1.一种基于墙面倾斜状态的巡检无人机控制方法,其特征在于,所述巡检无人机通过负压吸附到墙面上并在墙面上进行爬行,在巡检无人机朝向墙面的表面上设置有四个相同的距离传感器和一个摄像头,四个距离传感器分别设置在摄像头的四周,形成相对设置,且相对设置的两个距离传感器在表面上形成的连线通过摄像头的中心点,使两条连线相互垂直,方法包括以下步骤:S1、对巡检无人机上搭载的水平仪的测量值进行监测,当测量值为0时,将巡检无人机朝向墙面的表面作为基准水平面;S2、获得四个距离传感器的距离值,根据相对设置的距离传感器之间的距离值在墙面上形成两条待测线,计算待测线与基准水平面之间的线面夹角;S3、根据待测线与基准水平面之间的线面夹角对墙面进行平面倾斜计算,得到墙面相对于基准水平面的倾斜状态,包括倾斜角度和倾斜方向;所述步骤S3中包括以下步骤:S31、获得两条待测线分别与基准水平面之间的线面夹角;S32、根据线面夹角确定两条待测线所在墙面的斜面法向量;S33、计算斜面法向量与基准水平面之间的夹角,将夹角作为墙面相对于基准水平面的倾斜角度;S34、计算斜面法向量在基准水平面上的水平分量,根据水平分量的反方向计算得到墙面相对于基准水平面的倾斜方向;S4、根据倾斜状态对测量值进行更新,通过水平仪向巡检无人机发送控制指令,控制巡检无人机调整基准水平面,并以垂直于墙面的方向朝墙面靠近;S5、当巡检无人机在墙面上进行爬行时,通过摄像头实时采集墙面的图片并记录相应的无人机经纬度坐标,根据无人机经纬度坐标与墙面上桩号的桩号经纬度对图片打上桩号标签,以桩号标签将图片切割为桩号分段图片,对桩号分段图片进行病害识别、存储并显示。
2.根据权利要求1所述的一种基于墙面倾斜状态的巡检无人机控制方法,其特征在于,所述距离传感器通过向墙面发射毫米波来测量墙面与距离传感器之间的距离值,所述毫米波的发射方向垂直于墙面和基准水平面之间。
3.根据权利要求1所述的一种基于墙面倾斜状态的巡检无人机控制方法,其特征在于,所述步骤S2中包括以下步骤:S21、实时采集四个距离传感器的距离值,分别将相对设置的距离传感器的距离值进行匹配,根据匹配结果判定得到不相同的两个距离值,则转步骤S22;S22、根据相对设置的距离传感器之间的距离值在墙面上形成两条待测线,计算待测线与基准水平面之间的线面夹角。
4.根据权利要求2所述的一种基于墙面倾斜状态的巡检无人机控制方法,其特征在于,在S22中,根据相对设置的距离传感器之间的距离值在墙面上形成两条待测线过程为:根据毫米波的发射方向在墙面上找到对应的垂直点,将两两相对设置的距离传感器对应的垂直点进行连接,形成待测线。
5.根据权利要求2所述的一种基于墙面倾斜状态的巡检无人机控制方法,其特征在于,在S2中,计算待测线与基准水平面之间的线面夹角的过程为:预先获得相对设置的距离传感器在表面上形成的连线的长度,即基准水平面上形成的连线的长度,所述连线的长度为将相对设置的距离传感器之间的待测线投影于基准水平面上的第一投影的长度;计算相对设置的距离传感器的距离值之间的差值,所述差值为将相对设置的距离传感器之间的待测线投影于毫米波的发射方向上的第二投影的长度;在同一平面上将第一投影、第二投影、待测线构成直角三角形,将第一投影的长度和第二投影的长度通过三角函数计算得到待测线与第一投影之间的夹角,将其作为待测线与基准水平面之间的线面夹角。
6.根据权利要求1所述的一种基于墙面倾斜状态的巡检无人机控制方法,其特征在于,所述巡检无人机上搭载的水平仪的水平面与巡检无人机朝向墙面的表面平行,当测量值为0时,巡检无人机朝向墙面的表面与水平面平行;在步骤S4中,通过水平仪向巡检无人机发送控制指令,所述控制指令指的是通过水平仪中记录的倾斜角度和倾斜方向调整巡检无人机的位姿,并以垂直于墙面的方向朝墙面靠近。
7.根据权利要求1所述的一种基于墙面倾斜状态的巡检无人机控制方法,其特征在于,所述步骤S5中包括以下步骤:S51、当巡检无人机在墙面上以需要巡检的线路进行巡检时,获得巡检无人机进行巡检并持续拍摄得到的一张整个墙面的巡检长图,在拍摄巡检长图的同时,巡检无人机上的GPS定位的无人机经纬度坐标与桩号坐标表中的桩号经纬度进行匹配,匹配成功则在巡检长图中打上桩号标签;S52、根据桩号标签将整个墙面的巡检长图切割为桩号分段图片;S53、对桩号分段图片中的病害特征进行识别标记,得到病害图片,并将带有桩号标签的病害图片发送给GIS-BIM平台;S54、GIS-BIM平台保存带有桩号标签的病害图片并根据病害图片的桩号标签遍历BIM模型的桩号区间,实现桩号区间的匹配得到匹配设施路段,再通过病害图片上的桩号标签查找匹配设施路段中相应桩号以及对应的墙面模型,将病害图片以贴图形式加载至对应BIM模型中的墙面模型上。
8.根据权利要求7所述的一种基于墙面倾斜状态的巡检无人机控制方法,其特征在于,所述GIS-BIM平台内预设EBS结构树模型,所述EBS结构树模型将需要巡检的线路分为各个设施路段,设施路段均包括起始桩号和终点桩号的桩号区间以及对应的BIM模型,所述BIM模型包括墙面模型且墙面模型按桩号进行分段。
9.一种基于墙面倾斜状态的巡检无人机控制系统,其特征在于,应用如权利要求1-8任一所述的一种基于墙面倾斜状态的巡检无人机控制方法,包括:水平设置模块:对巡检无人机上搭载的水平仪的测量值进行监测,当测量值为0时,将巡检无人机朝向墙面的表面作为基准水平面;待测线计算模块:获得四个距离传感器的距离值,根据相对设置的距离传感器之间的距离值在墙面上形成两条待测线,计算待测线与基准水平面之间的线面夹角;倾斜状态计算模块:根据待测线与基准水平面之间的线面夹角对墙面进行平面倾斜计算,得到墙面相对于基准水平面的倾斜状态,包括倾斜角度和倾斜方向;控制模块:根据倾斜状态对测量值进行更新,通过水平仪向巡检无人机发送控制指令,控制巡检无人机调整基准水平面,并以垂直于墙面的方向朝墙面靠近;墙面数据采集模块:当巡检无人机在墙面上进行爬行时,通过摄像头实时采集墙面的图片并记录相应的无人机经纬度坐标,根据无人机经纬度坐标与墙面上桩号的桩号经纬度对图片打上桩号标签,以桩号标签将图片切割为桩号分段图片,对桩号分段图片进行病害识别、存储并显示。