CN117031551A - 一种堤坝工程智能无人车遍历车站巡测方法与*** - Google Patents
一种堤坝工程智能无人车遍历车站巡测方法与*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN117031551A CN117031551A CN202311001948.4A CN202311001948A CN117031551A CN 117031551 A CN117031551 A CN 117031551A CN 202311001948 A CN202311001948 A CN 202311001948A CN 117031551 A CN117031551 A CN 117031551A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- station
- unmanned vehicle
- module
- inspection
- instruction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000007689 inspection Methods 0.000 title claims abstract description 102
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 claims abstract description 41
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 32
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 32
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 abstract description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 4
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 238000001454 recorded image Methods 0.000 description 2
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 2
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 241000700159 Rattus Species 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000010291 electrical method Methods 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/30—Constructional details of charging stations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60S5/00—Servicing, maintaining, repairing, or refitting of vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D55/00—Endless track vehicles
- B62D55/06—Endless track vehicles with tracks without ground wheels
- B62D55/065—Multi-track vehicles, i.e. more than two tracks
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
- G01V3/02—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with propagation of electric current
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
- G01V3/08—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices
- G01V3/083—Controlled source electromagnetic [CSEM] surveying
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Transportation (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
本发明公开一种堤坝工程智能无人车遍历车站巡测方法与***,属于智能巡检技术领域。包括:S1、对待巡测堤坝划分站点,对站点装配车站,基于车站确定始发车站和终点站,将无人车驶入始发车站;S2、向始发车站发出巡检指令,无人车收到巡检指令后开始巡测;S3、控制无人车当前车站与下一车站的激发模块对待巡测堤坝发射脉冲电流,无人车接收堤坝电磁场信号,并基于车站将电磁场信号传输至控制端进行分析;S4、检测是否有新的巡检指令,有新的巡检指令时按照新的巡检指令进行巡检;没有新的巡检指令时按照当前巡检指令继续进行巡检,重复S3‑S4,直到终点站。本发明节省主动激发源布设时间,可实现周期性高精度探测堤防内部隐患。
Description
技术领域
本发明属于智能巡检技术领域,具体涉及一种堤坝工程智能无人车遍历车站巡测方法与***。
背景技术
我国堤坝数量多、线路长,安全巡查任务重,尤其是汛期,需要密集巡查作业。传统的堤坝巡查多采用人工,通过眼看、脚踩、手戳等方式进行拉网式排查,劳动强度大,巡查效率较低,且只能发现渗漏、管涌、滑坡、塌陷等病险,尚不能有效探查堤坝内部动物巢穴、不密实、软弱夹层等隐患。近年来,采用探地雷达、高密度电法、瞬变电磁法等地球物体探测方法可以探查堤坝隐伏病险,但一般多用于定期对堤防重点段进行探测,受限于成本、专业程度等因素,尚不能实现定期、往复巡测作业。另外,针对高密度电法、瞬变电磁法等,需对堤坝进行主动激励以获取其电(磁)响应信息,从而研判隐患分布及性质,故每次探测前需人工现场布设电极或线圈,尚未有固定激发源以实现长期高频次探测的方法与设备。
发明内容
本发明旨在解决现有技术的不足,提出一种堤坝工程智能无人车遍历车站巡测方法与***。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:一种堤坝工程智能无人车遍历车站巡测方法,包括以下步骤:
S1、对待巡测堤坝划分站点,对所述站点装配车站,基于所述车站确定始发车站和终点站,将无人车驶入所述始发车站;所述车站包括激发模块;
S2、向所述始发车站发出巡检指令,所述无人车收到所述巡检指令后开始巡测;所述巡检指令包括:巡检路线和下一个车站;
S3、控制所述无人车当前所述车站与下一所述车站的所述激发模块对待巡测堤坝发射脉冲电流,所述无人车接收堤坝电磁场信号,并将所述电磁场信号基于所述车站传输至控制端进行分析;
S4、检测是否有新的所述巡检指令,有新的所述巡检指令时按照新的所述巡检指令进行巡检;没有新的所述巡检指令时按照当前所述巡检指令继续进行巡检,重复S3-S4,直到所述终点站。
优选地,所述巡检路线包括:直线、之字形和回字形。
优选地,同一条所述巡检路线上,所述无人车数量不超过所述巡检路线上所述车站的数量。
本发明还提供一种堤坝工程智能无人车遍历车站巡测***,包括:无人车、车站、指令模块和分析模块;
所述指令模块用于发出所述巡检指令;
所述车站与所述指令模块连接,所述车站用于接收所述巡检指令,并将所述巡检指令传输至所述无人车;所述车站还用于发出脉冲电流,使堤坝产生电磁场信号;
所述无人车用于基于所述巡检指令进行巡检,接收所述电磁场信号,生成巡检信息,并将所述巡检信息传输至所述车站;
所述分析模块与所述车站连接,所述分析模块用于基于所述巡检信息进行分析,得到分析结果,所述分析结果包括:堤坝缺陷类型。
优选地,所述车站包括:定位基站、激发模块、数据处理与传输模块;
所述定位基站用于基于卫星定位获取所述车站的位置信息,并通过无线电信号与所述无人车连接,控制所述无人车于定位位置实施巡检;
所述数据处理与传输模块用于将所述车站回收的信息传输至控制端;
所述激发模块用于向堤坝发射所述脉冲电流。
优选地,所述激发模块包括:电极和控制电路;
所述电极与所述控制电路连接,所述电极采用铜电极,所述电极***所述车站下方,作为所述车站定位点;
所述控制电路用于控制所述电极发射所述脉冲电流。
优选地,所述无人车包括:移动底盘、定位模块、探测模块、扫描模块、摄录模块、存储模块和控制***;
所述巡检信息还包括:表面位置信息、表观状态信息和温度信息;
所述移动底盘用于搭载所述定位模块、所述摄录模块、所述扫描模块和所述存储模块进行移动;
所述定位模块通过无线电信号与所述车站连接,所述定位模块用于获取所述无人车的位置;
所述探测模块用于接收所述电磁场信号;
所述扫描模块用于扫描待巡测堤坝外部点云,获得待巡测堤坝表面位置信息;还用于发射激光进行辅助定位;
所述摄录模块用于拍摄待巡测堤坝影像,获取待巡测堤坝表观状态信息和温度信息;
所述存储模块与所述探测模块、所述扫描模块以及所述摄录模块连接,所述存储模块用于存储所述电磁场信号、所述表面位置信息、所述表观状态信息和所述温度信息;
所述控制***用于接收所述巡检指令,并基于所述巡检指令控制所述无人车行走、作业;还用于将所述存储模块存储的所述电磁场信号、所述表面位置信息、所述表观状态信息和所述温度信息传输至所述车站。
优选地,所述探测模块包括:接收器和处理***;
