无人机可以定时巡检、人工巡检电厂的输煤廊道，巡检地点包括转运站、煤仓间；巡检内容主要是发现是否有皮带跑偏、下料口是否堵煤、溢煤、皮带电机是否温度过高等现象。
廊道无人机巡检平台功能定义如下：
（1）检测功能
巡检无人机能够完全代替人工现场进行巡检，通过多种传感器对带式输送机各个关键部位实时采集、存储、传输现场的图像、声音、温度、烟雾、速度等数据，实现数据实时上传，及时发现故障并上报故障。
（2）巡检路线规划
巡检无人机具备巡检路线规划功能，严格执行预先制定的巡检路径及巡检点，支持通过后台系统在巡检过程中适时修改巡检点的功能。
（3）重点部位关注功能
运维人员可根据重点关注的巡检部位，后台机主界面可直接显示该部位的巡检历史曲线和记录。
（4）移动图像采集功能。在低照度、高湿度和粉尘环境下，通过巡检无人机搭载的高清摄像机实现对输煤皮带关键巡检点的图像采集，采集的图像在显示控制箱内显示并存储，通过对当前图像与正常作业状态对比分析，判断带式输送机是否发生故障、故障位置、损坏程度、是否需要停机检修以及有无违章操作等情况。
（5）数据查询及分析功能
根据巡检所得数据，后台系统通过对带式输送机运行状况以及巡视时间进行分类汇总并加以分析，并形成检测报告，以供运维人员及时查阅。检测报告可根据需要详细记录包括巡检任务名称、巡检时间、关键部件工况、红外测温图像等信息。
（6）故障报警功能
系统通过获取巡检无人机本体采集的现场温度、烟雾以及速度等数据，判断出测量数据超过设定限制值时，给出报警信号。
Wi-Fi 6/802.11ax 是下一代联网技术，导入上传方向 MU-MIMO、OFDMA、BSS Coloring、TWT 等增加频谱利用率与省电技术，相较过去 Wi-Fi 标准是个大跃进。如下图所示：
图2-1 802.11ax频段
802.11ax是更有确定性的，包括在延迟和吞吐方面。802.11ax背后的主要焦点不是速度。该标准解决了“大量设备”连接到网络出现的网络拥塞和容量问题。相比wi-fi 5，wi-fi 6网络带宽提升4倍，并发用户数提升4倍，网络时延从平均30ms降低至20ms。
(1) 采用OFDMA
将无线信道划分为多个子信道(子载波)，形成一个个频率资源块，用户数据承载在每个资源块上，而不是占用整个信道，实现在每个时间段内多个用户同时并行传输。
图2-2 OFDM与OFDMA对比
(2) 采用BSS信道标识
增加 6bit 的头部标识符，区分不同AP相同信道的BSS，AP收到非自己的报文时解封装物理导码即可丢弃从而避免冲突，这样使用信道资源更有序、更确定，从而大幅提升密集环境中系统整体性能。
图2-3 同信道阻塞情况
为项目提供具有乙级及以上测绘资质证书的单位建设的无人驾驶高精定位基站系统，在输煤廊道内设置高精定位基站，为无人机系统提供高精定位服务。满足无人机系统对高精度定位的要求。
Ø 差分定位基站硬件配置如下:
名称 | 数量 | 主要技术参数 |
差分定位基站 | 1 | 防护:IP67 工作温度:-40°C~85°C 供电:内置电池作为不间断的 UPS，可支持 24 小时作业 定位精度:RTK 水平定位精度不低于±(8 mm+1ppm) RTK 垂直定位精度不低于±(15 mm+1ppm) |
表2-1 差分基站
Ø 高精度差分定位基站满足以下要求:
(1) 基站采用全星座接收机，支持 GPS+GLONASS+北斗+伽利略系统;
2) 基站具备远程数据下载、FTP 推送、远程升级等作业;
