1.本发明涉及公路养护方法领域，更具体地说，涉及一种基于无人机技术的高速公路养护方法。


背景技术：

2.高速公路，简称高速路，是指专供汽车高速行驶的公路，由于没有行人通行的需求，高速公路一般修建在相对偏远的地区，主要用来连接相邻城市之间的交通，由于高速公路其里程较长，且位于偏远的位置，因此难以进行日常的巡检和维护，通常是在高速公路工作一段的固定时间后，进行大的维护和翻新工作。
3.无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“uav”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作，而随着无人机技术的发展，技术人员逐渐开始选用无人机为原本里程较长的高速公路和铁路等基础交通设施进行日常巡检，由无人机搭载的视频录入装置对高速公路路面进行巡视，并将路面状况录入，之后根据对应的视频信息找到出现破损的路面，安排维护人员进行维护工作，值得注意的，随着物联网技术的发展，无人机所能起到的作用也在逐渐增加，无人机在工作过程中，可以通过图像识别技术对自身录入的视频进行比对，将路面出现破损的图像上传到技术人员的终端中，大幅降低技术人员的工作强度，增加无人机巡视工作的精度。
4.然而现有的无人机巡视工作往往只能及时发现高速路面出现破损，而维护人员前往维护需要一定的反应时间，在这个过程中高速路面的破损易诱发安全事故，增加高速公路行驶的危险性。


技术实现要素：

5.1.要解决的技术问题
6.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于无人机技术的高速公路养护方法，可以实现在利用无人机对高速公路进行巡视，发现路面破损时，及时进行预警工作，增加行驶司机的警觉，降低高速公路行驶的危险性。
7.2.技术方案
8.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
9.一种基于无人机技术的高速公路养护方法，主要包括以下步骤：
10.s1、无人机巡视，利用无人机对高速公路进行巡视，利用无人机搭载的视频录入装置对高速公路路面进行视频录入，并通过自身的处理装置将录入的视频资料进行比对，将疑似路面破损和路面破损的视频信息上传到维护人员的终端上，有维护人员最终判断路面是否破损，而未有路面破损的视频信息则直接上传到存储终端中保存，供日后查阅；
11.无人机包括养护无人机，养护无人机的下端固定连接有投放盒，投放盒的下端开凿有盛放腔，盛放腔内固定连接有分隔栅，分隔栅将盛放腔内的空间均匀地分为多个投放腔，投放腔内装填有多个投放球，盛放腔的开口处固定连接有与自身相匹配的密封盖，盛放
腔的槽底板上固定连接有与对个投放腔位置相匹配的环形喷射口，投放球包括外球壳和内核球两部，外球壳套设在内核球的外侧，外球壳与内核球之间固定连接有连接翼边，连接翼边上开凿有多个通气孔，外球壳的壁厚自下向上逐渐变薄，外球壳的外壁上固定连接多个刺钉；
12.s2、警示球投放，在技术人员确认养护无人机录入的视频信息中出现路面破损时，向养护无人机发出投放球的投放指令，养护无人机启动投放盒内搭载的环形喷射口产生气流，使得投放球冲破密封盖的约束，从投放盒内释放，并在自重的作用下进行下落，并在与地面碰撞后，在外球壳内部气流冲击的作用下，将外球壳撕裂，并在上述冲击作用下，利用刺钉将外球壳锚定在高速公路的路面上，起到警示效果，司机在行驶过程中观测到高速公路上的投放球时，知晓高速路面附近存在缺陷，及时进行减速并提高驾驶的集中度；
13.s3、公路维护，技术人员通知维护人员对高速公路路面进行及时维护，维护人员可以通过投放球快速发现和确定高速公路缺陷的位置。
14.进一步的，外球壳的外壁上固定连接有多个保护纤维，多个保护纤维均呈三维螺旋状，相邻保护纤维相互搭接形成三维空间结构，并将刺钉埋于自身内部，对刺钉形成保护作用，相邻的投放球之间不易因刺钉的存在而造成表面划破。
15.进一步的，多个投放球外侧的保护纤维长度不完全相同，保护纤维长度的短的多于保护纤维长度长的，利用保护纤维长度变化控制投放球的落点，保护纤维的长度越长，在空中受到的空气阻力越大，漂浮时间越长，落点与投放位置越远，控制投放球落点密度，给司机和维护人员更多的信息。
16.进一步的，盛放腔和分隔栅的内壁固定连接多个纠缠纤维，纠缠纤维与保护纤维缠绕在一起，利用纠缠纤维对投放球形成拉扯作用，多个投放球堆积时，减小位于上侧的投放球对下侧投放球形成的重力挤压，使得位于下册的投放球不易变形失效。
17.进一步的，保护纤维上开凿有预制槽，预制槽位于保护纤维远离外球壳的一侧，在投放球投放的过程中，纠缠纤维与保护纤维缠绕形成死结时，在环形喷射口产生的风压的作用下，使得保护纤维沿预制槽的方向撕裂，不易对投放球的投放造成影响。
