1.一种电缆沟与隧道巡检无人机系统，包括无人机（10）和操控装置（20），其特征在于：无人机（10）上固定连接有建模数据采集装置（40）、碰撞预警装置（80）、红外数据采集装置（90）、红外复合气体检测装置（100）、温湿度检测装置（110）；操控装置（20）与显示装置（30）固定连接；无人机（10）与建模数据采集装置（40）、碰撞预警装置（80）、红外数据采集装置（90）、红外复合气体检测装置（100）和温湿度检测装置（110）的控制输入电连接；操控装置（20）的输出与显示装置（30）的输入电连接；建模数据采集装置（40）的输出与碰撞预警装置（80）的输入电连接；无人机（10）与操控装置（20）、BDS控制外网（60）、BDS控制内网（70）双向无线连接；操控装置（20）与建模数据采集装置（40）、上位机（50）、BDS控制内网（70）、红外数据采集装置（90）、红外复合气体检测装置（100）、温湿度检测装置（110）双向无线连接；建模数据采集装置（40）与上位机（50）、BDS控制外网（60）双向无线连接；上位机（50）与碰撞预警装置（80）无线连接；BDS控制外网（60）与BDS控制内网（70）无线连接；

所述的无人机（10）包括机载平台（11），机载平台（11）上固定连接有动力装置（12）、防护罩（14）、飞控装置（15）、机载电源（16）、照明摄像装置（17）和BDS天线（18），动力装置（12）与螺旋桨（13）连接，动力装置（12）的控制输入和飞控装置（15）的输出电连接，飞控装置（15）的输入和照明摄像装置（17）的信号输出电连接，飞控装置（15）与操控装置（20）无线连接，操控装置（20）通过BDS天线（18）与BDS控制内网（70）无线连接；动力装置（12）、飞控装置（15）、照明摄像装置（17）、BDS天线（18）的电力输入和机载电源（16）的输出电连接；

所述的建模数据采集装置（40）包括扫描平台（41）、激光雷达扫描测量装置（42）；扫描平台（41）与机载平台（11）固定连接，扫描平台（41）固定连接有激光雷达扫描测量装置（42）；扫描平台（41）、激光雷达扫描测量装置（42）的电力输入与机载电源（16）的输出电连接；扫描平台（41）的控制输入与操控装置（20）的输出无线连接；激光雷达扫描测量装置（42）的输出与环境建模模块（51）、操控装置（20）的输入无线连接；

所述的上位机（50）包括环境建模模块（51）、巡检路径规划模块（52）和数据处理模块（53）；环境建模模块（51）的输出与巡检路径规划模块（52）的输入电连接；巡检路径规划模块（52）的输出与数据处理模块（53）的输入电连接；数据处理模块（53）的输出与操控装置（20）的输入无线连接；

所述的BDS控制内网（70）由BDS信号转发器（71）组成，BDS信号转发器（71）相互之间无线连接；

所述的红外数据采集装置（90）包括红外云台（91）、红外热成像装置（92）；红外云台（91）与机载平台（11）固定连接；红外云台（91）上固定连接有红外热成像装置（92）；红外云台（91）、红外热成像装置（92）的电力输入与机载电源（16）的电路输入电连接；红外云台（91）的控制输入与操控装置（20）的输出无线连接；红外热成像装置（92）的信号输出与操控装置（20）、数据处理模块（53）的信号输入无线连接；

所述的电缆沟与隧道巡检无人机系统的使用方法，包括以下步骤：

1）电缆沟、隧道三维点云数据采集：

1.1）在待检的电缆沟、隧道侧壁顶端布置BDS信号转发器（71），组成BDS控制内网（70）；

要求在电缆沟、隧道的每一个出入口、拐弯处均设置两个为一组的BDS信号转发器（71），确保组内两个BDS信号转发器（71）以及相邻两组BDS信号转发器（71）之间可视；