所述接收器用于接收所述电磁场信号;所述接收器主体包括多匝线圈,通过连接杆与所述无人车连接;所述连接杆采用非金属材料,水平连接杆有铰关节,用于将所述接收器竖向收起,作业时,将所述接收器放下,与地面水平;作业时,所述接收器与所述无人车距离≥1m;
所述处理***与所述接收器连接,所述处理***用于将所述电磁场信号传输至所述存储模块。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
1、通过定点安装车站,实现对无人车下发巡检指令,为无人车提供高精定位,同时兼具充电、清洁无人车等功能;为无人车提供巡测数据上传站点,以此实现长线路堤坝工程的周期性循环往复的遍历巡查。
2、通过多点车站的激发模块的共同作用,可以主动对堤坝激发特定的电磁场,无人车巡测时,通过探测模块接收不同区域的电磁场信息,节省了电极等主动激发源布设时间,实现高效、高精度探测堤防内部隐患。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例堤坝工程智能无人车遍历车站巡测方法流程示意图;
图2为本发明实施例无人车结构示意图;
图3为本发明实施例车站结构示意图;
图4为本发明实施例车站布置示意图。
附图标记说明:
1-1、移动底盘;1-2、定位模块;1-3、电源模块;1-4、探测模块;1-5、扫描模块;1-6、摄录模块;1-7、存储模块;1-8、控制***;2-1、外壳;2-2、底座;2-3、定位基站;2-4、供电模块;2-5、激发模块;2-6、数据处理与传输模块;2-7、堤顶;3-1、无人车,3-2、车站,3-3、待巡测堤坝。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一:
如图1所示,本实施例提供一种堤坝工程智能无人车遍历车站巡测方法,包括以下步骤:
S1、对待巡测堤坝划分站点,对站点装配车站,基于车站确定始发车站和终点站,将无人车驶入始发车站。
具体的,可以根据待巡测堤坝长度划分为若干个站点,并对各个站点安装一个车站3-2,确定始发车站和终点站。之后安装车站3-2的激发模块2-5,各车站3-2的激发模块2-5之间可以互通匹配,能够在车站3-2两两之间激发电磁场。启动车站3-2的定位基站2-3,准确定位车站3-2位置。同时与无人车3-1的定位模块1-2进行匹配,使无人车3-1途径各个车站3-2时能准确驶入车站3-2内部,进行充电、保养、上传数据、下载巡测路线等等。然后将无人车3-1驶入始发车站,车站3-2根据无人车3-1电量和状态进行充电、保养等;当无人车3-1电量不足以完成到下一个车站区间内巡检时,对其进行充电。
S2、向始发车站发出巡检指令,无人车通过车站收到巡检指令后开始巡测。
本实施例中,巡检指令包括:巡检路线和下一个车站。
在无人车3-1出站前,对其进行检测,包括:电量、行走状态、电路等等。之后,无人车3-1出站。
S3、控制无人车当前驶出车站的激发模块与下一停靠车站的激发模块同时对待巡测堤坝发射相向脉冲电流,无人车接收堤坝电磁场信号,并将电磁场信号传输至远程控制端进行分析;
无人车3-1当前驶出车站的激发模块2-5与下一个停靠车站中的激发模块2-5,组合形成回路,对堤坝发射脉冲电流,激励形成电磁场,堤坝内部有缺陷和无缺陷区域的电磁场将存在明显的差异。
无人车3-1在巡检时,探测模块1-4、扫描模块1-5和摄录模块1-6等同时进行工作;探测模块1-4接收堤坝电磁场信号,反演为电阻率信息,用于分析堤坝内部隐患;扫描设备扫描堤坝表面点云,获取其外部变形情况,用于发现滑坡、塌陷等情况;摄录模块1-6摄录堤坝表面影像,用于发现堤坝表面病险;摄录模块1-6还可以摄录堤坝表面红外影像,根据温度差异判断渗漏出水区域。
无人车3-1探测、扫描、摄录信息均关联位置和时间信息,便于分析解译、定位隐患位置和区域,无人车3-1摄录影像可以根据位置信息进行回溯相应位置的图像。
车站3-2按照巡检指令进入下一站点后,车站3-2激发模块2-5停止工作。无人车3-1和车站3-2通过定位模块1-2和定位基站2-3发射无线载波进行定位,当无人车3-1抵近车站3-2时,无人车3-1的扫描模块1-5发射激光进行辅助精准定位。
S4、无人车到达停靠车站后,检测是否有新的巡检指令,有新的巡检指令时按照新的巡检指令进行巡检;没有新的巡检指令时按照当前巡检指令继续进行巡检,重复S3-S4,直到终点站。
工作人员通过智能算法在后台远程分析无人车3-1传回的数据,下达巡检指令传回车站3-2,以使无人车3-1继续作业。
工作人员还可以向车站3-2发送系列指令,使无人车3-1可以在车站3-2之间进行循环、往复、遍历的巡测,实现对堤坝的周期性巡检。也可以重点在某几个车站3-2之间进行往复重点巡测。无人车3-1在车站3-2间巡测的路径可以是多样的,例如沿直线、之字形、回字形等。
工作人员还可以控制输出车站3-2激发模块2-5发射的电流强度、脉冲波形等,当无人车3-1在车站3-2间行走时接受不同波形,以对堤坝不同深度、类型隐患进行探测。
