气膜仓修补方法和修补终端与流程

控制;调节装置的制造及其应用技术1.本发明属于气膜仓技术领域，尤其涉及一种气膜仓修补方法，以及一种气膜仓修补终端。背景技术：2.现有技术中对气膜仓的巡检和修补通常依赖于人工操作，常见的修补方式是在肉眼发现漏点后，将气膜仓放气，工人借助梯子攀爬到气膜仓的漏点处，通过携带的便携式热熔设备进行人工修补。这种方式只能依赖于人工检测，漏检率高。而且，人工维修高处的漏点也容易造成高空跌落的事故，安全性较差。此外，人工修补对于修补效果也无法验证修补效果，整体效率较低。3.本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本技术背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。技术实现要素：4.本发明针对现有技术中对气膜仓的巡检和修补存在漏检率高、无法验证修补效果且容易造成安全事故的问题，设计并提供一种气膜仓修补方法。5.为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：一种气膜仓修补方法，包括以下步骤：控制器在接收到巡检指令后，生成第一驱动信号至修补终端，驱动修补终端在气膜仓外围飞行并采集气膜仓外表面热图像；控制器在接收到巡检指令后，生成巡检模式控制信号至设置于气膜仓内的空调装置，控制空调装置按照制热模式运行，驱动空调装置的送风方向与修补终端的移动方向一致；控制器接收所述修补终端发送的气膜仓外表面热图像，甄别气膜仓外表面热图像中温度低于设定阈值的图像点；控制器在甄别出气膜仓外表面热图像中温度低于设定阈值的图像点后，生成第二驱动信号至修补终端，驱动修补终端在气膜仓内飞行至与所述图像点对应的位置；控制器在所述修补终端飞行至与所述图像点对应的位置后，生成修补驱动信号至修补终端，驱动修补终端将修补元件贴附在气膜仓内壁与所述图像点对应的位置；其中，所述修补终端为无人机，所述无人机和控制器通信连接、进一步的，控制器在甄别出气膜仓外表面热图像中温度低于设定阈值的图像点后，生成第二驱动信号至修补终端，驱动修补终端在气膜仓内飞行至与所述图像点对应的位置后保持悬停；控制器驱动设置在所述修补终端上的机械臂动作，将设置在所述机械臂末端的修补元件贴附在气膜仓内壁与所述图像点对应的位置。6.进一步的，控制器在接收到巡检指令后，生成第一驱动信号至修补终端，驱动修补终端按照设定路线在气膜仓外围按照设定速度飞行并按照设定路线逐一采集若干个设定区域的气膜仓外表面热图像；控制器在接收到巡检指令后且所述修补终端飞行至设定区域前，驱动空调装置的送风区域覆盖所述修补终端按照设定路线即将采样的设定区域。7.进一步的，控制器在接收到巡检指令后，生成第一驱动信号至第一无人机，驱动第一无人机按照第一设定路线在气膜仓外围按照设定速度飞行并按照第一设定路线逐一采集若干个设定区域的气膜仓外表面热图像；控制器接收所述第一无人机发送的设定区域的气膜仓外表面热图像，甄别设定区域的气膜仓外表面热图像中温度低于设定阈值的图像点；控制器在甄别出设定区域的气膜仓外表面图像中温度低于设定阈值的图像点后，生成第二驱动信号至第二无人机，驱动第二无人机在气膜仓内飞行至与图像点对应的位置；控制器在所述第二无人机飞行至所述图像点对应的位置后，生成修补驱动信号至第二无人机，驱动第二无人机将修补元件贴附在气膜仓内壁与所述图像点对应的位置；控制器在第一无人机飞行至第一设定路线的终点后，生成第三驱动信号至第一无人机，驱动第一无人机按照第二设定路线在气膜仓外部按照设定速度飞行并按照第二设定路线逐一采集若干个设定区域的气膜仓外表面热图像；其中所述第二设定路线根据所述第二无人机的飞行轨迹生成；控制器接收所述第一无人机发送的设定区域的气膜仓外表面热图像，甄别设定区域的气膜仓外表面热图像中温度低于设定阈值的图像点；控制器在甄别出所有设定区域的气膜仓外表面图像中不存在温度低于设定阈值的图像点后，生成并输出修补完成信号，驱动空调装置恢复正常工作模式。8.