(3) 基站应集成内置电池作为不间断的 UPS，可支持 24 小时作业;
(4) 基站实时 RTK 水平定位精度不低于±(10 mm+1ppm)，垂直定位精度不低
于±(20 mm+1ppm)。
(1) 尺寸和机动性：
¡ 在室内环境中，空间通常有限，因此选择尺寸较小、机动性较高的无人机是必要的。确保无人机能够轻松穿越狭窄的通道和障碍物，并且具备良好的悬停能力。
(2) 定位和导航系统：
¡ 室内环境通常没有GPS信号，所以需要无人机具备适应室内定位和导航的功能。考虑选择具有视觉传感器、激光雷达或红外线传感器等技术的无人机，以便实现精确定位和避障功能。
(3) 飞行时间和充电：
¡ 室内工作通常需要频繁的起降和任务执行，因此选择具有较长飞行时间的无人机会更加有效。另外，考虑充电时间和充电设备的可用性，以确保无人机的可用性和效率。
(4) 载荷能力和传感器集成：
¡ 需要选择具备适当载荷能力和传感器集成的无人机。需要携带和操作特定设备或传感器，确保无人机具备足够的承载能力和兼容性。
(5) 安全性和可靠性
¡ 无人机的安全性和可靠性对于室内使用尤为重要。考虑选择具备可靠的飞行控制系统、故障保护机制和紧急停机功能的无人机，以减少事故和损坏的风险。
(1) 必要能力：
¡ 具备实时操控、视频回传、半封闭飞行、精准巡检航道支持、智能避障
¡ 具备室内定位能力
¡ 具备无人巡航能力
¡ 具备SDK接入能力
¡ 具备一定的负载能力
¡ 具备传感器的集成接口
¡ 能有很好的充电座舱
(2) 核心关键技术
¡ 激光雷达+卫星的室内精准定位系统
¡ 无人值守+自动充电系统
¡ 自主巡航、智能避障技术
¡ 自主、配置的路径规划系统
(3) 飞行相关参数：
¡ 精确度 ：10cm左右
¡ 巡航时间 ： 30分钟
¡ 载重： 320g
¡ 充电时间： 40分钟
(4) 载荷能力
图2-4 无人机荷载能力
(5) 座舱相关参数：
¡ 开合方式:双开门
¡ 关盖(mm)：1074x1205x876
¡ 开盖(mm)：1970x1205x835
¡ 重量：约100kg
¡ 工作环境温度:-20°C 至50°C
¡ 精准降落最大可承受风速:5.5m/s;
¡ 精准降落最大可承受雨量:小雨
¡ 最大同时充电数量:1个无人机 ;
¡ 充电方式:支持两种充电方式，兆赫兹高频无线充电&触点充电
¡ 温控方式: 工业恒温空调
¡ 自带UPS电源:输入电压范围145–290V;输出市电模式200-250V，应急使用时间:30分钟、支持 高温警报
¡ 机库防护等级:不低于IP54
¡ UPS电源:650VA/390W;应急使用时间:30分钟
¡ 图传延时:0.5秒
¡ 空调功率:300W
¡ 待机功率:50W;最大功率:1000W 输入电压:交流220—240V
¡ 可适配无人机：大疆御2、御3行业版
(6) 功能开发部分
¡ 资源管理：
n 可管理无人机、机库以及飞行场地基本信息（支持多无人机、机库和场地配置和管理）；
n 配置站点信息，绑定无人机、机库和场地；无人机状态实时查看、机库状态实时查看。
¡ 飞行策略管理：
n 实现无GPS信号条件下的室内无人机自动巡检；
n 配置航线点位以及航线上无人机飞行速度、高度、偏航角、云台角度等；
n 航点参数配置：可以分别设置每个航点的速度、高度等参数，绑定无人机在航点上做出悬停、转向、拍照、录像等动作。
¡ 飞行任务管理：
n 管理定时任务，可为飞行策略定制单次/每天/每周/每月四种方式的时间计划；管理手动飞行任务；