特别的,在本实施例中,同一条巡检路线,无人车3-1也可以有多台,但是无人车3-1数量不超过巡检路线上车站3-2的数量。在强降雨等恶劣条件下,所有无人车3-1能够停靠在车站3-2内,保证设备安全。同一时间,同一车站3-2内,停靠一台无人车3-1。
实施例二
本实施例将结合上述方法进行示例性说明。
结合图4,若某待巡测堤坝3-3长5Km,考虑堤坝长度和周边环境,分别在里程0km、1km、2km、3km、4km、5km的堤顶2-7位置安装车站3-2。确定0km和5km为本次巡检的始发车站和终点站。本次巡检指令为由0km→1km→2km→3km→4km→5km进行一次普测,站点间无人车3-1沿堤顶2-7直线行驶。经车站3-2检测,无人车3-1电量充足、无异常,可以正常作业。当前车站3-2与下一车站的激发模块2-5电路互通,发射矩形双极性电流波。停靠下一站后,上传此站间的数据,当无人车3-1电量不足以驶入下一车站时,停留在本车站3-2进行充电。
无新的巡检指令时,无人车3-1继续巡测,直至驶入本次巡测的终点站(5km)。通过技术人员人工研判,并借助智能算法远程分析车站3-2传回的数据,发现在里程3.5~3.8km探测数据显示内部存在多处电阻异常区,可能存在富水、动物巢穴、渗漏等隐患。向车站3-2发射新的巡检指令,使无人车3-1在3km~4km区间沿堤顶2-7、迎水坡、背水坡进行往返之字形覆盖探测,并在途径车站3-2时上传探测数据。分析无人车3-1传回的探测、摄录、扫描数据,扫描数据显示为发现明显滑坡、塌坑等变形险情;探测数据显示3.5km~3.8km区间内主要存在三处低阻隐患区;摄录数据显示,三处低阻隐患区中有一处对应的背水坡存在低温渗水区,其它两处背水坡坡面尚未有明显异常。故综合判断,处在3.58km~3.60km范围的堤段内部已形成渗漏通道,背水坡出现渗水现象,需要进行抢险;另外两处分别在3.70km~3.71km和3.78km~3.80km背水坡无渗水现象,尚未形成贯穿的渗漏通道,但堤身内部已存在富水区,在水位持续升高或长期浸泡条件下可能发展为渗漏险情,需要提前预防、处置。
实施例三
本实施例提供一种堤坝工程智能无人车遍历车站巡测***,包括:无人车、车站、指令模块和分析模块;
指令模块用于发出巡检指令;本实施例中,巡检指令包括:巡检路线和下一个车站。
车站3-2与指令模块连接,车站3-2用于接收巡检指令,并将巡检指令传输至无人车3-1;
如图3所示,车站3-2包括有:外壳2-1、底座2-2、定位基站2-3、供电模块2-4、激发模块2-5、数据处理与传输模块2-6。
外壳2-1作为车站3-2的机壳,选用ABS材料,用于防尘防水,保护内部的各个模块;外壳2-1留有电动启闭闸门,当无人车3-1要驶入车站3-2时,电动启闭闸门打开;当无人车3-1驶入车站3-2时,电动启闭闸门关闭;外壳2-1内嵌有电动滑板,用于无人车3-1进出车站3-2。
底座2-2包括:立柱和格栅基座;立柱固定于土体中,起到基础作用;格栅基座安装于立柱上方,上方安装有外壳2-1;格栅基座采用小孔径的格栅塑料板制成,具有通风、散热的作用。距离地面一定距离,可防止雨水流入车站3-2内,并防止鼠、虫进入车站3-2内。
定位基站2-3用于基于卫星定位获取车站3-2的位置信息,具备基站功能,并通过无线电信号与无人车3-1定位模块1-2连接,控制无人车3-1实施巡检,使无人车3-1具备实时定位的功能。本实施例中,定位基站2-3为GNSS定位***,利用卫星进行精准定位。
供电模块2-4用于为车站3-2和无人车3-1提供电源;可进行电源的接入、分配、存储和输出。可接入220V市电:有稳压功能,为车站3-2其它模块平稳供电;当无人车3-1驶入车站3-2时,可通过互感线圈以无线充电方式对无人车3-1充电;供电模块2-4预留有应急蓄电池UPS,当市电突然断电时,可为车站3-2提供一段时间的电源供给。
其中,激发模块2-5包括:电极、连接线和控制电路。电极通过连接线与控制电路连接,电极采用铜电极,电极***车站3-2下方或者附近堤坝土体中,电极***位置优选作为车站3-2定位点;***堤坝土体的深度≥20cm。控制电路与供电模块2-4连接,控制电路用于控制电极发射脉冲电流。
数据处理与传输模块2-6用于将车站3-2回收的信息传输至控制端。
无人车3-1与车站3-2连接,无人车3-1用于基于巡检指令进行巡检,获取巡检信息,并将巡检信息传输至车站3-2;
无人车3-1可以放入任一车站3-2内;具体的,如图2所示,无人车3-1包括:移动底盘1-1、定位模块1-2、电源模块1-3、探测模块1-4、扫描模块1-5、摄录模块1-6、存储模块1-7和控制***1-8。
移动底盘1-1选用履带式底盘,适用于复杂、泥泞的路面情况。移动底盘1-1主要用于搭载定位模块1-2、电源模块1-3、摄录模块1-6、扫描模块1-5和存储模块1-7等进行移动。
定位模块1-2选用GNSS定位***,通过无线电信号与车站3-2的定位基站2-3连接,定位模块1-2用于精确获取无人车3-1的位置。
