用于監(jiān)視大型廠房的飛行器無線監(jiān)視系統(tǒng)及監(jiān)視方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于大型廠房的監(jiān)視領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種用于監(jiān)視大型廠房的飛行器無線監(jiān)視系統(tǒng)及監(jiān)視方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為了滿足核電廠或其他大型廠房建筑區(qū)域的安全要求和指揮監(jiān)管需求，在工程建設(shè)階段或廠房建造完成后的運(yùn)行及檢測階段，廠房內(nèi)和廠房外圍的重要區(qū)域均需要設(shè)置監(jiān)視通信系統(tǒng)，以保證能夠?qū)χ匾O(jiān)管區(qū)域及人員不宜到達(dá)區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視。
[0003]在目前已知的核電廠或其他大型廠房中，監(jiān)視通信系統(tǒng)的監(jiān)視設(shè)備和通信設(shè)備通常獨(dú)立設(shè)置:一般采用固定或可轉(zhuǎn)動角度的攝像頭作為監(jiān)視設(shè)備，再利用通信電纜將攝像頭的視頻信號傳輸至監(jiān)控室。但是，上述監(jiān)視系統(tǒng)至少存在以下缺陷:1)設(shè)備需求較多:由于攝像頭的拍攝距離有限，因此如果想要在較長或較寬闊范圍內(nèi)達(dá)到全方位監(jiān)視效果，就只能在短距離內(nèi)架設(shè)多臺用于監(jiān)視的攝像頭，耗材較多；2)拍攝角度受限:由于攝像頭的安裝位置通常是固定的，即便其可以在一定程度上調(diào)整拍攝角度，但攝像頭本身也存在拍攝死角；3)整體功能不可靠:攝像頭拍攝的視頻信號需要通過通信電纜傳輸至接收圖像的監(jiān)控室，一旦通信電纜出現(xiàn)問題，容易造成單一故障，影響整個(gè)系統(tǒng)的功能；4)監(jiān)視效果不可靠:監(jiān)視范圍內(nèi)的監(jiān)視目標(biāo)一旦遇到遮蔽物或強(qiáng)光等，則無法實(shí)現(xiàn)監(jiān)視功能。
[0004]另一方面，目前已存在應(yīng)用飛行器搭載攝像頭的拍攝系統(tǒng)，這種拍攝系統(tǒng)基本都是采用小型遙控直升機(jī)或四通道飛行器作為飛行載具，飛行器上架設(shè)攝像頭作為圖像采集系統(tǒng)進(jìn)行航拍。航拍時(shí)通過遙控器手動控制飛行器的飛行姿態(tài)和動作，利用飛行器上加裝的攝像頭從高空對地面環(huán)境進(jìn)行拍攝，拍攝的圖像通常作為數(shù)字信號存儲在飛行器上的存儲設(shè)備(如存儲卡或其他存儲器)中，或者通過無線通信技術(shù)傳送至地面接收裝置，轉(zhuǎn)碼后直接讀取實(shí)時(shí)視頻圖像。但是，這種拍攝系統(tǒng)無法在核電廠等大型廠房內(nèi)應(yīng)用，原因是帶有攝像頭的飛行器存在以下缺陷:1)續(xù)航能力差:由于飛行器靠搭載的電池作為動力能源，續(xù)航時(shí)間主要取決于電池性能，因此目前的航拍用飛行器基本都是短時(shí)作業(yè)，無法長時(shí)間運(yùn)行；2)現(xiàn)有的航拍用飛行器基本都是由地面人員遠(yuǎn)程手動遙控，無法做到自動運(yùn)行，因此難以應(yīng)用于實(shí)時(shí)監(jiān)視系統(tǒng)。
[0005]有鑒于此，確有必要一種提供能夠解決上述問題的用于監(jiān)視大型廠房的飛行器無線監(jiān)視系統(tǒng)及監(jiān)視方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于:提供一種用于監(jiān)視大型廠房的飛行器無線監(jiān)視系統(tǒng)及監(jiān)視方法，以實(shí)現(xiàn)對包括核電廠在內(nèi)的大型廠房的全方位實(shí)時(shí)監(jiān)視。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種用于監(jiān)視大型廠房的飛行器無線監(jiān)視系統(tǒng)，其包括飛行器、自動充電裝置、無線通信網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控室；其中:飛行器用于搭載攝像頭并在大型廠房內(nèi)外的監(jiān)視區(qū)域中飛行或停留，實(shí)現(xiàn)對監(jiān)視區(qū)域的巡查監(jiān)視和定點(diǎn)監(jiān)視；自動充電裝置用于為飛行器及時(shí)自動充電；無線通信網(wǎng)絡(luò)用于實(shí)現(xiàn)監(jiān)控室與飛行器之間的無線通信；監(jiān)控室用于顯示監(jiān)視圖像和對飛行器發(fā)出控制指令。
