[实用新型]一种基于声波定位的自主飞行隧洞探测飞艇系统

说明书

本实用新型涉及一种基于声波定位的自主飞行隧洞探测飞艇系统，包括：声波发射模块、飞艇主体、测控主板、声波接收模块、检测模块、控制模块、电源模块。所述声波接收模块、检测模块、控制模块、电源模块均安装在飞艇主体表面，所述声波发射模块固定于隧洞洞口，并每隔一定的时间发送相同的声波，所述声波接收模块用于接收声波信号，所述检测模块配备摄像头和激光测距传感器。激光测距传感器将测量信号传送给测控主板，测控主板通过电气连接将计算得出的飞艇位姿信息反馈给控制模块，控制模块进行相应的调整。电源模块为声波接收模块、检测模块、控制模块、测控主板供电。本发明适用于隧洞探测，其具有续航时间长、定位精度高、能耗低的优点。

技术领域

本实用新型专利涉及一种自主飞行隧洞探测飞艇系统，特别是一种基于声波定位的自主飞行隧洞探测飞艇系统。

背景技术

选矿中分选作业的产物中有用目标组分含量较低而无法用于生产的部分称为尾矿。随着经济的发展，对矿产品需求大幅度增加，矿业开发规模随之加大，产生的选矿尾矿数量将不断增加，而大量堆存的尾矿，造成不少矿业、环境及经济方面的问题。若尾矿长期堆存，将导致尾矿排洪隧洞长期浸水或堵塞，进而引发隧洞坍塌等事故，对施工人员的人身安全造成巨大威胁，并极可能造成严重的环境污染。现有尾矿排洪隧道主要采用人工巡检的方式进行安全检查，由工人进入尾矿隧洞查看隧洞内水位、堆矿情况。这种人工巡检方式存在较大的弊端，一方面，极易因人工的疏忽或检查不当遗漏巨大的安全隐患；另一方面，检查需要昂贵的人工成本。采用巡检机器人或无人机对尾矿排洪隧洞进行巡检，存在隧洞内无线通信质量差、续航能力低、隧洞内机器人定位困难等问题。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足与缺陷，本实用新型提供一种基于声波定位的自主飞行隧洞探测飞艇系统。此探测飞艇能自主飞行，并在飞行过程中能自主保持平衡，并计算存储飞艇的位置；同时能够记录隧洞内部视频并加以存储，当飞艇飞行达到一定距离时，飞艇自主返航。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种基于声波定位的自主飞行隧洞探测飞艇系统，包括：声波发射模块、飞艇主体、测控主板、声波接收模块、检测模块、控制模块、电源模块，其特征是，所述声波接收模块、检测模块、控制模块、电源模块均安装在飞艇主体表面，所述声波发射模块固定于隧洞洞口，并每隔一定的时间发送相同的声波，所述声波接收模块用于接收声波信号，所述检测模块配备摄像头和激光测距传感器，激光测距传感器通过电气连接将测量信号传送给测控主板，测控主板通过电气连接将计算得出的飞艇位姿信息反馈给控制模块，控制模块进行相应的调整，电源模块为声波接收模块、检测模块、控制模块、测控主板供电。

本发明的飞艇系统中，控制模块由控制电路板和带有螺旋桨的三个微型直流电机组成，三个微型直流电机分别安装在飞艇主体的xyz三个方向上，为其提供不同方向的推力。

本发明的飞艇系统中，声波接收模块的传感器为拾音器。

本实用新型具体的工作原理是，声波发射模块发射声波信号，由声波接收模块接收信号，并将接收到此声波信号的时间数据反馈测控主板，测控主板通过定位算法计算出飞艇所在当前位置。测控主板通过分析不同的激光测距传感器信号，计算飞艇当前飞行位姿，与预先规定的飞行姿态进行对比，将差值反馈给控制模块，控制模块对飞艇位姿进行修正，同时摄像头记录隧洞内部情况以及液位数据。当飞艇飞行到一定距离时，飞艇自主返航。

一种基于声波定位的自主飞行隧洞探测飞艇系统，其有益效果在于：通过本实用新型的实现，改变人工隧洞勘测的现状。该系统功耗低，成本低，采集信息广，安全性能高，定位精度高。

附图说明

图1为本实用新型的模块连接示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为本实用新型的电路连接示意图。