电源模块1-3用于为无人车3-1供电,还用于通过内置互感线圈进行无线充电。
探测模块1-4用于接收电磁场信号;探测模块1-4包括:接收器和处理***。接收器用于接收电磁场信号,并将其传输至处理***;接收器主体包括多匝线圈,通过连接杆与无人车3-1连接;连接杆为非金属材料,优选为尼龙材质,水平连接杆有铰关节,能够将接收器竖向收起,作业时将接收器放下,使接收器与地面水平。作业时,接收器与无人车3-1距离≥1m。处理***与接收器连接,处理***用于将电磁场信号传输至存储模块1-7。
本实施例中,扫描模块1-5选用激光雷达,能够发射和接收激光,扫描获取待巡测堤坝3-3外部点云,获得待巡测堤坝3-3表面位置信息;从而重建堤坝表面三维坐标。
本实施例中,摄录模块1-6采用高清双光摄像机并配备自稳云台,能够较稳定的摄录无人车3-1周边的影像;具体的,摄录模块1-6用于拍摄待巡测堤坝3-3影像、可见光、和红外照片等,获取待巡测堤坝3-3表观状态信息和温度信息。
存储模块1-7与探测模块1-4、扫描模块1-5以及摄录模块1-6连接,存储模块1-7选用工控机,存储模块1-7用于存储电磁场信号、表面位置信息、表观状态信息和温度信息;
控制***1-8用于接收巡检指令,并基于巡检指令控制无人车3-1行走、作业;还用于将存储模块1-7存储的电磁场信号、表面位置信息、表观状态信息和温度信息传输至车站3-2。
分析模块与车站3-2连接,分析模块用于基于巡检信息进行分析,得到分析结果。
指令模块与分析模块嵌入于控制端,巡检信息包括:电磁场信号、表面位置信息、表观状态信息和温度信息等。分析结果包括:堤坝缺陷类型。
具体的,可以根据待巡测堤坝3-3长度划分站点,并对各个站点安装车站3-2,确定始发车站和终点站。之后安装车站3-2的激发模块2-5,车站3-2的激发模块2-5之间互通,能够在车站3-2两两之间激发电磁场。启动车站3-2的定位基站2-3,准确定位车站3-2位置。同时与无人车3-1的定位模块1-2进行匹配,使无人车3-1途径各个车站3-2时能准确驶入车站3-2内部,进行充电、保养、上传数据、下载巡测路线等等。然后将无人车3-1驶入始发车站,车站3-2根据无人车3-1电量和状态进行充电、保养等。
在无人车3-1出站前,对其进行检测,包括:电量、行走状态、电路等等。之后,无人车3-1出站。
无人车3-1当前驶出车站的激发模块2-5与下一个停靠车站3-2中的激发模块2-5,组合形成回路,同时对待巡测堤坝3-3发射相向脉冲电流,无人车3-1当前驶出车站与下一个停靠车站中的激发模块2-5,组合形成回路,对堤坝发射脉冲电流,激励形成电磁场,堤坝内部有缺陷和无缺陷区域的电磁场将存在明显的差异。
无人车3-1在巡检时,探测模块1-4、扫描模块1-5和摄录模块1-6等同时进行工作;探测模块1-4接收堤坝电磁场信号,反演为电阻率信息,用于分析堤坝内部隐患;扫描设备扫描堤坝表面点云,获取其外部变形情况,用于发现滑坡、塌陷等情况;摄录模块1-6摄录堤坝表面影像,用于发现堤坝表面病险;摄录模块1-6还可以摄录堤坝表面红外影像,根据温度差异判断渗漏出水区域。
无人车3-1探测、扫描、摄录信息均关联位置和时间信息,便于分析解译、定位隐患位置和区域,无人车3-1摄录影像可以根据位置信息进行回溯相应位置的图像。
车站3-2按照巡检指令进入下一站点后,车站3-2激发模块2-5停止工作。无人车3-1和车站通过定位模块1-2和定位基站2-3发射无线载波进行定位,当无人车3-1抵近车站时,无人车3-1的扫描模块1-5发射激光进行辅助精准定位。
检测是否有新的巡检指令,有新的巡检指令时按照新的巡检指令进行巡检;没有新的巡检指令时按照当前巡检指令继续进行巡检,直到终点站。
分析模块基于智能算法在后台远程分析无人车3-1传回的数据,下达巡检指令传回车站3-2,以使无人车3-1继续作业。
以上所述的实施例仅是对本发明优选方式进行的描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种堤坝工程智能无人车遍历车站巡测方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、对待巡测堤坝划分站点,对所述站点装配车站,基于所述车站确定始发车站和终点站,将无人车驶入所述始发车站;所述车站包括激发模块;
S2、向所述始发车站发出巡检指令,所述无人车收到所述巡检指令后开始巡测;所述巡检指令包括:巡检路线和下一个车站;
S3、控制所述无人车当前所述车站与下一所述车站的所述激发模块对待巡测堤坝发射脉冲电流,所述无人车接收堤坝电磁场信号,并将所述电磁场信号基于所述车站传输至控制端进行分析;
S4、检测是否有新的所述巡检指令,有新的所述巡检指令时按照新的所述巡检指令进行巡检;没有新的所述巡检指令时按照当前所述巡检指令继续进行巡检,重复S3-S4,直到所述终点站。
2.根据权利要求1所述一种堤坝工程智能无人车遍历车站巡测方法,其特征在于,所述巡检路线包括:直线、之字形和回字形。