[0008]優(yōu)選地，所述飛行器為四通道飛行器，其搭載的攝像頭具備角度調(diào)節(jié)能力，可以根據(jù)控制指令改變攝像頭的朝向。
[0009]優(yōu)選地，所述飛行器中安裝有控制芯片，控制芯片用于根據(jù)無線通信網(wǎng)絡(luò)傳送的控制指令，對飛行器的動作進(jìn)行控制，飛行器的動作包括飛行姿態(tài)、飛行速度、飛行軌跡、攝像頭工作狀態(tài)和轉(zhuǎn)向、自動充電中的一種或幾種。
[0010]優(yōu)選地，所述飛行器上安裝有用于定位的GPS定位器和用于避障的避障傳感器，控制芯片根據(jù)預(yù)設(shè)的闕值、避障傳感器的感應(yīng)信號以及GPS定位器的定位信號，對飛行器的飛行軌跡進(jìn)行控制。
[0011]優(yōu)選地，所述監(jiān)控室內(nèi)設(shè)有用于顯示監(jiān)視圖像的顯示屏和用于發(fā)出控制指令的飛行器控制機(jī)構(gòu)；無線通信網(wǎng)絡(luò)采用星型網(wǎng)絡(luò)連接，包括多個(gè)飛行器無線收發(fā)設(shè)備、一個(gè)監(jiān)控室無線收發(fā)終端和多個(gè)無線收發(fā)中繼設(shè)備；飛行器無線收發(fā)設(shè)備設(shè)于不同飛行器上并與控制芯片連接，監(jiān)控室無線收發(fā)終端設(shè)于監(jiān)控室中并與飛行器控制機(jī)構(gòu)連接；無線收發(fā)中繼設(shè)備用于飛行器無線收發(fā)設(shè)備和監(jiān)控室無線收發(fā)終端之間的無線信號中轉(zhuǎn)傳遞，以確保飛行器無線收發(fā)設(shè)備和監(jiān)控室無線收發(fā)終端之間的通信順暢；飛行器的監(jiān)視數(shù)據(jù)通過無線通信網(wǎng)絡(luò)傳送給監(jiān)控室的飛行器控制機(jī)構(gòu)，飛行器控制機(jī)構(gòu)的控制指令通過無線通信網(wǎng)絡(luò)傳送給飛行器的控制芯片。
[0012]優(yōu)選地，所述飛行器有自動控制模式和手動控制模式兩種監(jiān)視模式，根據(jù)監(jiān)控室的控制指令進(jìn)行切換。
[0013]優(yōu)選地，所述自動充電裝置包括設(shè)置在監(jiān)視區(qū)域中的多個(gè)自動充電插座和設(shè)置在飛行器上的自動充電插頭；自動充電插座上設(shè)有至少三個(gè)參照點(diǎn)，自動充電插頭在與參照點(diǎn)對應(yīng)的位置上設(shè)置有自動充電傳感器，通過自動充電傳感器對參照點(diǎn)的感應(yīng)，保證飛行器的自動充電插頭能夠與自動充電插座準(zhǔn)確對接。
[0014]優(yōu)選地，所述自動充電插座分別設(shè)置于監(jiān)視區(qū)域內(nèi)預(yù)設(shè)的不同充電點(diǎn)上，每一充電點(diǎn)均設(shè)有遮蔽物，自動充電插座安裝在遮蔽物的下方，其插孔垂直面向地面；自動充電插頭設(shè)置在飛行器的背部且垂直背對地面。
[0015]優(yōu)選地，所述自動充電插頭外圍設(shè)置有連接導(dǎo)軌，自動充電插座的外圍設(shè)置有與連接導(dǎo)軌相對應(yīng)地導(dǎo)槽/導(dǎo)塊，通過連接導(dǎo)軌和導(dǎo)槽/導(dǎo)塊的對應(yīng)連接，確保自動充電插頭和自動充電插座的緊密插接。
[0016]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明還提供了一種用于監(jiān)視大型廠房的飛行器無線監(jiān)視方法，其包括以下步驟:
[0017]根據(jù)監(jiān)控需要，自監(jiān)控室向飛行器發(fā)出控制指令，控制指令以無線傳輸方式發(fā)送給飛行器；