n 任务调度：系统后台根据配置的时间计划自动调飞无人机。
¡ 飞行历史记录管理：
n 查看无人机过去执行的任务情况：任务时间、飞行时长、飞行里程、站点日志等信息；
n 在场景地图上动态展示历史飞行轨迹；
n 查看无人机执行任务中拍摄的照片和录制的无人机视频。
¡ 操控页面：
n 查看无人机第一视角和机库监控的实时直播视频；
n 查看无人机实时的飞行参数、地图上的飞行轨迹；
n 可随时暂停执行中的任务进行手动操作，通过画面上的虚拟摇杆和动作按钮对飞机进行控制，包括水平移动、上升下降、旋转、指点飞行；
n 暂停后可恢复飞行任务；
n 可以切换镜头、调整镜头焦距、云台角度；
n 可以遥控无人机强制返航；
n 可以远程控制机库作业；
n 多站点间切换；
n 无人机和机库的动作日志查看、警报提醒。
¡ 系统管理：
n 对使用系统的所有人员和账号的管理；
n 角色管理功能，角色既有资源权限、又有操作权限；
n 权限管理，是指用户根据角色获得对系统某些功能的操作，关联用户管理和角色管理功能；
n 组织机构管理；
n 字典管理；
n 菜单管理；
n 日志管理等。
¡ 自动巡检：
n 无人机巡检系统具备自动巡检功能，可根据预设的巡检计划和参数，自主执行巡检任务
n 通过提前设定巡检区域、巡检时间和巡检要点，系统能够自动启动、起飞、执行巡检任务，并自动返回基地或指定位置
¡ 数据管理与维护：
n 无人机巡检系统完善的数据管理和维护系统，能够对巡检数据进行存储、分析和管理。
n 实时监测设备的状态、预测故障，并制定相应的维护计划，降低设备故障率和维修成本。
n 远程监控和数据共享，使多个团队或部门能够共享巡检数据，实现更高效的协作和决策。
¡ 路径规划：
n 无人机巡检系统需要开发能够自动规划最优的巡检路径。
n 通过考虑设备位置、巡检点、避障信息和飞行速度等因素，系统能够生成高效的路径，最大程度地减少重复覆盖和漏检现象，提高巡检全面性和准确性。
(7) 视频实时回传
¡ 无人机巡检可见光数据、红外光数据、飞行轨迹数据实时展示， 通过第三方平台对接后，实现监测摄像头、在线传感器设备以及巡检 机器人的数据同步实时回传展示，并可按照需要进行切换和调用。
¡ 视频实时回传方案主要原理为:将无人机所采集的数据通过微波传输至现场地面站，通过现场地面站由 4G/5G 或专网进行推流，将 视频流推送至无人机巡检业务软件，通过无人机巡检业务软件可实时浏览无人机巡检采集的可见光任务视频数据
图2-5 无人机整体架构
(1) 硬件层
¡ 主要对接第三方无人机的接口以及对应的功能
¡ 飞控模块主要解决无人机自身的气压、罗盘、加速等等
¡ 传感器模块主要是对应载荷的第三方模块对接
¡ 整个平台基于SDK的方式内嵌电脑或者是上云的方案
(2) 感知层
¡ 基于wi-fi/5G的信号以及激光感知计算精准的位置计算能力
¡ 配合激光来优化飞机自身的避障系统
¡ 调整整体的飞行航道
(3) 基础能力层
¡ 结合感知层和硬件层，计算飞机运行过程中的全面数据
¡ 并在业务上，提供了飞行控制能力
(4) 飞控平台
¡ 对于基础能力的包装和展示
¡ 对于飞机、机舱、载荷组件的全部控制集成能力
¡ 构建虚拟驾驶舱
¡ 飞行调度配置和动态生效
(1) 飞行任务制定
¡ 制定飞行任务，任务内主要包含任务区域名称、飞行路径、飞行 周期、无人机名称、飞行里程、任务详情等信息。其中飞行路径需要 包括在不同缩放等级的地图上增加或删除飞行点的功能、地点信息检 索、经纬度信息检索、拖动飞行点、对飞行点的顺序、名称、位置等 基本信息进行修改等功能。用户可以通过以上功能增加、删除飞行点， 修改飞行点的信息。在确认飞行点信息后，系统将分析生成无人机的 飞行路径。