3.根据权利要求1所述一种堤坝工程智能无人车遍历车站巡测方法,其特征在于,同一条所述巡检路线上,所述无人车数量不超过所述巡检路线上所述车站的数量。
4.一种堤坝工程智能无人车遍历车站巡测***,应用权利要求1-3任一项所述堤坝工程智能无人车遍历车站巡测方法,其特征在于,包括:无人车、车站、指令模块和分析模块;
所述指令模块用于发出所述巡检指令;
所述车站与所述指令模块连接,所述车站用于接收所述巡检指令,并将所述巡检指令传输至所述无人车;所述车站还用于发出脉冲电流,使堤坝产生电磁场信号;
所述无人车用于基于所述巡检指令进行巡检,接收所述电磁场信号,生成巡检信息,并将所述巡检信息传输至所述车站;
所述分析模块与所述车站连接,所述分析模块用于基于所述巡检信息进行分析,得到分析结果,所述分析结果包括:堤坝缺陷类型。
5.根据权利要求4所述一种堤坝工程智能无人车遍历车站巡测***,其特征在于,所述车站包括:定位基站、激发模块、数据处理与传输模块;
所述定位基站用于基于卫星定位获取所述车站的位置信息,并通过无线电信号与所述无人车连接,控制所述无人车于定位位置实施巡检;
所述数据处理与传输模块用于将所述车站回收的信息传输至控制端;
所述激发模块用于向堤坝发射所述脉冲电流。
6.根据权利要求5所述一种堤坝工程智能无人车遍历车站巡测***,其特征在于,所述激发模块包括:电极和控制电路;
所述电极与所述控制电路连接,所述电极采用铜电极,所述电极***所述车站下方,作为所述车站定位点;
所述控制电路用于控制所述电极发射所述脉冲电流。
7.根据权利要求4所述一种堤坝工程智能无人车遍历车站巡测***,其特征在于,所述无人车包括:移动底盘、定位模块、探测模块、扫描模块、摄录模块、存储模块和控制***;
所述巡检信息还包括:表面位置信息、表观状态信息和温度信息;
所述移动底盘用于搭载所述定位模块、所述摄录模块、所述扫描模块和所述存储模块进行移动;
所述定位模块通过无线电信号与所述车站连接,所述定位模块用于获取所述无人车的位置;
所述探测模块用于接收所述电磁场信号;
所述扫描模块用于扫描待巡测堤坝外部点云,获得待巡测堤坝表面位置信息;还用于发射激光进行辅助定位;
所述摄录模块用于拍摄待巡测堤坝影像,获取待巡测堤坝表观状态信息和温度信息;
所述存储模块与所述探测模块、所述扫描模块以及所述摄录模块连接,所述存储模块用于存储所述电磁场信号、所述表面位置信息、所述表观状态信息和所述温度信息;
所述控制***用于接收所述巡检指令,并基于所述巡检指令控制所述无人车行走、作业;还用于将所述存储模块存储的所述电磁场信号、所述表面位置信息、所述表观状态信息和所述温度信息传输至所述车站。
8.根据权利要求7所述一种堤坝工程智能无人车遍历车站巡测***,其特征在于,所述探测模块包括:接收器和处理***;
所述接收器用于接收所述电磁场信号;所述接收器主体包括多匝线圈,通过连接杆与所述无人车连接;所述连接杆采用非金属材料,水平连接杆有铰关节,用于将所述接收器竖向收起,作业时,将所述接收器放下,与地面水平;作业时,所述接收器与所述无人车距离≥1m;
所述处理***与所述接收器连接,所述处理***用于将所述电磁场信号传输至所述存储模块。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311001948.4A CN117031551B (zh) | 2023-08-10 | 2023-08-10 | 一种堤坝工程智能无人车遍历车站巡测方法与*** |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311001948.4A CN117031551B (zh) | 2023-08-10 | 2023-08-10 | 一种堤坝工程智能无人车遍历车站巡测方法与*** |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117031551A true CN117031551A (zh) | 2023-11-10 |
CN117031551B CN117031551B (zh) | 2024-01-30 |
Family
ID=88622191
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202311001948.4A Active CN117031551B (zh) | 2023-08-10 | 2023-08-10 | 一种堤坝工程智能无人车遍历车站巡测方法与*** |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117031551B (zh) |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1242882A1 (ru) * | 1984-04-13 | 1986-07-07 | Научно-производственное объединение "Рудгеофизика" | Способ геоэлектроразведки |