[0018]飛行器接收控制指令，并按照控制指令對大型廠房的監(jiān)視區(qū)域進(jìn)行監(jiān)視，獲取監(jiān)視數(shù)據(jù)；
[0019]飛行器通過無線方式將監(jiān)視數(shù)據(jù)發(fā)送給監(jiān)控室；
[0020]監(jiān)控室接收監(jiān)視數(shù)據(jù)并進(jìn)行對應(yīng)處理，實(shí)現(xiàn)對監(jiān)視區(qū)域的遠(yuǎn)程監(jiān)視。
[0021]優(yōu)選地，所述飛行器接收控制指令后，首先判斷控制指令是否為自動控制指令:如是，飛行器以自動控制模式對大型廠房的監(jiān)視區(qū)域進(jìn)行監(jiān)視，利用搭載的攝像頭自動獲取監(jiān)視圖像；如否，飛行器切換為手動控制模式，并依據(jù)后續(xù)的手動控制指令對大型廠房的監(jiān)視區(qū)域進(jìn)行監(jiān)視。
[0022]優(yōu)選地，所述飛行器以自動控制模式對大型廠房的監(jiān)視區(qū)域進(jìn)行監(jiān)視過程中，如果某一飛行器的電量小于預(yù)定值，則自動飛行至監(jiān)視區(qū)域中最近一個(gè)充電點(diǎn)進(jìn)行自動充電，充電時(shí)，攝像頭繼續(xù)獲取監(jiān)視圖像。
[0023]優(yōu)選地，所述監(jiān)控室接收監(jiān)視數(shù)據(jù)并進(jìn)行對應(yīng)處理的步驟包括:監(jiān)控室接收監(jiān)視數(shù)據(jù)后，如發(fā)現(xiàn)監(jiān)視區(qū)域內(nèi)存在監(jiān)視目標(biāo)異常或是需要對特定位置進(jìn)行監(jiān)視，則發(fā)出切換控制指令，將飛行器的自動控制模式轉(zhuǎn)為手動控制模式，之后通過手動控制指令對飛行器進(jìn)行手動控制。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明用于監(jiān)視大型廠房的飛行器無線監(jiān)視系統(tǒng)及監(jiān)視方法可通過飛行器對大型廠房的監(jiān)視區(qū)域進(jìn)行定點(diǎn)監(jiān)視和巡查監(jiān)視，解決了傳統(tǒng)定點(diǎn)監(jiān)視設(shè)備存在的監(jiān)視范圍不足、機(jī)動性差、監(jiān)視位置無法調(diào)整等問題；同時(shí)，還利用自動充電裝置解決了飛行器續(xù)航能力不足的問題，利用無線通信網(wǎng)絡(luò)解決了現(xiàn)有通信電纜易出現(xiàn)的單一故障問題。
【附圖說明】
[0025]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，對本發(fā)明用于監(jiān)視大型廠房的飛行器無線監(jiān)視系統(tǒng)、監(jiān)視方法及其有益效果進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0026]圖1為本發(fā)明用于監(jiān)視大型廠房的飛行器無線監(jiān)視系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例示意圖。
[0027]圖2為采用本發(fā)明的大型廠房的一個(gè)實(shí)施例示意圖，其中，自動充電裝置未示出。
[0028]圖3為圖1中飛行器的一個(gè)實(shí)施例示意圖。
[0029]圖4為圖1中自動充電裝置的一個(gè)實(shí)施例示意圖。
[0030]圖5為圖1中監(jiān)控室的一個(gè)實(shí)施例示意圖。
[0031]圖6為圖1中無線通信網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)實(shí)施例示意圖。
[0032]圖7為本發(fā)明用于監(jiān)視大型廠房的飛行器無線監(jiān)視方法的步驟示意圖。
[0033]圖8為圖7中步驟S52的具體步驟示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及其有益技術(shù)效果更加清晰，以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，本說明書中描述的【