(2) 飞行任务清单
¡ 任务清单内主要标明了任务区域、起飞时间以及任务详情等简要 信息，无人机任务清单内主要显示无人机名称、无人机的当前的任务、 无人机任务的执行时间以及任务路线等。如下图所示。用户可以根据 实际情况对无人机派发的任务进行适当的修改，如更换飞行任务、调 整任务执行时间、修改任务具体内容、修改任务执行区域等。无人机 将执行修改后的任务清单。
(3) 飞行路线预览
¡ 用户可以在地图中预览每个无人机将要执行任务的巡航路径。预 览列表中包含无人机名称、预计飞行时长、飞行里程等信息。
(1) 无人机实时操控
¡ 无人机动态操作
n 功能主要包括对执飞任务中的无人机进行摄像 头转向、拍照操作、无人机巡航路线以及位置实时呈现、无人机实时 状态呈现、无人机实时视频监控相关功能。
¡ 无人机接口对接
n 无人机相关接口对接主要包括无人机操作指令对接、无人机实时 状态同步对接、无人机摄像头操控对接。
¡ 机动巡航任务管理
n 机动巡航任务管理主要包括无人机机动策略配置及执飞。执飞中 的无人机可以调节飞行高度、俯仰角信息、以及路径描点位置。
¡ 智慧无人机库调度模块
n 智慧无人机库调度模块可以进行无人机的自动无人机调度工作， 可以对站点无人机路线进行随时规划及执飞。该模块内智慧无人机库 即可以通过接收派单系统发送的事件点智能生成路线自动执飞，也可 以按照事先规划的路线及时间自动放飞无人机，还可以实时手动设计 需要进行查看的路线进行无人机的临时调度。
¡ 无人机控制及图像回传模块
n 无人机控制及图像回传模块可对正在执飞的无人机实时的操控，包括控制无人机悬停、暂停任务、无人机的航向、俯仰、横滚等姿态控制，无人机的前后左右平移的控制，无人机的高度控制，无人机云 台摄像头的俯仰和变焦控制，以及实时拍照控制等。
(2) 无人机摄像头操控
¡ 摄像头操作主要包对平台接入的摄像头对应的实时视频进行实 时监控和回看功能。通过点击摄像头页签，进入摄像头管理界面，可 以查看摄像头数量、查看摄像头列表，包括摄像头名称、位置，摄像 头状态，点击可查看摄像头的具体监控信息。
(3) 无人机策略配置
¡ 无人机策略配置包括的无人机巡航相关的任务、路线、飞行参数 等进行配置。包括无人记得常规巡航策略配置和时间巡航策略配置。
¡ 常规巡航策略配置:无人机常规巡航策略配置。 事件巡航策略配置:对单一事件单一地点的巡航策略配置。
(1) 整体网络拓扑
图2-6 数据传输
l 网络传输过程
¡ 用户访问和查看数据
n 无人机通过wi-fi/微波将实时的音视频数据、载荷数据、电池信息等传输到机舱模块
n 机舱模块通过消息队列将数据实时通知飞控平台，然后本地缓存一份数据，用于做数据冗余和备份
n 飞控平台实时消费队列，并将队列的数据整合计算，然后展示在页面上
n 用户经过权限验证（用户体系），然后查看和访问相关数据
¡ 用户控制和操作无人机
n 理论上用户不应该操作无人机，因为为了保证飞行安全，应该提前规划飞行路线，并开启自动巡航
n 实际上是可以远程操作无人机。
n 首先用户在飞控平台上操作，并下达指令，指令通过HTTPS/WSS/MQ的方式通过wi-fi传输给机库
n 机库收到指令后，调用SDK的接口，通过wi-fi/微波，进行远程操作无人机。
13716205542