进一步的，控制器在再次甄别出设定区域的气膜仓外表面图像中存在温度低于设定阈值的图像点后，再次生成第二驱动信号至第二无人机，驱动第二无人机在气膜仓内飞行至与图像点对应的位置，重复上述过程直至甄别出所有设定区域的气膜仓外表面图像中不存在温度低于设定阈值的图像点后，生成并输出修补完成信号，驱动空调装置恢复正常工作模式。9.本发明的第二个方面提供一种气膜仓修补终端，包括：无人机，所述无人机与控制器通信连接；所述无人机配置为在接收到所述控制器发送的第一驱动信号后，在气膜仓外围飞行并采集气膜仓外表面热图像；并在接收到所述控制器发送的第二驱动信号后，在气膜仓内飞行至与图像点对应的位置；并在接收到所述控制器发送的修补驱动信号后，将修补元件贴附在气膜仓内壁与图像点对应的位置；其中，所述第一驱动信号为控制器在接收到巡检指令后生成；第二驱动信号为控制器在甄别出所述气膜仓外表面热图像中的温度低于设定阈值的所述图像点后生成，所述修补驱动信号为控制器在接收到所述无人机反馈的位置信号与所述图像点对应的位置匹配时生成。10.进一步的，还包括：机械臂，所述机械臂设置于所述无人机上，所述机械臂的末端设置有修补元件。11.进一步的，包括：第一无人机，所述第一无人机与控制器通信连接；第二无人机，所述第二无人机与控制器通信连接；所述第一无人机配置为在接收到所述控制器发送的第一驱动信号后，在气膜仓外围按照第一设定路线和设定速度飞行并按照第一设定路线逐一采集若干个设定区域的气膜仓外表面热图像；并在接收所述控制器发送的第三驱动信号后，在气膜仓外围按照第二设定路线和设定速度飞行并按照第二设定路线逐一采集若干设定区域的气膜仓外表面热图像；所述第二无人机配置为在接收到所述控制器发送的第二驱动信号后，在气膜仓内飞行至与所述图像点对应的位置，并在接收到控制器发送的修补驱动信号后，将修补元件贴附在气膜仓内壁与图像点对应的位置；其中，所述第二设定路线根据第二无人机的飞行轨迹生成。12.进一步的，所述无人机的翼桨外设置有保护罩。13.进一步的，所述修补元件为吸盘，所述吸盘的端面上设置有粘合剂。14.与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：通过本发明所提供的上述方法，可以在巡检过程中准确甄别漏点，修补终端执行全部的检测和修补作业，无需操作人员高空作业，安全性和检测效果均明显提高。15.结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。附图说明16.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。17.图1 为适用于本发明所提供的修补方法的气膜仓的结构示意图；图2为本发明所提供的气膜仓修补方法第一种具体实施例的流程图；图3为本发明所提供的气膜仓修补方法第二种具体实施例的流程图；图4为采用如图3所示的修补方法进行修补时的原理示意图；图5为本发明所提供的气膜仓修补终端中第一无人机的结构示意图；图6为本发明所提供的气膜仓修补终端中第二无人机的结构示意图；图7为采用如图5所示的第一无人机采样气膜仓外表面热图像时的结构示意图；图8为采用如图6所示的第二无人机将修补元件贴附在气膜仓内壁与图像点对应的位置时的结构示意图。18.具体实施方式19.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。20.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“横”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。21.针对现有技术中对气膜仓的巡检和修补存在漏检率高、无法验证修补效果且容易造成安全事故的问题，本发明设计并提供一种气膜仓修补方法。如图1所示为适用于本发明所提供的修补方法的气膜仓的结构示意图。气膜仓1是通过轻质膜材内侧和外侧的压差将轻质膜材张紧形成气密空间的建筑形式。气膜仓1将膜材10固定于地面基础结构11周边，利用空气供应系统让靠近室内一侧的气压上升至设定压力，使靠近室内一侧和靠近室外一侧产生压力差以形成一定的结构强度抵抗外力。气膜仓1利用气压形成支撑，无需梁、柱，可以构建完全净空的大面积建筑空间。