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有線無人機

 一、簡介

鍋爐具有空間密閉、內部結構復雜、環境惡劣等特點，各部件橫豎不一，且部分空間極度狹小，檢查環境細小灰塵彌漫，對無人機使用壽命、導航定位、自主避障及相機成像質量都是極大的挑戰。

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

二、結構組成

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

飛行平臺系統主要包括動力系統、傳感器、信號處理、GPS、照明、無線控制等。

圖像采集系統主要包括云臺、相機、傳感器、無線傳輸等。

有線供電系統主要包括升壓穩壓系統、線纜等。

地面控制系統主要包括無線控制、GPS導航、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自主飛行，在鍋爐內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。以實現對爐膛內過熱器、水冷壁等的快速檢查。

四、特點

（1）供電系統：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、遠距離作業任務，采用電池供電無法完成檢查任務。

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

采用帶有三軸自穩云臺的4K前置攝像頭和1080P的底置雙鏡頭圖像系統，可電動調節攝像頭的方向和5倍變焦。實現對現場高清拍照和攝像，圖像清晰。

（3）無人機在鍋爐中懸停

采用GPS衛星導航和光流（視覺）導航兩種模式。在鍋爐無法接收GPS衛星信號，可切換到光流導航模式，利用高亮度LED照明導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雙重避障，在離障礙物2米距離時無人機懸停實現自主避障功能；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、末過不易搭設腳手架區域檢查；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 爐腔內部燃燒器檢查；⑤ 其它有限空間或密閉空間檢查。

六、技術參數

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 最大旋轉角速度	250°/s（運動擋）； 90°/s(普通擋)；60°/s (平穩擋)
? 工作環境溫度	0℃至40℃
? 工作頻率	2.4 GHz 5.8 GHz
? 發射頻率（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