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有線無人機

 一、簡介

鍋爐具有空間密閉、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、環(huán)境惡劣等特點，各部件橫豎不一，且部分空間極度狹小，檢查環(huán)境細小灰塵彌漫，對無人機使用壽命、導(dǎo)航定位、自主避障及相機成像質(zhì)量都是極大的挑戰(zhàn)。

目前，大部分工業(yè)用無人機采用衛(wèi)星或視覺導(dǎo)航進行定位，但鍋爐的爐堂、尾部受熱面等均為密閉空間且空間內(nèi)光線較弱，存在較強電磁干擾，信號受屏蔽嚴重，衛(wèi)星及視覺導(dǎo)航系統(tǒng)無法實現(xiàn)無人機的精準定位。本項目所選用無人機為四旋翼飛行器，飛控及圖傳系統(tǒng)均采用國內(nèi)成熟、先進無人機技術(shù)，機械穩(wěn)定性好；通過多個不同方向的激光傳感器完成測距，實現(xiàn)鍋爐內(nèi)部相對位置的確定；機身外部增加圓形防護罩，以避免飛行中可能發(fā)生碰撞時無人機的損壞問題；結(jié)構(gòu)相對簡單，性價比高。

二、結(jié)構(gòu)組成

智能巡檢無人機由飛行平臺系統(tǒng)、圖像采集系統(tǒng)、有線供電系統(tǒng)和地面控制系統(tǒng)組成。

飛行平臺系統(tǒng)主要包括動力系統(tǒng)、傳感器、信號處理、GPS、照明、無線控制等。

圖像采集系統(tǒng)主要包括云臺、相機、傳感器、無線傳輸?shù)取?/span>

有線供電系統(tǒng)主要包括升壓穩(wěn)壓系統(tǒng)、線纜等。

地面控制系統(tǒng)主要包括無線控制、GPS導(dǎo)航、計算機、手機等。

三、工作原理

無人機采用有線供電，并配備高亮度LED照明，通過遙控器操縱或者通過編程實現(xiàn)自主飛行，在鍋爐內(nèi)飛行到待檢查位置懸停，利用搭載的4K高清圖像采集攝像頭，對鍋爐內(nèi)部拍攝，通過WIFI傳輸模塊將實時圖像無線傳輸至計算機或手機觀看。以實現(xiàn)對爐膛內(nèi)過熱器、水冷壁等的快速檢查。

四、特點

（1）供電系統(tǒng)：采用有線供電
    目前市面上的無人機均采用電池供電，飛行時間在10min ～ 30 min 之間，飛行器續(xù)航時間短。對于空間很大的鍋爐爐膛檢查需要長時間、遠距離作業(yè)任務(wù)，采用電池供電無法完成檢查任務(wù)。

我司無人機采用地空電力傳輸，采用220V市電升壓為高壓的直流電通過線纜連接到智能巡檢無人機供電，線纜長度可達到30米，可不間斷的為無人機供電，解決了無人機電池供電時間短的問題。

（2）4K高清攝像模式

采用帶有三軸自穩(wěn)云臺的4K前置攝像頭和1080P的底置雙鏡頭圖像系統(tǒng)，可電動調(diào)節(jié)攝像頭的方向和5倍變焦。實現(xiàn)對現(xiàn)場高清拍照和攝像，圖像清晰。

（3）無人機在鍋爐中懸停

采用GPS衛(wèi)星導(dǎo)航和光流（視覺）導(dǎo)航兩種模式。在鍋爐無法接收GPS衛(wèi)星信號，可切換到光流導(dǎo)航模式，利用高亮度LED照明導(dǎo)航到需要檢查的位置，懸停在待檢位置進行檢查。

（4）無人機在鍋爐中避障

采用激光雷達和防護罩形式實現(xiàn)雙重避障，在離障礙物2米距離時無人機懸停實現(xiàn)自主避障功能；在一些需要近距離檢查的場合，通過防護罩可防止與爐壁碰撞。

五、適用范圍

① 爐膛水冷壁檢查；② 屏過、末過不易搭設(shè)腳手架區(qū)域檢查；③ 吹灰器槍頭及其作用范圍的壁面、防磨瓦、管壁吹損情況檢查；④ 爐腔內(nèi)部燃燒器檢查；⑤ 其它有限空間或密閉空間檢查。

六、技術(shù)參數(shù)

① 起飛重量	595g
② 尺寸	折疊 180×97×77 mm(長×寬×高)
	展開 183 ×253×77 mm(長×寬×高)
③ 對角線軸距	302 mm
④ 飛行高度	20m
⑤ 最大上升速度	6m/s（運動檔）；6m/s(普通檔)
⑥ 最大下降速度	6 m/s(運動檔) ；6 m/s(普通檔)
⑦ 最大水平飛行速度	19 m/s(運動檔）；15 m/s(普通檔)；5 m/s(平穩(wěn)檔)
⑧ 最大抗風等級	5級風10.7m/s
⑨ 最大可傾斜角度	35°(運動擋)前：30°，后：20°， 左、右：35°(普通擋)
⑩ 最大旋轉(zhuǎn)角速度	250°/s（運動擋）； 90°/s(普通擋)；60°/s (平穩(wěn)擋)
? 工作環(huán)境溫度	0℃至40℃
? 工作頻率	2.4 GHz 5.8 GHz
? 發(fā)射頻率（EIRP)	2.4 GHz：FCC：<30 dBm；CE：20 dBm   SRRC：<20 dBm；MIC：<20 dBm
	5.8 GHz：FCC：<30 dBm；   CE：<14 dBm；SRRC：<29 dBm