无人机自动机场巡检方案
发布时间:2020-11-25 21:42:00 浏览量:2804次

 

智方A30无人机自动机场

产品介绍 (V1.2)

 

(适用DJI M300系列无人机)

 

1. 产品介绍

无人机自动机场是实现无人机全自动作业的地面基础设施,是实现无人机自动起降、存放、自动充/换电、远程通信、数据存储、智能分析等功能的重要组成。依托于自动机场的全自动化功能,无人机可以在无人干预的情况下自行起飞和降落、充/换电,有效替代人工现场操作无人机,提高作业效率,彻底实现无人机的全自动作业。

为了进一步提升无人机自动机场的性能,采用性能更加强劲的无人机系统,本公司开发了的新一代自动换电式无人机固定机场,特别适配DJI M300系列高性能专业无人机,提升无人机作业的自主性、灵活性和安全性,降低各领域的作业成本和人员操作风险,尤其在电力巡检、道路巡查、河道巡逻、城市安防、石油管线等作业领域有广泛的应用价值,极大提升了无人机空中作业的生产力。

DJI M300系列无人机以其可靠耐用的机身设计、灵活丰富的扩展能力、高度智能的控制系统和极其卓越的飞行性能,广泛适用于各种严苛环境和应用领域。为DJI M300系列无人机量身打造的自动机场,坚固耐用、可靠性高、运行稳定、环境适应能力强,满足各领域用户作业部署。

2. 产品特点

新一代无人机自动机场为DJI M300高性能无人机量身打造,专业定制,精准匹配。该机型结构紧凑、布局合理,占地面积小、重量轻、设计美观。集成自动换电、电池管理、控温除湿、不间断供电、远程通信、智能灯光和气象感知等功能。整机满足IP54标准,工业级可靠,无故障运行达到2000次/5000小时,可在户外-20℃~50℃环境下正常作业,具备高度可靠的复杂环境适应能力。

典型应用场景包括:电网巡检、光伏巡检、水利巡逻、交通巡逻、安防巡逻、智慧城市、林业巡逻、环保巡逻、工地巡逻等。

 

3. 产品图片



 

4. 产品组成和功能

自动机场部署在户外无人机作业区域附近,可减少人工现场作业,内部存放专业适配的无人机。当进行飞行作业时,无人机自主从机场起飞,返回时无人机自动降落于自动机场内,操作人员可以远程对作业过程进行实时监控和指挥。完成作业任务后,机场自动对无人机进行换电,为下一次作业做好准备。

自动机场可远程一键启动,自动打开舱门,无人机自动飞出,开展全自主巡检、巡逻作业,并可以自动进行拍摄作业和数据处理,无需人员抵达现场。飞行过程中,远程指挥中心可以实时显示无人机巡检画面,并可以实时控制无人机飞行。无人机完成作业后,自动返航,在起降平台上精准起降。自动机场回收无人机后,智能机械臂自动更换无人机电池,将电池放入充电盒中进行充电。无人机在机场内可以进行数据传输,自动机场具备AI识别和数据处理功能。

无人机全自动飞行系统由无人机自动机场、无人机与机载智能AI控制盒、远程控制系统组成。

4.1. 自动机场

自动机场由自动升降系统、自动换电系统、辅助精准降落、远程通讯系统、不间断电源系统、环境感知系统和智能计算系统等组成。

自动升平台平台坚固可靠、升降稳定,飞机固定归位精准,实现无人机的自动放飞、回收和存放。

自动换电系统:智能机械臂精准抓取无人机电池,安装至无人机或充电盒中,3分钟快速操作,高效、稳定;充电盒最大可放置4组共8块无人机电池,可对电池进行充电、放电,内部设计有独立风道和加热装置,特定环境下自动对电池加热、制冷,保持电池续航能力,延长使用寿命。高效的自动换电系统,保障了无人机持续作业能力,满足无人机高频次、连续性、常态化巡飞作业。

辅助精准降落:机场配置多种定位方式,提供冗余的降落定位,实现无人机全自主稳定起降,即使在夜间,也能安全降落;可实现异地起降,满足无人机多机场接力作业能力;配合智能灯光,流水式LED灯光设计,醒目美观,多种灯光效果,作业状态实时提醒。

远程通讯系统内置宽带/光纤通信接口,实现与无人机、地面站、控制中心的远程通信,满足远程指挥中心实时通讯、监控和调度;机场可集成4G/5G无线通信模块,在无宽带/光纤条件下部署。无人机可加装机载4G/5G模块,实现无人机遥测距离外实时控制和数据传输;可分布式部署通信站,适应高楼、山地、丛林等遮挡严重环境。

不间断电源系统内置UPS不间断电源和浪涌保护器,在异常供电情况下,如市电中断、浪涌、欠压、过压等情况下,提供30min以上电力续航能力和防雷保护,保障系统安全运行。

环境感知系统:可配置微型六参数高集成气象站,集风速、风向、雨量、温度、湿度、气压六种气象要素为一体,安装方便、免维护;实时监测作业附近气候情况,及时预警应对恶劣天气。机场内外配置监控摄像头,实现24h实时监控,侦测异常移动,外置报警装置,内嵌震动传感器,对恶意破坏实时告警,保障无人机作业环境安全。

智能计算系统:智能计算系统是机场的核心,对无人机和机场所有设备进行控制,可接收远程指令,具有智能预警、自动防错检测、维护保养提醒等功能,实现全生命周期智能化管理。

