CN108100282A - 一种无人机公路巡查系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无人机公路巡查系统，包括中央处理器、图像处理模块、导航定位模块、故障警报模块、存储器、语音播放模块、无线通信模块、光伏供电模块。本发明将无人机应用于公路巡查领域，通过图像处理模块实现对公路路况的实时监测，采用光伏供电模块为整个系统供电，从而延长无人机的续航时间，无人机的应用可以实现全天24小时巡查，减轻了公路巡警的人员投入，同时可通过增设无人机扩大巡查范围。
Description
技术领域
本发明涉及公路巡查技术领域和无人机飞行器技术领域，具体涉及一种无人机公路巡查系统。
背景技术
目前，公路巡查任务主要由公路巡警完成，巡警通过巡逻车巡查路况并在遇到紧急交通事故时通过对讲机将事故发生位置、大致情况反馈到交通事故处理部门，由于巡警人数较少，巡视范围有限，并不能保证每个路段都能巡查，且不能实现全天24小时巡查，巡查、事故上报、事故处理各环节分离，从事故发生到处理所需时间较长，对于夜间事故更是很难实现及时发现、及时上报、及时处理，造成事故处理效率低。虽然投入了大量人力物力到公路巡查任务中，但却并没有取得可观的效果。
由此可见，如何提供一种巡查效率高、人员投入少、可实现全天巡查的公路巡查系统是公路巡查技术领域的相关技术人员亟需解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种巡查效率高、人员投入少、可实现全天巡查的公路巡查系统。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种无人机公路巡查系统，包括中央处理器、图像处理模块、导航定位模块、故障警报模块、存储器、语音播放模块、无线通信模块、光伏供电模块；所述图像处理模块与中央处理器的第一输入端连接，所述导航定位模块与中央处理器的第二输入端连接，所述导航定位模块实时记录无人机各时刻的位置信息，所述故障警报模块与中央处理器的第三输入端连接，存储器与中央处理器的第四输入端连接，所述语音播放模块与中央处理器的第一输出端连接，所述无线通信模块与中央处理器的第二输出端连接，所述光伏供电模块为整个系统供电。
本发明的有益效果是：将无人机应用于公路巡查领域，通过图像处理模块实现对公路路况的实时监测，采用光伏供电模块为整个系统供电，从而延长无人机的续航时间，无人机的应用可以实现全天24小时巡查，减轻了公路巡警的人员投入，同时可通过增设无人机扩大巡查范围。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述图像处理模块包括
可旋转高清摄像头，用于拍摄路面图像；
图像分析单元，获取所述可旋转高清摄像头拍摄的路面图像，分析所述路面图像中是否存在异常路况图像，并对异常路况图像进行标记；
图像截取单元，从所述路面图像中截取所述图像分析单元标记的异常路况图像；
图像处理单元，获取图像截取单元截取的所述异常路况图像，将包含拍摄时间的异常路况图像信息发送给所述中央处理器，所述中央处理器根据异常路况图像信息的拍摄时间获取同一时刻异常路况的位置信息。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过可旋转高清摄像头实时拍摄路面图像，从而直观的获取路况信息，相比巡警通过巡逻车查看路况要更加全方位、覆盖面更广，同时图像分析模块通过与预设的路况图像比对，从而分析判断路面图像中是否存在异常路况图像，通过图像截取单元截取并通过图像处理模块处理，将异常路况图像信息发送到中央处理器，中央处理器通过调用同一时刻导航定位模块记录的无人机的位置信息得到异常路况发生的具体位置，经中央处理器处理后通过无线通信模块发送到终端监控设备，实现了路况监测、异常路况及时得到反馈的效果。
进一步，所述语音播放模块包括
语音存储单元，存储录制好的各类语音信息；
语音处理单元，与所述中央处理器的第一输出端连接，所述语音处理单元根据所述中央处理器发送的语音类别信息生成语音调用信息；
语音调用单元，与所述语音处理单元连接，接收所述语音调用信息，根据所述语音调用信息调出所述语音存储单元中相应的语音信息；