18.进一步的，内核球包括内核球壳，内核球壳内开凿有填充腔，填充腔内填充有荧光颜料，内核球壳上开凿有多个毛细裂纹，多个毛细裂纹均贯穿内核球壳，在投放球落地冲击的作用下，荧光颜料会通过毛细裂纹渗出到外球壳内壁上，方便司机在夜间及时观察到外球壳残部。
19.进一步的，外球壳的内壁上固定连接有绒毛，利用绒毛对荧光颜料进行截流，使得荧光颜料易于残留在外球壳上。
20.进一步的，内核球壳内壁固定连接有网状骨架，多个网状骨架相互搭接形成三维空间立体结构，使得内核球易于保持球形，在受到汽车碾压变形后可以快速回复原形，使得填充腔内可以残留一定量的荧光颜料，可以在外球壳表面的荧光颜料磨损后，进行补充。
21.进一步的，填充腔的内壁固定连接有与自身相匹配的强化网，增加内核球壳的强度，使得内核球壳不易在外力作用下撕裂，不易造成荧光颜料外溢。
22.进一步的，投放球内各结构均选用易降解材料制成，减小对环境的影响。
23.3.有益效果
24.相比于现有技术，本发明的优点在于：
25.本方案中，在养护无人机观测到高速公路路面缺陷后，投放出投放盒内搭载的投放球，投放球在落地后，由于落地产生的冲击造成自身内部气流流动冲破外球壳，并使得外球壳固定在高速路面之上，形成警示装置，提醒驾驶员行驶至高速公路路面缺陷处附近，及时进行减速并提高驾驶的集中度。
26.可以实现在利用无人机对高速公路进行巡视，发现路面破损时，及时进行预警工作，增加行驶司机的警觉，降低高速公路行驶的危险性。
27.同时利用保护纤维长度变化控制投放球的落点，保护纤维的长度越长，在空中受到的空气阻力越大，漂浮时间越长，落点与投放位置越远，控制投放球落点密度，给司机和维护人员更多的信息，并利用纠缠纤维对投放球形成拉扯作用，多个投放球堆积时，减小位于上侧的投放球对下侧投放球形成的重力挤压，使得位于下册的投放球不易变形失效。
28.在投放球落地冲击的作用下，荧光颜料会通过毛细裂纹渗出到外球壳内壁上，方便司机在夜间及时观察到外球壳残部，及时减速。
附图说明
29.图1为本发明的高速公路养护方法的主要流程图；
30.图2为本发明的高速公路养护用无人机的结构示意图；
31.图3为本发明的投放盒结构示意图；
32.图4为本发明的投放盒密封盖揭开后的结构示意图；
33.图5为本发明的投放盒内的局部结构示意图；
34.图6为本发明的投放球的剖面结构示意图；
35.图7为图6中a处的结构示意图；
36.图8为图6中b处的结构示意图；
37.图9为本发明的投放球落地后的结构变化示意图；
38.图10为本发明的投放球落地时的受力示意图；
39.图11为本发明中保护纤维的结构示意图。
40.图中标号说明：
41.1养护无人机、2投放盒、3盛放腔、4分隔栅、5纠缠纤维、6密封盖、7投放球、701外球壳、702内核球、703连接翼边、704通气孔、705保护纤维、706预制槽、707绒毛、708刺钉、8内核球壳、9填充腔、10强化网、11网状骨架、12毛细裂纹、13环形喷射口。
具体实施方式
42.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
43.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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。
44.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是适配型号元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
45.实施例1：
46.请参阅图1-10，一种基于无人机技术的高速公路养护方法，主要包括以下步骤：
47.s1、无人机巡视，利用无人机对高速公路进行巡视，利用无人机搭载的视频录入装置对高速公路路面进行视频录入，并通过自身的处理装置将录入的视频资料进行比对，将疑似路面破损和路面破损的视频信息上传到维护人员的终端上，有维护人员最终判断路面是否破损，而未有路面破损的视频信息则直接上传到存储终端中保存，供日后查阅；
48.无人机包括养护无人机1，养护无人机1的下端固定连接有投放盒2，投放盒2的下端开凿有盛放腔3，盛放腔3内固定连接有分隔栅4，分隔栅4将盛放腔3内的空间均匀地分为多个投放腔，投放腔内装填有多个投放球7，盛放腔3的开口处固定连接有与自身相匹配的密封盖6，盛放腔3的槽底板上固定连接有与对个投放腔位置相匹配的环形喷射口13，投放球7包括外球壳701和内核球702两部，外球壳701套设在内核球702的外侧，外球壳701与内核球702之间固定连接有连接翼边703，连接翼边703上开凿有多个通气孔704，外球壳701的壁厚自下向上逐渐变薄，外球壳701的外壁上固定连接多个刺钉708；