全方整机防护:机场满足IP54标准,坚固耐用,具备高度可靠的复杂环境适应能力。采用耐高温、抗严寒、防水、防潮、防雷、防尘、防锈、防腐蚀等系列工艺,双层机体防护,内外加强结构,抵抗冲击和震动;内置大功率空调系统除湿、排风装置,维持机场内部温度和湿度,保障电气设备正常运行;内部防雨设计,加装折叠式防雨罩,保障雨天作业时电气设备不受雨水侵袭;机场可在-20℃~50℃环境下正常作业,工业级可靠性达到2000次/5000小时无故障运行,满足用户在各种户外环境下的作业部署。

4.2. 无人机与机载智能AI控制系统

智能无人机基于大疆无人机进行升级改造,可挂载各种专业设备,支持30倍变焦、双镜头倾斜摄影、热成像、激光点云雷达等多种模块挂载通用平台,满足多种作业任务需求,如快速进行三维地图测绘、大范围巡检、精细化巡检等电力巡检任务。

l 超长续航:超轻紧凑机架,配合高效盘式电机,超高续航

l 超高性能:全向避障、精准拍照、运动跟踪、高效静音、RTK精准定位

l 挂载灵活:高集成挂载、30倍变焦相机、高清CCD云台相机、热成像设备

自主研发的机载AI控制系统,可实现无人机自动起飞、精准降落、自动飞行规划、自动巡检巡逻、实时前端识别、精准定位与跟踪拍摄等自主作业能力。

4.3. 远程控制系统

远程控制系统包括地面控制系统、云管控平台,可集成AI智能分析系统。

地面控制系统(GCS)是无人机自动机场以及无人机的管理平台,可以实现对自动机场和无人机的远程控制、作业任务规划、状态实时监控等功能。

该系统部署在客户本地或者云端,用户可随时登陆并控制设备。平台可针对不同应用场景制定巡飞任务,针对业务场景实现的不同飞行方式和采集方式,用户通过远程控制系统下达任务,指挥自动机场和无人机作业,获取实时数据。


 

 

云管控平台:云管控平台,可以实现对多机场多无人机进行控制,监控每台无人机的飞行状态,可实时获取无人机作业画面。平台可对无人机飞行路线、空域范围、起降作业时间进行任务规划。智能管控设计,可以实现多机库、多无人机、多任务同时作业。平台API接口开放,满足多平台多终端接入。

AI智能分析系统:可集成AI智能分析系统,实现AI智能分析、数据处理、自动路径规划、缺陷检测、报告自动生成等功能;集成缺陷识别算法,通过深度学习算法对巡检数据快速分析,对目标对象进行检测,自动生成巡检报告或缺陷报告,实现数据存储和上传。通过3D点云数据进行最佳路径计算,无需现场提前打点,即可实现路线规划。

5. 产品应用架构

 

6. 产品部署

自动机场系统的部署包括自动机场、气象站、远程控制中心的布置和施工。

6.1. 机场部署

机场可部署在地面、屋顶等处,需满足如下要求:

(1) 满足占地为 1.7m×1.7 m的地基基础;

(2) 3.4 m×1.7 m的空旷区域(舱门打开所占空间);

(3) 提供 220V 交流电,并接地;

(4) 20Mbps 以上有线网络,带宽要求上下行对等;

(5) 机场安装位置周围开阔,10米内上空无遮挡,周边建筑物遮挡,避开运营商基站、避开高压电线杆塔;部署区域应满足相关禁飞区域要求。

6.2. 气象站部署

气象站架设在机场周边或者高处安装气象站,可设置在距离自动机场距离3 米~10米之间,提供1m×1m,高度大于20cm的地基基础,并做地平处理。与机场平台之间穿入直径大于10厘米的PVC管,部署时两平台之间穿入电缆和网线。特殊情况需具备独立网络端口。

6.3. 远程控制中心部署

远程控制中心计算机配置要求:

设备

组件

要求

服务器计算机

CPU

8核16线程以上

显卡

8G NVIDIA独立显卡

内存

16G以上

固态硬盘

256G

机械硬盘

2T以上

操作系统

Windows server2008以上

控制台计算机

CPU

I5级以上

显卡

8G独立显卡

显示器

双屏或三屏显示

内存

16G以上

固态

256G以上

机械

1T以上

操作系统

Windows 10

远程控制中心与机场设备连接建议是局域网或专网,确保连接稳定延时低,每台机场需求带宽不低于20M。

7. 附录

7.1. 自动机场标准规格

开合方式

双开门

外形尺寸

1.651.651.65 m (长/宽/高)

重量

900 kg

作业方式

自动换电/充电

作业间隔时间

3分钟

电池组容量

标配2组,可扩展至4组

使用环境

-20℃至50℃

供电方式

220V交流电

通信方式

宽带/OPGW/4G/5G

电池组容量

标配2组,可扩展至4组

防护等级

IP54

支持功能

环境监测夜间降落

无故障运行时间

2000次/5000小时

7.2. 选装套件

UPS模组

持续运行 ≥30min

控制台

主机+2显示器

飞行摇杆

专业级远程飞行操纵杆

VI定制

机场/软件Logo定制

RTK

网络RTK账号

气象设备

高精度压电式雨量 /一体式高精度气象站

无线通信

4G/5G

盗升级

防盗加固件

 

end
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