如图1所示，根据气膜仓的不同功能，气膜仓1可选地设置不同类型的出入口，例如旋转门12、紧急出口13以及货运出入口14等。在气膜仓1一侧设置有空调装置的室外机15以及新风设备16，以对气膜仓的内部空气温度和清洁度进行调整。气膜仓1的顶端设置有照明装置18。22.气膜仓在使用的过程中，膜材不可避免地会出现漏点，出现漏点后会降低气膜仓的密封性，需要额外的空气供应满足压力的要求，提高能耗。同时，长期不做处理的漏点会存在进一步劣化的风险，降低气膜仓的整体使用寿命。为确保漏点的及时检出，同时克服人工操作漏检率高、无法验证修补效果且容易造成安全事故的问题，设计并提出一种气膜仓修补方法。参见图1所示为气膜仓修补方法的一种流程图，具体包括以下步骤。23.步骤s11：控制器在接收到巡检指令后，生成第一驱动信号至修补终端，驱动修补终端在气膜仓外围飞行并采集气膜仓外表面热图像。24.气膜仓的控制器优选由集成有处理器的控制设备实现，控制设备中集成有存储单元、必要的外围电路以及通信模块，或者包括至少一个片上系统。控制器通过有线或者无线的方式与空调装置、新风设备以及照明装置通信连接，可选地控制空调装置的启停、工作模式、新风设备的启停、工作模式以及照明装置的启停，同时可选地接收各种传感器检测的数据，例如气膜仓内的实时温度、旋转门12、紧急出口13以及货物出入口14是否关闭等。巡检指令可以由与控制器通信连接的计时模块生成，例如当到达设定的巡检周期时生成，或者当到达设定的巡检周期且同时旋转门12、紧急出口13以及货物出入口14均关闭时生成，也可以由与控制器通信连接的控制装置生成，控制装置优选集成有人机交互界面，通过人机交互界面生成巡检指令。控制装置可以是计算机、pda、平板电脑、智能电话、可穿戴设备或者其它的类似的电子终端。25.控制器在接收到巡检指令后，开启巡检过程。生成第一驱动信号至修补终端。修补终端为无人机。无人机与控制器通信连接。在可选地实施方式中，无人机包括操纵器和无人机本体，在这种情况下，控制器与操纵器通信连接。无人机或者无人机的操纵器中设置有控制芯片，控制芯片可以执行预存在与之匹配的存储单元中的程序以控制无人机的运行和无人机的姿态，例如保持悬停,如何控制无人机的运行和无人机的姿态可以采用现有技术中的方式，不是本发明的重点，在此不再赘述。无人机上设置有热成像传感器20（红外热成像传感器20），控制器驱动修补终端在气膜仓外围飞行并采集气膜仓外表面热图像。26.步骤s12：在另一个方面，控制器在接收到巡检指令后，生成巡检模式控制信号至空调装置。控制空调装置按照制热模式运行，同时驱动空调装置的送风方向与修补终端的移动方向一致。27.在优选的实时方式中，控制器接收室外环境温度检测信号，并以高于实时室外环境温度的目标温度控制空调装置，使得送风温度远高于当前室外环境温度。由于空调装置的送风方向与修补终端的移动方向一致，所以，修补终端所采集的，即为加热过的、气膜仓外表面的热图像。28.步骤s13：修补终端将采样的气膜仓外表面热图像反馈至控制器，控制器接收修补终端发送的气膜仓外表面热图像后，甄别气膜仓外表面热图像中温度低于设定阈值的图像点。为便于描述，在下文中，定义气膜仓外表面热图像中温度低于设定阈值的区域为“图像点”，需要说明的是，“图像点”并非仅指代一个像素点，而是气膜仓外表面热图像中温度低于设定阈值且保持连续的一个区域。由于修补终端所采集的为加热过的、气膜仓外表面的热图像，如果热图像中存在温度低于设定阈值的图像点，则说明图像点所对应的位置的温度明显较低；这个位置与外界环境连通，也即膜材上存在漏点。29.步骤s14：控制器在甄别出气膜仓外表面热图像中温度低于设定阈值的图像点后，生成第二驱动信号至修补终端，驱动修补终端在气膜仓内飞行至与图像点对应的位置。30.气膜仓外表面热图像为平面图像，控制器可以根据平面坐标和三维坐标的转换计算出图像点的空间位置，并驱动修补终端飞行至该空间位置。31.步骤s15：控制器在修补终端飞行至与图像点对应的位置后，生成修补驱动信号至驱动终端，驱动修补终端将修补元件25贴附在气膜仓内壁与图像点对应的位置。32.