KR20110071322A (ko) * | 2009-12-21 | 2011-06-29 | 한국수자원공사 | 댐 거동 경향 분석 시스템 및 이를 이용한 거동 경향 분석 방법 |
CN102354174A (zh) * | 2011-07-30 | 2012-02-15 | 山东电力研究院 | 基于变电站移动式巡检装置的巡检***及其巡检方法 |
CN106547030A (zh) * | 2016-10-14 | 2017-03-29 | 武汉长盛工程检测技术开发有限公司 | 堤坝渗漏电场三维扫描自动探测装置及方法 |
CN109655925A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-04-19 | 长江水利委员会长江科学院 | 快速移动式堤防孔洞瞬变电磁连续探测***及方法 |
CN111796329A (zh) * | 2020-07-20 | 2020-10-20 | 吉林大学 | 城市深部地下空间电性源拖曳式电磁探测装置及方法 |
CN112213979A (zh) * | 2020-10-14 | 2021-01-12 | 西南石油大学 | 一种场站智能机器人巡检***及方法 |
CN112327372A (zh) * | 2020-11-17 | 2021-02-05 | 黄河勘测规划设计研究院有限公司 | 长距离线性工程渠堤内部隐患综合检测方法 |
CN112346135A (zh) * | 2020-11-17 | 2021-02-09 | 黄河勘测规划设计研究院有限公司 | 基于物联网的渠堤工程渗漏通道智能化巡检探测方法 |
CN114779366A (zh) * | 2022-04-27 | 2022-07-22 | 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 | 车载堤防险情隐患快速探测装备及作业方法 |
CN115236756A (zh) * | 2022-08-18 | 2022-10-25 | 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 | 一种堤坝结构险情隐患巡检数据采集及处理*** |
WO2022246901A1 (zh) * | 2021-05-27 | 2022-12-01 | 山东建筑大学 | 变电站巡检机器人的自动充电***及方法 |
CN218489548U (zh) * | 2022-11-10 | 2023-02-17 | 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 | 一种车载堤坝险情隐患快速探测成套装备 |
CN115793093A (zh) * | 2023-02-02 | 2023-03-14 | 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 | 堤坝隐伏病险诊断空地一体化装备 |
-
2023
- 2023-08-10 CN CN202311001948.4A patent/CN117031551B/zh active Active
Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1242882A1 (ru) * | 1984-04-13 | 1986-07-07 | Научно-производственное объединение "Рудгеофизика" | Способ геоэлектроразведки |
KR20110071322A (ko) * | 2009-12-21 | 2011-06-29 | 한국수자원공사 | 댐 거동 경향 분석 시스템 및 이를 이용한 거동 경향 분석 방법 |
CN102354174A (zh) * | 2011-07-30 | 2012-02-15 | 山东电力研究院 | 基于变电站移动式巡检装置的巡检***及其巡检方法 |
CN106547030A (zh) * | 2016-10-14 | 2017-03-29 | 武汉长盛工程检测技术开发有限公司 | 堤坝渗漏电场三维扫描自动探测装置及方法 |
CN109655925A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-04-19 | 长江水利委员会长江科学院 | 快速移动式堤防孔洞瞬变电磁连续探测***及方法 |
CN111796329A (zh) * | 2020-07-20 | 2020-10-20 | 吉林大学 | 城市深部地下空间电性源拖曳式电磁探测装置及方法 |