1.2）联调BDS控制外网（60）和BDS控制内网（70）；

1.3）打开电缆沟的盖板；

1.4）利用操控装置（20）给飞控装置（15）发送起飞信号，遥控无人机（10）飞至电缆沟、隧道的出入口；

1.5）利用操控装置（20）启动照明摄像装置（17）、BDS天线（18）、激光雷达扫描测量装置（42）；

1.6）操控无人机在电缆沟、隧道内飞行；利用激光雷达扫描测量装置（42）采集电缆沟、隧道的基于BDS绝对坐标的三维点云数据；在显示装置（30）上观察获取的三维点云数据；使用操控装置（20），通过扫描平台（41）的三维运动调整激光雷达扫描测量装置（42）的扫描路径与方向；

1.7）将三维点云数据无线传递给环境建模模块（51）；

1.8）结束三维点云数据的采集工作；

2）三维环境建模与巡检路径规划：

2.1）利用环境建模模块（51）处理三维点云数据，构建电缆沟、隧道的三维环境数据模型；

2.2）利用巡检路径规划模块（52），在电缆沟、隧道的三维环境数据模型的基础上，规划无人机（10）的基于BDS绝对坐标的巡检路径；在垂直方向的巡检路径规划成破浪状的，便于同时巡检某一区域的多层电缆，或规划成往复式的，一层支架一层支架的巡检；对巡检的重点区域，要求在巡检路径上规划无人机飞行的悬停点，进行更为详细的检查；

2.3）将规划的巡检路径输送给数据处理模块（53）并进行存储；

2.4）结束三维环境建模与巡检路径规划工作；

3）电缆沟、隧道的无人机巡检：

3.1）利用操控装置（20），从数据处理模块（53）调取巡检路径；

3.2）利用机载电源（16）给无人机系统供电；

3.3）遥控无人机（10），按照规划的巡检路径，对电缆沟、隧道中的电缆进行巡检；

3.4）利用红外热成像装置（92），采集电缆放电、破损、局部发热的红外图像数据，渗水、漏水和积水点的红外图像数据，老鼠、白蚁和蛇的红外图像数据；将获取的红外图像数据信息实时发送给数据处理模块（53）；

3.5）利用红外复合气体检测装置（100），采集CO、CO2、O2、H2S、CH4气体的浓度，并将获取的浓度信息实时发送给数据处理模块（53）；

3.6）利用温湿度检测装置（110）采集温度、湿度信息，并将获取的信息实时发送给数据处理模块（53）；

3.7）利用激光雷达扫描测量装置（42），检测巡检路径前方的飞行环境；如果在飞行的安全距离阈值内出现障碍物，触发碰撞预警装置（80），一方面使无人机（10）自动处于悬停的飞行状态，另一方面提示巡检人员利用照明摄像装置（17）仔细地观察障碍物，并对巡检工作进行二选一的研判：（1）停止巡检工作，安排巡检人员到现场处理障碍物，（2）对巡检路径进行调整，使无人机（10）越过障碍物后继续沿着规划的巡检路径执行后续的任务；

3.8）利用数据处理模块（53），对红外热成像装置（92）采集的红外图像数据进行特征识别，将电缆放电、破损、局部发热点，渗水、漏水和积水点，以及老鼠、白蚁和蛇活动的位置标定在电缆沟、隧道的三维环境数据模型上；利用数据处理模块（53），对红外复合气体检测装置（100）采集的气体浓度信息进行分析，将超过浓度阈值的位置点标定在电缆沟、隧道的三维环境数据模型上；利用数据处理模块（53），对温湿度检测装置（110）采集的温度、湿度信息进行分析，将超过温度、湿度阈值的位置点标定在电缆沟、隧道的三维环境数据模型上；

3.9）利用数据处理模块（53）对存储的巡检数据进行统计分析，对电缆沟、隧道三维环境数据模型上有发生事故趋势的位置点进行标定；

3.10）安排巡检人员，对标定在电缆沟、隧道三维环境数据模型上的问题点进行针对性的处理；安排巡检人员，对标定在电缆沟、隧道三维环境数据模型上有发生事故趋势的位置点进行预防性的处理；

3.11）巡检任务结束。