高音喇叭，与所述语音调用单元连接，播放语音处理单元调出的所述语音信息。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过中央处理器路况判断信息及终端设备的指令信息，发送相应的语音类别信息给语音处理单元，语音处理单元控制语音调用单元调用语音存储单元存储的语音信息，高音喇叭将语音播放出来，从而起到很好的警示交通违章者的作用，同时在发生交通紧急事故时，播放的提示语音可以很好的引导在场人员采取救援措施。
进一步，所述故障警报模块包括
故障检测单元，实时监测无人机工作状态下的工作参数，在无人机的工作参数出现异常时，生成参数异常信息；
故障分析单元，与所述故障检测单元连接，根据所述参数异常信息分析故障所在位置及故障原因，生成故障信息；
故障预警单元，与所述故障分析单元和所述中央处理器的第三输入端连接，根据故障信息生成故障预警信息，并将所述故障预警信息发送给所述中央处理器。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过对无人机机身故障实时监测、分析及预警功能，可以保证无人机在巡查过程中飞行安全，同时保证了整个无人机公路巡查系统安全可靠。
进一步，所述存储器存储有预设的无人机工作状态下的工作参数。
进一步，所述工作参数包括剩余电量值、摄像头的焦距、旋转角、高音喇叭的音量、机翼转速。
采用上述进一步方案的有益效果是：实时监测的参数涉及多种，不仅保证了无人机安全飞行，还保证了图像获取和语音播放过程的可靠性。
进一步，所述无线通信模块无线连接外设终端设备，整个系统通过所述无线通信模块与终端设备实时通讯。
采用上述进一步方案的有益效果是：整个无人机公路巡查系统通过无线通信模块与外设的终端设备通讯连接，这里的终端设备可以包括地面路况控制中心的监控设备，还可以包括能够与无人机实时通讯的移动终端设备。
附图说明
图1为本发明一种无人机公路巡查系统与外设终端设备通讯关系示意图；
图2为本发明一种无人机公路巡查系统整体结构图；
图3为本发明一种无人机公路巡查系统图像处理模块结构图；
图4为本发明一种无人机公路巡查系统语音播放模块结构图；
图5为本发明一种无人机公路巡查系统故障警报模块结构图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、中央处理器 ，2、图像处理模块 ，21、可旋转高清摄像头 ，22、图像分析单元 ，23、图像截取单元 ，24、图像处理单元 ，3、语音播放模块 ，31、语音处理单元 ，32、语音调用单元，33、语音存储单元 ，34、高音喇叭 ，4、导航定位模块 ，5、光伏供电模块 ，6、故障警报模块，61、故障检测单元 ，62、故障分析单元 ，63、故障预警单元 ，7、存储器 ，8、无线通信模块。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，为本实施例提供的一种无人机公路巡查系统与外设终端设备通讯关系示意图，其中移动终端设备发送信号给无人机，无人机定位移动终端设备所在位置，并通过导航功能自动航行到移动终端设备所在位置，拍摄所在位置的路面图像，播放语音引导在场人员采取救援措施，并将路面图像信息发送给地面路况控制中心的监控设备，从而及时将事故信息反馈给控制中心，节约了事故发现和处理时间。
参见图2，本实施例提供的无人机公路巡查系统，包括中央处理器1、图像处理模块2、导航定位模块4、故障警报模块6、存储器7、语音播放模块3、无线通信模块8、光伏供电模块5；图像处理模块2与中央处理器1的第一输入端连接，导航定位模块4与中央处理器1的第二输入端连接，导航定位模块4实时记录无人机各时刻的位置信息，故障警报模块6与中央处理器1的第三输入端连接，存储器7与中央处理器1的第四输入端连接，语音播放模块3与中央处理器1的第一输出端连接，无线通信模块8与中央处理器1的第二输出端连接，光伏供电模块5为整个系统供电。
参见图3，图像处理模块2包括
可旋转高清摄像头21，用于拍摄路面图像；
图像分析单元22，获取可旋转高清摄像头21拍摄的路面图像，分析路面图像中是否存在异常路况图像，并对异常路况图像进行标记；
图像截取单元23，从路面图像中截取图像分析单元22标记的异常路况图像；
图像处理单元24，获取图像截取单元23截取的异常路况图像，将包含拍摄时间的异常路况图像信息发送给中央处理器1，中央处理器1根据异常路况图像信息的拍摄时间获取同一时刻异常路况的位置信息。
参见图4，语音播放模块3包括
语音存储单元33，存储录制好的各类语音信息；