在优选的实施例中，修补元件25为端面设置有粘附剂的吸盘。当吸盘吸附在图像点对应的位置上时，由于气膜仓内的压力高于外部的压力，同时吸盘具有粘合力，从而可以保证修补元件25不脱落，有良好的吸附效果。33.通过本发明所提供的上述方法，可以在巡检过程中准确甄别漏点，修补终端执行全部的检测和修补作业，无需操作人员高空作业，安全性和检测效果均明显提高。34.以下对修补的过程进行进一步介绍，在本发明优选的实施方式中，控制器在甄别出气膜仓外表面热图像中温度低于设定阈值的图像点后，生成第二驱动信号至修补终端，驱动修补终端在气膜仓内飞行至与图像点对应的位置后保持悬停，同时输出位置确认信号至控制器。35.修补终端上设置有机械臂，机械臂包括若干个相互可活动连接的连杆。机械臂的末端通过夹具夹持修补元件25。控制器优选设置处于悬停状态的修补终端的机械臂末端与图像点所在位置之间的最大距离为机械臂最大伸长长度的90%，以准确实现将修补元件25贴附在图像点所在位置的修补作业。无人机的定位可以采用gps技术或者uwb技术。36.在本发明的一些优选实施方式中，控制器在接收到巡检指令后，生成第一驱动信号至修补终端，驱动修补终端按照设定路线在气膜仓外围按照设定速度飞行并按照设定路线逐一采集若干设定区域的气膜仓外表面热图像。这种划分检测方式可以避免由于红外传感器的检测范围或者安装角度重复检测出同一漏点导致重复修补，也可以避免漏检。同时，控制器在接收到巡检指令后且修补终端飞行至设定区域前，驱动空调装置的送风区域覆盖修补终端按照设定路线即将采样的设定区域。如图4所示，示例性的，在气膜仓中可选地设置有多台空调装置的室内机（如图中ac1和ac2）所示，修补终端按照设定路线（a1-a9）在气膜仓外围按照设定速度飞行并逐一采集设定区域的气膜仓外表面热图像。控制器在接收到巡检指令且修补终端飞行至a1设定区域前，首先控制空调装置的室内机ac1处于制热工作模式，且送风区域覆盖设定区域a1，确保其被充分加热，以准确地检测出漏点。室内机ac1的送风区域可以通过控制器导风板的旋转方向实现。在优选的方式中，修补终端设定为室内机ac1进入稳定的工作状态之后一段时间（压缩机启动保护结束）再起飞，充分确保空调装置的加热效果，避免起点附近的检测失效。37.在一些可选的实时方式中，修补终端由一台或一组无人机实现，即在全部检测完成之后再执行相应的修补作业。在优选的实施方式中，修补终端优选可以由两台或两组无人机实现，这种方式更适合大型气膜仓。如图3和图4所示，针对采用两台或两组无人机的方式，气膜仓修补方法包括以下步骤：控制器在接收到巡检指令后，生成第一驱动信号至第一无人机19，驱动第一无人机19按照第一设定路线r1在气膜仓外围按照设定速度飞行并按照第一设定路线r1逐一采集若干个设定区域的气膜仓外表面热图像。以图4作为示例，即驱动第一无人机19按照第一设定路线r1（a1-a9）在气膜仓外围按照设定速度飞行并按照a1、a2、a3…a9的顺序逐一采集各个设定区域的气膜仓外表面热图像。38.控制器接收第一无人机19发送的设定区域的气膜仓外表面热图像，甄别设定区域的气膜仓外表面热图像中温度低于设定阈值的图像点。39.控制器在甄别出设定区域的气膜仓外表面图像中温度低于设定阈值的图像点后，生成第二驱动信号至第二无人机21，驱动第二无人机21在气膜仓内飞行至与图像点对应的位置，以准备执行修补作业。40.控制器在第二无人机21飞行至图像点对应的位置后（即接收到第二无人机21输出的位置确认信号后），生成修补驱动信号至第二无人机21，驱动第二无人机21将修补元件25贴附在气膜仓内壁与图像点对应的位置。修补完成后，第二无人机21返回并保持待机状态；第二无人机21在再次甄别出图像点后再次准备并执行修补作业。例如分别在a2，a4区域执行修补作业，控制器记录第二无人机21飞行轨迹。41.控制器在第一无人机19飞行至第一设定路线r1的终点后（例如接收到第一无人飞行至a9并输出的反馈信号后），生成第三驱动信号至第一无人机19，驱动第一无人机19按照第二设定路线r2在气膜仓外部按照设定速度飞行并按照第二设定路线r2逐一采集若干个设定区域的气膜仓外表面热图像；其中第二设定路线r2根据第二无人机21的飞行轨迹生成，沿用如图4所示的示例，第二设定路线r2即为a2-a4。