49.s2、警示球投放，在技术人员确认养护无人机1录入的视频信息中出现路面破损时，向养护无人机1发出投放球7的投放指令，养护无人机1启动投放盒2内搭载的环形喷射口13产生气流，使得投放球7冲破密封盖6的约束，从投放盒2内释放，并在自重的作用下进行下落，并在与地面碰撞后，在外球壳701内部气流冲击的作用下，将外球壳701撕裂，并在上述冲击作用下，利用刺钉708将外球壳701锚定在高速公路的路面上，起到警示效果，司机在行驶过程中观测到高速公路上的投放球7时，知晓高速路面附近存在缺陷，及时进行减速并提高驾驶的集中度；
50.s3、公路维护，技术人员通知维护人员对高速公路路面进行及时维护，维护人员可以通过投放球7快速发现和确定高速公路缺陷的位置。
51.值得注意的，本方案中，投放球7投放过程中，会受到吹风影响，对投放球7落点造成较大的影响，因此在投放球7投放的过程中，在确保养护无人机1自身安全的前提下，尽可能地降低养护无人机1的飞行高度，使得投放球7的落点尽可能的符合自身的预期，此外，由于投放球7内部为不规则分布，在投放球7下落的过程中，外球壳701内壁较厚的部分，由于自身质量较大和内核球702的作用，会在空中调整姿态使得内壁较厚的部分始终朝下，便于外球壳701的撕裂和锚定。
52.可以实现在利用无人机对高速公路进行巡视，发现路面破损时，及时进行预警工作，增加行驶司机的警觉，降低高速公路行驶的危险性。
53.请参阅图4-7和图11，外球壳701的外壁上固定连接有多个保护纤维705，多个保护纤维705均呈三维螺旋状，相邻保护纤维705相互搭接形成三维空间结构，并将刺钉708埋于自身内部，对刺钉708形成保护作用，相邻的投放球7之间不易因刺钉708的存在而造成表面
划破，多个投放球7外侧的保护纤维705长度不完全相同，保护纤维705长度的短的多于保护纤维705长度长的，利用保护纤维705长度变化控制投放球7的落点，保护纤维705的长度越长，在空中受到的空气阻力越大，漂浮时间越长，落点与投放位置越远，控制投放球7落点密度，给司机和维护人员更多的信息，盛放腔3和分隔栅4的内壁固定连接多个纠缠纤维5，纠缠纤维5与保护纤维705缠绕在一起，利用纠缠纤维5对投放球7形成拉扯作用，多个投放球7堆积时，减小位于上侧的投放球7对下侧投放球7形成的重力挤压，使得位于下册的投放球7不易变形失效，保护纤维705上开凿有预制槽706，预制槽706位于保护纤维705远离外球壳701的一侧，在投放球7投放的过程中，纠缠纤维5与保护纤维705缠绕形成死结时，在环形喷射口13产生的风压的作用下，使得保护纤维705沿预制槽706的方向撕裂，不易对投放球7的投放造成影响。
54.请参阅图6和图8-10，内核球702包括内核球壳8，内核球壳8内开凿有填充腔9，填充腔9内填充有荧光颜料，内核球壳8上开凿有多个毛细裂纹12，多个毛细裂纹12均贯穿内核球壳8，在投放球7落地冲击的作用下，荧光颜料会通过毛细裂纹12渗出到外球壳701内壁上，方便司机在夜间及时观察到外球壳701残部，外球壳701的内壁上固定连接有绒毛707，利用绒毛707对荧光颜料进行截流，使得荧光颜料易于残留在外球壳701上，内核球壳8内壁固定连接有网状骨架11，多个网状骨架11相互搭接形成三维空间立体结构，使得内核球702易于保持球形，在受到汽车碾压变形后可以快速回复原形，使得填充腔9内可以残留一定量的荧光颜料，可以在外球壳701表面的荧光颜料磨损后，进行补充，填充腔9的内壁固定连接有与自身相匹配的强化网10，增加内核球壳8的强度，使得内核球壳8不易在外力作用下撕裂，不易造成荧光颜料外溢。
55.投放球7内各结构均选用易降解材料制成，减小对环境的影响。
56.本方案中，在养护无人机1观测到高速公路路面缺陷后，投放出投放盒2内搭载的投放球7，投放球7在落地后，由于落地产生的冲击造成自身内部气流流动冲破外球壳701，并使得外球壳701固定在高速路面之上，形成警示装置，提醒驾驶员行驶至高速公路路面缺陷处附近，及时进行减速并提高驾驶的集中度。
57.可以实现在利用无人机对高速公路进行巡视，发现路面破损时，及时进行预警工作，增加行驶司机的警觉，降低高速公路行驶的危险性。
58.同时利用保护纤维705长度变化控制投放球7的落点，保护纤维705的长度越长，在空中受到的空气阻力越大，漂浮时间越长，落点与投放位置越远，控制投放球7落点密度，给司机和维护人员更多的信息，并利用纠缠纤维5对投放球7形成拉扯作用，多个投放球7堆积时，减小位于上侧的投放球7对下侧投放球7形成的重力挤压，使得位于下册的投放球7不易变形失效。
59.在投放球7落地冲击的作用下，荧光颜料会通过毛细裂纹12渗出到外球壳701内壁上，方便司机在夜间及时观察到外球壳701残部，及时减速。
60.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。