语音处理单元31，与中央处理器1的第一输出端连接，语音处理单元31根据中央处理器1发送的语音类别信息生成语音调用信息；
语音调用单元32，与语音处理单元31连接，接收语音调用信息，根据语音调用信息调出语音存储单元33中相应的语音信息；
高音喇叭34，与语音调用单元32连接，播放语音处理单元31调出的语音信息。
参见图5，故障警报模块6包括
故障检测单元61，实时监测无人机工作状态下的工作参数，在无人机的工作参数出现异常时，生成参数异常信息；
故障分析单元62，与故障检测单元61连接，根据参数异常信息分析故障所在位置及故障原因，生成故障信息；
故障预警单元63，与故障分析单元62和中央处理器1的第三输入端连接，根据故障信息生成故障预警信息，并将故障预警信息发送给中央处理器1。
上述实施例中的存储器7存储有预设的无人机工作状态下的工作参数。
具体地，本实施例中涉及的工作参数包括剩余电量值、摄像头的焦距、旋转角、高音喇叭34的音量、机翼转速等参数。
具体地，无线通信模块8无线连接外设终端设备，整个系统通过无线通信模块8与终端设备实时通讯。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种无人机公路巡查系统，其特征在于，包括中央处理器（1）、图像处理模块（2）、导航定位模块（4）、故障警报模块（6）、存储器（7）、语音播放模块（3）、无线通信模块（8）、光伏供电模块（5）；所述图像处理模块（2）与中央处理器（1）的第一输入端连接，所述导航定位模块（4）与中央处理器（1）的第二输入端连接，所述导航定位模块（4）实时记录无人机各时刻的位置信息，所述故障警报模块（6）与中央处理器（1）的第三输入端连接，所述存储器（7）与中央处理器（1）的第四输入端连接，所述语音播放模块（3）与中央处理器（1）的第一输出端连接，所述无线通信模块（8）与中央处理器（1）的第二输出端连接，所述光伏供电模块（5）为整个系统供电。
2.根据权利要求 1 所述一种无人机公路巡查系统，其特征在于，所述图像处理模块（2）包括
可旋转高清摄像头（21），用于拍摄路面图像；
图像分析单元（22），获取所述可旋转高清摄像头（21）拍摄的路面图像，分析所述路面图像中是否存在异常路况图像，并对异常路况图像进行标记；
图像截取单元（23），从所述路面图像中截取所述图像分析单元（22）标记的异常路况图像；
图像处理单元（24），获取图像截取单元（23）截取的所述异常路况图像，将包含拍摄时间的异常路况图像信息发送给所述中央处理器（1），所述中央处理器（1）根据异常路况图像信息的拍摄时间获取同一时刻异常路况的位置信息。
3.根据权利要求 1 所述一种无人机公路巡查系统，其特征在于，所述语音播放模块（3）包括
语音存储单元（33），存储录制好的各类语音信息；
语音处理单元（31），与所述中央处理器（1）的第一输出端连接，所述语音处理单元（31）根据所述中央处理器（1）发送的语音类别信息生成语音调用信息；
语音调用单元（32），与所述语音处理单元（31）连接，接收所述语音调用信息，根据所述语音调用信息调出所述语音存储单元（33）中相应的语音信息；
高音喇叭（34），与所述语音调用单元（32）连接，播放语音处理单元（31）调出的所述语音信息。
4.根据权利要求 1 所述一种无人机公路巡查系统，其特征在于，所述故障警报模块（6）包括
故障检测单元（61），实时监测无人机工作状态下的工作参数，在无人机的工作参数出现异常时，生成参数异常信息；
故障分析单元（62），与所述故障检测单元（61）连接，根据所述参数异常信息分析故障所在位置及故障原因，生成故障信息；
故障预警单元（63），与所述故障分析单元（62）和所述中央处理器（1）的第三输入端连接，根据故障信息生成故障预警信息，并将所述故障预警信息发送给所述中央处理器（1）。
5.根据权利要求 1 所述一种无人机公路巡查系统，其特征在于，所述存储器（7）存储预设的无人机工作状态下的工作参数。
6.根据权利要求 4或5所述一种无人机公路巡查系统，其特征在于，所述工作参数包括剩余电量值、摄像头焦距、摄像头旋转角、高音喇叭（34）的音量、机翼转速。
7.根据权利要求 1至5任一项所述一种无人机公路巡查系统，其特征在于，所述无线通信模块（8）无线连接外设终端设备，整个系统通过所述无线通信模块（8）与终端设备实时通讯。
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