和D附近巡检,完成剩余任务,真正实现无人机的无人化作业。

  • 多重诱导方式融合型自动化精准着陆

集成融合了GNSS以及自动机库侧图像引导的复合型导航精准着陆,以GNSS为广域位置导航,在接近机库平台阶段自动融合视觉导航进行精准着陆,从而实现多机库间的异地起降。

  • 机库主动控制与协作巡检增强辅助
  • 通过对无人机库进行边缘服务化功能设计,在无人机库的停靠充电功能上进一步融入了自动降落授权应答,离线视频上传、辅助网络通信、可编程定位显示等功能。
  • 通过AR技术融合机身姿态数据与巡检视频数据构成的超媒体视频图像,使得巡检人员能够直观根据当前画面里巡检目标提示对巡检视频进行检视,极大的降低了对巡检画面的辨识工作量。
  • 基于全新设计的BMS平衡充电机制,实现对无人机不同规格电池的自动快速充电监控和管理,提升充电安全性的同时,减少无人机在中间接力停靠过程中的充电等待时间,提高无人机业务响应的出勤率。

(4)主要技术参数

机库技术参数

指标名称指标参数
机库尺寸(W×L×H)1.8×1.7×1.7米(机库关闭)2.5×1.7×1.78米(机库打开)
使用海拔范围4500 米
工作电压AC 220V 50Hz
无人机电池补给方式自动充电
无人机充电时间70分钟充电 80%,120分钟充电 100%
防护等级IP55
通信1000M 网络接口、光纤接口
重量<650 千克(含 0.5小时 UPS 供电)
其他功能气压、温湿度、风速风向、雨量、实时图像;外部双光视频监控及画面实时回传
工作温度-20℃~+55℃

无人机技术参数:

指标名称指标参数
旋翼数6
飞行平台轴距1200mm
整机展开尺寸1300×1300×480(L×W×H,mm)
整机收纳尺寸670×530×530(L×W×H,mm)
空机重量(含电池)15kg
最大起飞重量22kg
最大载荷重量5kg
最大平飞速度20m/s
最大爬升速度4m/s
最大下降速度2.0m/s
悬停水平位置精度±0.15m
通信距离≤30km
整机防护等级IP55
抗风等级8级
工作温度-20℃~+55℃