CN112213979A (zh) * | 2020-10-14 | 2021-01-12 | 西南石油大学 | 一种场站智能机器人巡检***及方法 |
CN112327372A (zh) * | 2020-11-17 | 2021-02-05 | 黄河勘测规划设计研究院有限公司 | 长距离线性工程渠堤内部隐患综合检测方法 |
CN112346135A (zh) * | 2020-11-17 | 2021-02-09 | 黄河勘测规划设计研究院有限公司 | 基于物联网的渠堤工程渗漏通道智能化巡检探测方法 |
WO2022246901A1 (zh) * | 2021-05-27 | 2022-12-01 | 山东建筑大学 | 变电站巡检机器人的自动充电***及方法 |
CN114779366A (zh) * | 2022-04-27 | 2022-07-22 | 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 | 车载堤防险情隐患快速探测装备及作业方法 |
CN115236756A (zh) * | 2022-08-18 | 2022-10-25 | 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 | 一种堤坝结构险情隐患巡检数据采集及处理*** |
CN218489548U (zh) * | 2022-11-10 | 2023-02-17 | 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 | 一种车载堤坝险情隐患快速探测成套装备 |
CN115793093A (zh) * | 2023-02-02 | 2023-03-14 | 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 | 堤坝隐伏病险诊断空地一体化装备 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
刘航;: "电磁法堤坝探测方法技术综述", 科技风, no. 28 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN117031551B (zh) | 2024-01-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101494341B1 (ko) | 무인로봇 자동 수질측정시스템 | |
CN103290767B (zh) | 基于探地雷达的公路施工质量检测*** | |
CN105353266B (zh) | 一种使用地下电缆故障监测***的电缆故障监测方法 | |
CN210720758U (zh) | 一种自动探寻地下电缆路径的探测装置 | |
CN106382971B (zh) | 多功能微光地下水位监测装置及其*** | |
CN208027170U (zh) | 一种电力巡线无人机及*** | |
CN109362031A (zh) | 一种蓝牙信标***以及蓝牙定位方法 | |
CN109460033A (zh) | 一种智能巡检机器人 | |
CN108762307A (zh) | 基于无人机检测的高层建筑天然气立管安全预警*** | |
CN110647170A (zh) | 一种基于无人机的航标巡检装置与方法 | |
CN111857178A (zh) | 一种用于房建施工现场安全巡检的无人机*** | |
CN115793093A (zh) | 堤坝隐伏病险诊断空地一体化装备 | |
CN117031551B (zh) | 一种堤坝工程智能无人车遍历车站巡测方法与*** | |
CN210835732U (zh) | 一种基于无人机的航标巡检装置 | |
CN108470044A (zh) | 一种基于三维gis技术的输电线路管理*** | |
CN218489548U (zh) | 一种车载堤坝险情隐患快速探测成套装备 | |
CN104101882A (zh) | 无缆地震仪防盗追踪装置及追踪方法 | |
CN208254411U (zh) | 一种边坡综合监测*** | |
CN103938605B (zh) | 大面积软土地基及水工构筑物自动监测*** | |
CN110412589A (zh) | 一种树木根系立体扫描***及方法 | |
CN207473409U (zh) | 一种智能巡检机器人 | |
CN207037092U (zh) | 一种扫描式能见度激光雷达 | |
CN207379950U (zh) | 一种基于双轨可移动的缺陷检测结构 | |
CN214479079U (zh) | 一种输电线缆巡检装置 | |
CN115617080A (zh) | 一种变电站无人机巡检***及方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |