CN106774052A - 无人机影像输电线路地质灾害监测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种无人机影像输电线路地质灾害监测系统及方法，所述系统包括：电力数据接口模块、地形数据接口模块、遥感参数接口模块、航迹规划模块、遥感影像接口模块、遥测数据接口模块、数据匹配处理模块、数据训练模块、地质灾害监测模块、监测结果展示模块，通过将电力数据、地形数据以及遥感参数数据与地质灾害监测相结合，能够有效提高电力救援工作的时效性，同时将遥感影像数据和遥测数据进行有效的管理，能搞提高地质灾害监测的效率。另外，本发明实施例中提供的无人机影像输电线路地质灾害监测方法，当有多种数据输入时可以判断输入数据的类型，并根据数据的类型进行相应的处理，能够有效提高地质灾害监测的效率。

Description

无人机影像输电线路地质灾害监测系统及方法

技术领域

本发明涉及地质灾害监测技术领域，尤其涉及一种无人机影像输电线路地质灾害监测系统及方法。

背景技术

架空输电线路是电网建设基础，是电力系统的重要组成部分，它将能源中心转变而来的巨大电能输送到四面八方的负荷中心，输电线路的安全稳定运行直接影响着电网的稳定性和供电的可靠性。我国架空输电线路所经过地区的地形地貌通常错综复杂，沿途经过平原、丘陵、山谷、森林、江河以及湖泊等，地理条件多种多样，因此极易遭受各类地质灾害，从而引起输电线路故障。能否对输电线路进行地质灾害监测决定着电网的稳定运行。

相关技术中，新兴的无人机航拍技术对地质灾害的监测提供了全新的有力手段，在使用无人机进行地质灾害监测时，首先收集待监测区的相关地理资料，然后制定无人机的航空拍摄路线，对输电线路沿线进行拍摄，得到航空拍摄图像，然后对航空拍摄图像进行处理，建立立体模型，然后进行遥感解译，对解译出的灾害点进行详细排查，并进行野外复核，最终得到灾害点的详细解译结果，即灾害点的位置。

然而，在相关技术中，新兴的无人机航拍技术对地质灾害的监测无法与电力数据、地形数据等很好的相结合，降低了电力救援工作的时效性，输电线路遥感影像的数据管理和在地质灾害监测中的应用也相当匮乏，影响了无人机航拍技术在地质灾害的监测中的效率。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本发明提供一种无人机影像输电线路地质灾害监测系统及方法。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种无人机影像输电线路地质灾害监测系统，所述系统包括以下模块：

电力数据接口模块，用于将待巡检的输电线路坐标等电力数据输入到所述系统中；

地形数据接口模块，用于将待巡检的输电线路的地形数据输入到所述系统中；

遥感参数接口模块，用于将所使用无人机平台的遥感参数数据输入到所述系统中；

航迹规划模块，用于接收所述电力数据接口模块、地形数据接口模块以及遥感参数接口模块发送的数据，并根据接收到的所述电力数据、地形数据和遥感参数数据进行无人机飞行航线规划；

遥感影像接口模块，用于接收无人机航拍的遥感影像数据、并将所述遥感影像数据输入到所述系统中；

遥测数据接口模块，用于接收无人机飞行过程中的遥测数据、并将所述遥测数据输入到所述系统中；

数据匹配处理模块，用于接收所述遥感影像接口模块和遥测数据接口模块发送的所述遥感影像数据和遥测数据，然后将所述遥感影像数据与遥测数据进行一一对应的匹配；

数据训练模块，用于接收所述数据匹配处理模块匹配完的所述遥感影像与遥测数据，然后对匹配完的所述遥感影像与遥测数据进行训练工作、并将训练集保存起来以便随时使用；

地质灾害监测模块，用于根据所述训练集进行地质灾害监测、并将监测结果并入训练集中以完成迭代训练；

监测结果展示模块，用于根据用户需求将得到的各类数据与成果从数据库中提取出来进行展示；

所述电力数据接口模块、地形数据接口模块和遥感参数接口模块并联后与所述航迹规划模块连接；所述航迹规划模块与所述遥感影像接口模块、遥测数据模块连接；所述遥感影像接口模块与所述数据匹配处理模块连接；所述遥测数据模块与所述数据匹配处理模块连接；所述数据匹配处理模块与所述数据训练模块、地质灾害监测模块连接；所述数据训练模块与所述地质灾害监测模块连接；所述地质灾害监测模块与所述监测结果展示模块连接。

可选地，所述系统还包括：

数据判断模块，用于接收输入所述系统的数据、并判断接收到的数据类型，其中，所述数据类型包括电力数据类型、地形数据类型、遥感参数数据类型、遥感影像数据类型以及遥测数据类型；所述数据判断模块分别与所述电力数据接口模块、地形数据接口模块、遥感参数接口模块、遥感影像接口模块和遥测数据接口模块连接。

可选地，所述电力数据接口模块还包括：

电力数据判断子模块，用于判断接收到的所述电力数据是否正确。

可选地，所述地形数据接口模块还包括：

地形数据判断子模块，用于判断接收到的所述地形数据是否正确。

可选地，所述遥感参数接口模块还包括：

遥感参数数据判断子模块，用于判断接收到的所述遥感参数数据是否在正确。

可选地，所述遥感影像接口模块还包括：

遥感影像数据判断子模块，用于判断接收到的所述遥感影像数据是否在正确。

可选地，所述遥测数据模块还包括：

遥测数据判断子模块，用于判断接收到的所述遥测数据是否在正确。

第二方面，提供一种无人机影像输电线路地质灾害监测方法，包括：

获取用户数据；

判断所述用户数据的类型；

如果所述用户数据为电力数据、地形数据及遥感参数数据，则将所述用户数据分别输入到电力数据接口模块、地形数据接口模块以及遥感参数接口模块，并分别判断所述电力数据、地形数据及遥感参数数据是否正确；

如果正确，则根据所述电力数据、地形数据及遥感参数数据进行航迹规划，生成航迹文件；

如果所述用户数据为遥感影像数据以及遥测数据，则将所述用户数据分别输入到遥感影像接口模块及遥测数据接口模块，并将所述用户数据进行预处理，将预处理后的所述遥感影像数据以及遥测数据通过所述数据匹配处理模块进行匹配处理；将匹配后的所述遥感影像数据以及遥测数据通过所述数据训练模块进行数据训练，生成训练集、并判断是否需要重训练；

如果需要重训练则将所述遥感影像数据以及遥测数据重新进行数据训练；

如果不需要重训练则将数据训练完后的所述训练集通过所述地质灾害监测模块进行地质灾害监测，将监测结果通过所述监测结果展示模块进行展示。

可选地，所述将监测结果通过所述监测结果展示模块进行展示包括：

获取监测数据；

根据所述待监测数据进行地质灾害监测，将监测结果通过所述监测结果展示模块进行展示；

获取筛选条件数据，判断是否有符合所述筛选条件的数据；

如果没有符合所述筛选条件的数据，则结束监测；

如果有符合所述筛选条件的数据，则通过所述数据匹配处理模块展示符合所述筛选条件的数据；

获取用户对符合所述筛选条件的数据的选择结果；

根据所述选择结果，将监测结果通过所述监测结果展示模块进行展示。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本发明实施例提供无人机影像输电线路地质灾害监测系统包括：电力数据接口模块、地形数据接口模块、遥感参数接口模块、航迹规划模块、遥感影像接口模块、遥测数据接口模块、数据匹配处理模块、数据训练模块、地质灾害监测模块、监测结果展示模块。通过将电力数据、地形数据以及遥感参数数据与地质灾害监测相结合，能够有效提高电力救援工作的时效性，同时将遥感影像数据和遥测数据进行有效的管理，能搞提高地质灾害监测的效率。

另外，本发明实施例中提供的无人机影像输电线路地质灾害监测方法，当有多种数据输入时可以判断输入数据的类型，并根据数据的类型进行相应的处理，能够提高地质灾害监测的效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种无人机影像输电线路地质灾害监测系统各模块的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种无人机影像输电线路地质灾害监测方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种无人机影像输电线路地质灾害监测方法的监测结构展示流程图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是本发明实施例提供的一种无人机影像输电线路地质灾害监测系统的各模块示意图，如图1所示，所述无人机影像输电线路地质灾害监测系统包括：电力数据接口模块1、地形数据接口模块2、遥感参数接口模块3、航迹规划模块4、遥感影像接口模块5、遥测数据接口模块6、数据匹配处理模块7、数据训练模块8、地质灾害监测模块9以及监测结果展示模块10。

电力数据接口模块1，用于将待巡检的输电线路坐标等电力数据输入到所述系统中，其中，所述电力数据接口模块1包括数据发送子模块，数据接收子模块以及电力数据判断子模块，可以将接受到的用户数据进行判断，即判断接收到电力数据是否正确，并将正确的电力数据发送给航迹规划模块4。

地形数据接口模块2，用于将待巡检的输电线路的地形数据输入到所述系统中，其中，所述地形数据接口模块2包括数据发送子模块，数据接收子模块以及地形数据判断子模块，可以将接受到的用户数据进行判断，即判断接收到地形数据是否正确，并将正确的地形数据发送给航迹规划模块4。

遥感参数接口模块3，用于将所使用无人机平台的遥感参数数据输入到所述系统中，其中，所述遥感参数接口模块3包括数据发送子模块，数据接收子模块以及遥感参数数据判断子模块，可以将接受到的用户数据进行判断，即判断接收到遥感参数数据是否正确，并将正确的遥感参数数据发送给航迹规划模块4。

航迹规划模块4，用于接收所述电力数据接口模块1、地形数据接口模块2以及遥感参数接口模块3发送的数据，并根据接收到的所述电力数据、地形数据和遥感参数数据进行无人机飞行航线规划。

遥感影像接口模块5，用于接收无人机航拍的遥感影像数据、并将所述遥感影像数据输入到所述系统中，其中，所述遥感影像接口模块5包括数据发送子模块，数据接收子模块以及遥感影像数据判断子模块，可以将接受到的遥感影像数据进行判断，即判断接收到遥感影像数据是否正确，并将正确的遥感影像数据发送给数据匹配处理模块7。

遥测数据接口模块6，用于接收无人机飞行过程中的遥测数据、并将所述遥测数据输入到所述系统中，其中，所述遥测数据接口模块6包括数据发送子模块，数据接收子模块以及遥测数据判断子模块，可以将接受到的遥测数据进行判断，即判断接收到遥测数据是否正确，并将正确的遥测数据发送给数据匹配处理模块7。

数据匹配处理模块7，包括数据发送子模块、数据接收子模块以及数据匹配子模块，用于接收所述遥感影像接口模块5和遥测数据接口模块6发送的所述遥感影像数据和遥测数据，然后将所述遥感影像数据与遥测数据进行一一对应的匹配。

数据训练模块8，包括数据发送子模块、数据接收子模块以及数据训练子模块，用于接收所述数据匹配处理模块7匹配完的所述遥感影像与遥测数据，然后对匹配完的所述遥感影像与遥测数据进行训练工作、并将训练集保存起来以便随时使用。

地质灾害监测模块9，包括数据发送子模块、数据接收子模块以及地质灾害监测子模块，用于根据所述训练集进行地质灾害监测、并将监测结果并入训练集中以完成迭代训练。

监测结果展示模块10，包括数据发送子模块、数据接收子模块以及监测结果展示子模块，用于根据用户需求将得到的各类数据与成果从数据库中提取出来进行展示。

所述电力数据接口模块1、地形数据接口模块2和遥感参数接口模块3并联后与所述航迹规划模块4连接；所述航迹规划模块4与所述遥感影像接口模块5、遥测数据模块6连接；所述遥感影像接口模块5与所述数据匹配处理模块7连接；所述遥测数据模块6与所述数据匹配处理模块7连接；所述数据匹配处理模块7与所述数据训练模块8、地质灾害监测模块9连接；所述数据训练模块8与所述地质灾害监测模块9连接；所述地质灾害监测模块9与所述监测结果展示模块10连接。

所述系统还包括数据判断模块，用于接收输入所述系统的数据、并判断接收到的数据类型，其中，所述数据类型包括电力数据类型、地形数据类型、遥感参数数据类型、遥感影像数据类型以及遥测数据类型；所述数据判断模块分别与所述电力数据接口模块1、地形数据接口模块2、遥感参数接口模块3、遥感影像接口模块5和遥测数据接口模块6连接。

当系统运行之后，电力数据接口模块1、地形数据接口模块2、遥感参数接口模块3、遥感影像接口模块5、遥测数据接口模块6会全部启动等待用户输入数据，监测结果展示模块10也启动便于用户对现有监测结果进行查询。当用户输入电力、地形、遥感参数数据时，电力数据接口模块1、地形数据接口模块2、遥感参数接口模块3会对三类数据进行校验以确认数据的正确性，当确认数据正确后，系统会启动航迹规划模块4，使用配套的电力数据、地形数据和遥感参数，即用户输入的电力数据、地形数据和遥感参数进行无人机飞行航线的规划；当用户输入遥感影像时，由遥感影像接口模块5对遥感影像进行预处理录入系统中，启动数据匹配处理模块7处理；当用户导入遥测数据时由遥测数据接口模块6对遥测数据进行预处理录入系统中，同样启动数据匹配处理模块7处理；数据匹配模块7完成数据的匹配工作后，启动数据训练模块8进行数据训练，用户可选择是否对训练集进行重训练，若是，则启动数据训练模块8将系统中所有的数据进行训练以生产新的训练集，若否，则地质灾害检测模块9根据训练集进行地质灾害检测，检测结果也将并入训练集中已完成迭代训练，检测完成后启动监测结果展示模块10根据用户需求进行成果展示。

参见图2所示，本发明实施例提供的一种无人机影像输电线路地质灾害监测方法的流程图，如图2所示，

获取用户输入的数据，其中，用户输入的数据类型包括：电力数据类型、地形数据类型、遥感参数数据类型、遥感影像数据类型以及遥测数据类型；

通过所述数据判断模块判断所述用户数据的类型，确保各数据类型输入到对应的模块中；

如果所述用户数据为电力数据、地形数据及遥感参数数据，则将所述用户数据分别输入到电力数据接口模块、地形数据接口模块以及遥感参数接口模块，并通过所述电力数据判断子模块、地形数据判断子模块以及遥感参数数据判断子模块分别判断所述电力数据、地形数据及遥感参数数据是否正确；

如果正确，则根据所述电力数据、地形数据及遥感参数数据进行航迹规划，生成航迹文件；如果不正确则提示用户重新输入或退出；

如果所述用户数据为遥感影像数据以及遥测数据，则将所述用户数据分别输入到遥感影像接口模块及遥测数据接口模块，并通过所述遥感参数数据判断子模块以及遥测数据判断子模块将所述用户数据进行预处理，将预处理后的所述遥感影像数据以及遥测数据通过所述数据匹配处理模块进行匹配处理；将匹配后的所述遥感影像数据以及遥测数据通过所述数据训练模块进行数据训练，生成训练集、并判断是否需要重训练，其中，所述遥感影像数据以及遥测数据可以为无人机采集后直接反馈的实时数据也可以为用户自行输入的数据；

如果需要重训练则将所述遥感影像数据以及遥测数据重新进行数据训练；

如果不需要重训练则将数据训练完后的所述训练集通过所述地质灾害监测模块进行地质灾害监测，将监测结果通过所述监测结果展示模块进行展示。

参见图3所示，本发明实施例提供的一种无人机影像输电线路地质灾害监测方法的监测结构展示流程图，如图3所示，所述将监测结果通过所述监测结果展示模块进行展示包括：

获取监测数据，其中，所述监测数据包括用户自行输入的遥感影像数据以及遥测数据；

根据所述待监测数据进行地质灾害监测，将监测结果通过所述监测结果展示模块进行展示；

获取筛选条件数据，判断是否有符合所述筛选条件的数据，其中，所述筛选条件数据包括已经包含在所述训练集内的遥感影像数据以及遥测数据或电力数据、地形数据以及遥感参数数据集；

如果没有符合所述筛选条件的数据，则提示用户重新输入或结束监测；

如果有符合所述筛选条件的数据，则通过所述数据匹配处理模块展示符合所述筛选条件的数据，其中，筛选出的数据为包含全部或部分筛选条件的训练集；

获取用户对符合所述筛选条件的数据的选择结果；

根据所述选择结果，将监测结果通过所述监测结果展示模块进行展示。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (9)

1.一种无人机影像输电线路地质灾害监测系统，其特征在于，所述系统包括以下模块：

电力数据接口模块(1)，用于将待巡检的输电线路坐标等电力数据输入到所述系统中；

地形数据接口模块(2)，用于将待巡检的输电线路的地形数据输入到所述系统中；

遥感参数接口模块(3)，用于将所使用无人机平台的遥感参数数据输入到所述系统中；

航迹规划模块(4)，用于接收所述电力数据接口模块(1)、地形数据接口模块(2)以及遥感参数接口模块(3)发送的数据，并根据接收到的所述电力数据、地形数据和遥感参数数据进行无人机飞行航线规划；

遥感影像接口模块(5)，用于接收无人机航拍的遥感影像数据、并将所述遥感影像数据输入到所述系统中；

遥测数据接口模块(6)，用于接收无人机飞行过程中的遥测数据、并将所述遥测数据输入到所述系统中；

数据匹配处理模块(7)，用于接收所述遥感影像接口模块(5)和遥测数据接口模块(6)发送的所述遥感影像数据和遥测数据，然后将所述遥感影像数据与遥测数据进行一一对应的匹配；

数据训练模块(8)，用于接收所述数据匹配处理模块(7)匹配完的所述遥感影像与遥测数据，然后对匹配完的所述遥感影像与遥测数据进行训练工作、并将训练集保存起来以便随时使用；

地质灾害监测模块(9)，用于根据所述训练集进行地质灾害监测、并将监测结果并入训练集中以完成迭代训练；

监测结果展示模块(10)，用于根据用户需求将得到的各类数据与成果从数据库中提取出来进行展示；

所述电力数据接口模块(1)、地形数据接口模块(2)和遥感参数接口模块(3)并联后与所述航迹规划模块(4)连接；所述航迹规划模块(4)与所述遥感影像接口模块(5)、遥测数据模块(6)连接；所述遥感影像接口模块(5)与所述数据匹配处理模块(7)连接；所述遥测数据模块(6)与所述数据匹配处理模块(7)连接；所述数据匹配处理模块(7)与所述数据训练模块(8)、地质灾害监测模块(9)连接；所述数据训练模块(8)与所述地质灾害监测模块(9)连接；所述地质灾害监测模块(9)与所述监测结果展示模块(10)连接。

2.根据权利要求1所述的无人机影像输电线路地质灾害监测系统，其特征在于，所述系统还包括：

数据判断模块，用于接收输入所述系统的数据、并判断接收到的数据类型，其中，所述数据类型包括电力数据类型、地形数据类型、遥感参数数据类型、遥感影像数据类型以及遥测数据类型；所述数据判断模块分别与所述电力数据接口模块(1)、地形数据接口模块(2)、遥感参数接口模块(3)、遥感影像接口模块(5)和遥测数据接口模块(6)连接。

3.根据权利要求1所述的无人机影像输电线路地质灾害监测系统，其特征在于，所述电力数据接口模块(1)还包括：

电力数据判断子模块，用于判断接收到的所述电力数据是否正确。

4.根据权利要求1所述的无人机影像输电线路地质灾害监测系统，其特征在于，所述地形数据接口模块(2)还包括：

地形数据判断子模块，用于判断接收到的所述地形数据是否正确。

5.根据权利要求1所述的无人机影像输电线路地质灾害监测系统，其特征在于，所述遥感参数接口模块(3)还包括：

遥感参数数据判断子模块，用于判断接收到的所述遥感参数数据是否在正确。

6.根据权利要求1所述的无人机影像输电线路地质灾害监测系统，其特征在于，所述遥感影像接口模块(5)还包括：

遥感影像数据判断子模块，用于判断接收到的所述遥感影像数据是否在正确。

7.根据权利要求1所述的无人机影像输电线路地质灾害监测系统，其特征在于，所述遥测数据模块(6)还包括：

遥测数据判断子模块，用于判断接收到的所述遥测数据是否在正确。

8.一种无人机影像输电线路地质灾害监测方法，用于如权利要求1-7任一所述的无人机影像输电线路地质灾害监测系统，其特征在于，包括：

获取用户数据；

判断所述用户数据的类型；

如果所述用户数据为电力数据、地形数据及遥感参数数据，则将所述用户数据分别输入到电力数据接口模块、地形数据接口模块以及遥感参数接口模块，并分别判断所述电力数据、地形数据及遥感参数数据是否正确；

如果正确，则根据所述电力数据、地形数据及遥感参数数据进行航迹规划，生成航迹文件；

如果所述用户数据为遥感影像数据以及遥测数据，则将所述用户数据分别输入到遥感影像接口模块及遥测数据接口模块，并将所述用户数据进行预处理，将预处理后的所述遥感影像数据以及遥测数据通过所述数据匹配处理模块进行匹配处理；将匹配后的所述遥感影像数据以及遥测数据通过所述数据训练模块进行数据训练，生成训练集、并判断是否需要重训练；

如果需要重训练则将所述遥感影像数据以及遥测数据重新进行数据训练；

如果不需要重训练则将数据训练完后的所述训练集通过所述地质灾害监测模块进行地质灾害监测，将监测结果通过所述监测结果展示模块进行展示。

9.根据权利要求8所述的无人机影像输电线路地质灾害监测方法，其特征在于，所述将监测结果通过所述监测结果展示模块进行展示包括：

获取监测数据；

根据所述待监测数据进行地质灾害监测，将监测结果通过所述监测结果展示模块进行展示；

获取筛选条件数据，判断是否有符合所述筛选条件的数据；

如果没有符合所述筛选条件的数据，则结束监测；

如果有符合所述筛选条件的数据，则通过所述数据匹配处理模块展示符合所述筛选条件的数据；

获取用户对符合所述筛选条件的数据的选择结果；

根据所述选择结果，将监测结果通过所述监测结果展示模块进行展示。