第一无人机19进行复检，甄别第二无人机21的修补是否有效。在执行复检的过程中，第一无人机19仅再次采样第二设定路线r2中若干个设定区域的气膜仓外表面热图像，例如在本示例中的a2区域和a4区域，在复检过程中，空调装置的室内机优选遵循先行加热的工作方式，即先于第一无人机19完成加热。42.控制器接收第一无人机19发送的设定区域的气膜仓外表面热图像，甄别设定区域的气膜仓外表面热图像中温度低于设定阈值的图像点；控制器在甄别出所有设定区域的气膜仓外表面图像中不存在温度低于设定阈值的图像点后，说明修补成功，生成并输出修补完成信号，驱动空调装置恢复正常工作模式.控制器在再次甄别出设定区域的气膜仓外表面图像中存在温度低于设定阈值的图像点后，说明图像点对应的位置漏点较大，单次修补未能实现完全修复，从而再次生成第二驱动信号至第二无人机21，驱动第二无人机21在气膜仓内飞行至与图像点对应的位置，重复上述过程直至甄别出所有设定区域的气膜仓外表面图像中不存在温度低于设定阈值的图像点后，修补完成，生成并输出修补完成信号，驱动空调装置恢复正常工作模式。43.本发明的第二个方面设计并提供一种气膜仓修补终端，执行如上述实施例的修补方法。44.气膜仓修补终端，包括与控制器通信连接的无人机。45.无人机配置为在接收到控制器发送的第一驱动信号后，在气膜仓外围飞行并采集气膜仓外表面热图像；并在接收到控制器发送的第二驱动信号后，在气膜仓内飞行至与图像点对应的位置；并在接收到控制器发送的修补驱动信号后，将修补元件25贴附在气膜仓内壁与图像点对应的位置；其中，第一驱动信号为控制器在接收到巡检指令后生成；第二驱动信号为控制器在甄别出气膜仓外表面热图像中的温度低于设定阈值的图像点后生成，修补驱动信号为控制器在接收到无人机反馈的位置信号与图像点对应的位置匹配时生成。气膜仓外表面热图像有热成像传感器20（红外热成像传感器）采样。46.无人机上设置有机械臂，机械臂由多个可相对活动的连杆（如图中连杆23和连杆24）组成。连杆由电机驱动。机械臂末端设置有修补元件25。修补元件25优选为吸盘，吸盘的端面上设置有粘合剂26。为保护气膜仓的膜材不受伤害，无人机的翼桨外设置有保护罩27。无人机可选地配置有操纵器，操纵器配置为输出控制信号至电机，驱动连杆的相对活动。机械臂的姿态控制可选用现有机械手的控制方法，例如流水线上贴附机械手的控制方式，不是本发明的发明重点，在此不再赘述。47.在优选的实施例中，修补终端包括与控制器通信连接的第一无人机19，以及同样与控制器通信连接的第二无人机21。第一无人机19配置为在接收到控制器发送的第一驱动信号后，在气膜仓外围按照第一设定路线和设定速度飞行并按照第一设定路线逐一采集若干个设定区域的气膜仓外表面热图像；并在接收控制器发送的第三驱动信号后，在气膜仓外围按照第二设定路线和设定速度飞行并按照第二设定路线逐一采集若干设定区域的气膜仓外表面热图像；第二无人机21配置为在接收到控制器发送的第二驱动信号后，在气膜仓内飞行至与图像点对应的位置，并在接收到控制器发送的修补驱动信号后，将修补元件25贴附在气膜仓内壁与图像点对应的位置；其中，第二设定路线根据第二无人机21的飞行轨迹生成。48.控制器优选由集成有处理器的控制设备实现，控制设备中集成有存储单元、必要的外围电路以及通信模块，或者包括至少一个片上系统。控制器通过有线或者无线的方式与空调装置、新风设备以及照明装置通信连接，可选地控制空调装置的启停、工作模式、新风设备的启停、工作模式以及照明装置的启停，同时可选地接收各种传感器检测的数据，例如气膜仓内的实时温度、旋转门12、紧急出口13以及货物出入口14是否关闭等。49.本发明所提供的气膜仓修补终端可以实现气膜仓漏点的自动巡检和自动修复，具有智能化程度高的优点。50.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。









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