1.一种基于无人机检测的高层建筑天然气立管安全预警系统,其特征在于,包括无人机检测子系统和地面监控中心,所述无人机检测子系统包括红外摄像头(1),所述红外摄像头(1)拍摄现场管道附近的热红外图像;所述红外摄像头(1)的数量为4个,均匀分布安装在无人机四周,每个所述红外摄像头(1)均可以与水平方向作上下45°的转动;
图像处理设备(2),所述红外摄像头(1)与所述图像处理设备(2)连接,所述图像处理设备(2)分析所述热红外图像中的管道周围温度场信息,识别并标记出温度差较大的管道位置,得到温度异常图像信息;
声波传感器(3),所述声波传感器(3)实时检测天然气管道外侧出现声波信号时的声波强度得到声波强度信息;
光电烟雾传感器(4),所述光电烟雾传感器(4)实时采集管道外侧出现烟雾时的烟雾浓度,得到烟雾浓度信息;
中央处理器(11),所述图像处理设备(2)、声波传感器(3)及光电烟雾传感器(4)均与所述中央处理器(11)连接,所述中央处理器(11)接收温度异常图像信息、声波强度信息及烟雾浓度信息,将所述声波强度信息、烟雾浓度信息及温度异常图像信息中的管道温度差值与对应的预设阈值进行比较,并在声波强度、烟雾浓度或管道温度差值大于对应的预设阈值时,发送警报信息;
LED闪光警报模块(6),所述中央处理器(11)与所述LED闪光警报模块(6)连接,所述LED闪光警报模块(6)接收所述警报信息并发出闪光警报提醒;
无人机定位模块(5),所述中央处理器(11)与所述无人机定位模块(5)连接,所述无人机定位模块(5)实时定位无人机所在位置,得到无人机实时位置信息并发送给所述中央处理器(11);
供电电源(8),所述供电电源(8)为整个系统供电;
电量监测模块(7),所述供电电源(8)和中央处理器(11)均与所述电量监测模块(7)连接,所述电量监测模块(7)实时检测所述供电电源(8)的剩余电量值,并在剩余电量值低于预设的电量警戒值时向所述中央处理器(11)发出电量过低提示信号,所述中央处理器(11)根据电量过低提示信号向所述无人机发出返航信息;
航向控制模块(9),所述航向控制模块(9)位于所述无人机上且与所述中央处理器(11)无线通讯连接,所述航向控制模块(9)接收中央处理器(11)发出的所述返航信息,并控制无人机返航;所述航向控制模块(9)还实时检测无人机附近障碍物信息,控制无人机在航行中躲避障碍物,并实时存储无人机航线信息;
无线通信模块(10),所述中央处理器(11)与所述无线通信模块(10)连接,所述无线通信模块(10)接收所述温度异常图像信息、声波强度信息、烟雾浓度信息、警报信息、无人机实时位置信息及无人机航线信息,并将其发送至地面监控中心;
所述地面监控中心包括无线收发设备(12)和监控设备(13),所述无线收发设备(12)与所述无线通信模块(10)通讯连接,所述无线收发设备(12)还与所述监控设备(13)连接,所述无线收发设备(12)接收所述无线通信模块(10)发送的所述温度异常图像信息、声波强度信息、烟雾浓度信息、警报信息、无人机实时位置信息及无人机航线信息,并将其发送至监控设备(13),所述监控设备(13)将温度异常图像信息、声波强度信息、烟雾浓度信息、无人机实时位置信息及无人机航线信息进行显示,并根据所述警报信息生成进一步检测的反馈信息;
所述航向控制模块(9)包括
航线设定单元(902),所述航线设定单元(902)用于预先设置无人机的航线信息;
障碍物检测单元(901),所述障碍物检测单元(901)实时检测无人机周围的障碍物信息;
航向规划单元(903),所述航线设定单元(902)和障碍物检测单元(901)均与所述航向规划单元(903)连接,所述航向规划单元(903)按照预设的无人机航线信息实时规划无人机航向,并根据障碍物信息及时调整无人机航向,生成无人实时航向信息;
存储器(904),所述航向规划单元(903)与所述存储器(904)连接,所述存储器(904)存储有无人机航线数据;
航向控制单元(905),所述航向规划单元(903)和所述中央处理器(11)均与所述航向控制单元(905)连接,所述航向控制单元(905)根据无人实时航向信息控制无人机飞行方向,同时,所述航向控制单元(905)在接收到中央处理器(11)发出的返航信息后控制无人机返航;
所述障碍物检测单元(901)包括用于获取障碍物相对于无人机机体位置信息的激光测距传感器和用于获取障碍物相对于无人机机体角度信息的三维电子罗盘,所述激光测距传感器与所述三维电子罗盘电连接。
2.根据权利要求1所述一种基于无人机检测的高层建筑天然气立管安全预警系统,其特征在于,所述电量监测模块(7)包括电流检测单元(701)、模数转换器(702)和电量换算单元(703),所述电流检测单元(701)与所述供电电源(8)连接,所述电流检测单元(701)采集所述供电电源(8)的耗电电流,所述电流检测单元(701)与所述模数转换器(702)连接,所述模数转换器(702)将所述耗电电流转换成电压信号,所述模数转换器(702)与所述电量换算单元(703)连接,所述电量换算单元(703)将电压信号换算成供电电源的剩余电量信息,并将剩余电量信息发送给所述中央处理器(11)。
3.根据权利要求1所述一种基于无人机检测的高层建筑天然气立管安全预警系统,其特征在于,所述无人机定位模块(5)采用的定位系统为BDS导航系统或GPS定位系统。
4.根据权利要求1‑3任一项所述一种基于无人机检测的高层建筑天然气立管安全预警系统,其特征在于,所述无线通信模块(10)的数据传输方式为雷达传输、WLAN传输或GPRS传输。