CN108734954A - 一种基于无人机的交通监测装置 - Google Patents

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高扬
赵钧
徐玉良
闫廷廷
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Abstract

本发明公开了一种基于无人机的交通监测装置，属于无人机交通监测技术领域，包括地面控制系统、无人机系统、云端数据系统、地理空间信息数据库、服务器、应用服务系统和通讯基站；地面控制系统内设有飞行视频显控仪、飞行状态显控仪、飞行参数存储设备、主机、视频编码设备、视频存储设备、飞行参数处理设备、视频处理设备和无线通讯模块，无人机系统由交通安全判别单元、交通语义提取单元、车辆位置识别单元、通讯单元、传输单元、定位单元和成像单元组成。本发明能实现对飞行视频和状态的同时显控、处理和存储，与外界应用系统连接向大众公布交通通行信息，实现本地地理空间信息数据库的存储。

Description

一种基于无人机的交通监测装置
技术领域
本发明涉及一种交通监测装置，特别是涉及一种基于无人机的交通监测装置，属于无人机交通监测技术领域。
背景技术
无人驾驶飞机是一种用来观测地表目标或投放对地武器的空中飞行平台，被广泛应用于军事战争，用来进行情报侦察，其可以通过其观测地表目标的功能用来检测交通信息，与传统的交通信息检测设备相比，其特点是部署灵活、单设备监测视野广、成本低，并可采集车辆运行轨迹等微观交通信息，应用前景广阔，无人驾驶飞机可通过成像设备采集道路交通视频信息，这些视频信息具有明显的时空属性，且蕴含明确的交通语义，交通语义是指描述出行者交通行为的语言，如车辆跟驰、换道、加速、减速以及交通流的流量、速度和密度参数等描述性参数，如何从海量视频数据中快速查找，符合指定的文本检索条件或与指定车辆图像相似的视频片段，是无人机在交通中应用的关键问题之一。
在申请号为CN201110287250.4的中国专利中，公开了一种基于无人机的交通监测装置，其包括无人机和处理设备，无人机上装设有成像设备、定位设备和传输设备，成像设备采集地面交通视频，定位设备确定飞行参数，获得交通视频对应的时空信息，传输设备将成像设备和定位设备所采集的信息传输至处理设备；处理设备结合交通视频及与其一一对应的时空信息计算获得交通信息，该专利技术根据交通信息和时空信息建立与视频文件的关联数据库，实现交通视频快速检索和视频片段定位，但是该现有技术不仅不能实现对飞行视频和飞行状态的同时显控，而且也不能实现对飞行视频和飞行状态的同时处理和存储，而且，在现有技术中，基于无人机的道路监测系统多不能与外界应用系统连接，不能向大众公布交通信息及通行状态，不能实现本地数据存储，特别是本地地理空间信息数据库的存储。
发明内容
本发明的主要目的是为了解决目前无人机交通监测系统存在的不能实现对飞行视频和飞行状态的同时显控、同时处理、同时存储，不能实现与外界应用系统连接，并向大众公布交通信息及通行状态，同时不能实现本地数据存储，特别是本地地理空间信息数据库存储的问题，而提供一种基于无人机的交通监测装置。
本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：
一种基于无人机的交通监测装置，包括地面控制系统、无人机系统、云端数据系统、地理空间信息数据库、服务器、应用服务系统和通讯基站；所述地面控制系统通过所述通讯基站与所述无人机系统之间无线通讯数据连接，所述地面控制系统与所述云端数据系统之间数据连接，所述云端数据系统与所述地理空间信息数据库之间本地数据连接，所述云端数据系统与所述服务器之间网络连接，所述云端数据系统与所述应用服务系统之间无线通讯数据连接；所述地面控制系统内设有飞行视频显控仪、飞行状态显控仪、飞行参数存储设备、主机、视频编码设备、视频存储设备、飞行参数处理设备、视频处理设备和无线通讯模块。
优选的方案是，所述无人机系统由交通安全判别单元、交通语义提取单元、车辆位置识别单元、通讯单元、传输单元、定位单元和成像单元组成，所述通讯单元与所述地面控制系统无线通讯连接，所述传输单元与所述地面控制系统无线通讯数据连接。
在上述任一方案中优选的是，所述服务器由GIS应用服务器、Web应用服务器和移动信息服务器组成，所述GIS应用服务器、所述Web应用服务器和所述移动信息服务器分别与所述云端数据系统网络连接。
在上述任一方案中优选的是，所述应用服务系统由定位查询单元、地图浏览单元、道路通行信息单元和信息发布单元组成，所述定位查询单元、所述地图浏览单元、所述道路通行信息单元和所述信息发布单元均与所述云端数据系统无线通讯数据连接。
在上述任一方案中优选的是，所述地面控制系统由底座和箱体组成，所述箱体设置在所述底座上，所述飞行视频显控仪、所述飞行状态显控仪、所述飞行参数存储设备、所述主机、所述视频编码设备、所述视频存储设备、所述飞行参数处理设备和所述视频处理设备均设置在所述箱体上。
在上述任一方案中优选的是，所述箱体上还设有操作键盘、数据交换设备、相序显示灯、功率调节按钮、电源开关、多个电流表、电压表和无线连接天线基座。
在上述任一方案中优选的是，所述箱体上还设有串行数据通信接口、数据输出接入接口、飞行状态控制手柄、指南针、选择开关和选择开关状态灯。
在上述任一方案中优选的是，所述相序显示灯包括红灯、黄灯、绿灯和状态灯，选择开关包括系统选择开关、数传选择开关、图传选择开关、无线通讯选择开关和系统散热选择开关，所述飞行视频显控仪内设有飞行视频选择区，所述飞行状态显控仪内设有飞行状态选择区。
在上述任一方案中优选的是，所述无线连接天线基座上设有可伸缩的无线连接天线，所述无线连接天线与所述无线通讯模块电连接，所述箱体的下方设有多个散热窗，所述主机的一侧设有主机散热窗，所述主机散热窗用于为所述主机进行散热。
在上述任一方案中优选的是，所述无人机系统通过所述通讯基站与所述无线通讯模块无线通讯数据连接，所述无线通讯模块与所述主机连接，所述主机分别与所述飞行参数处理设备和所述视频处理设备连接，所述飞行参数处理设备分别与所述飞行状态显控仪和所述飞行参数存储设备连接，所述视频处理设备与所述视频编码设备连接，所述视频编码设备分别与所述飞行视频显控仪和所述视频存储设备连接。
本发明的有益技术效果：按照本发明的基于无人机的交通监测装置，本发明提供的基于无人机的交通监测装置，解决了目前无人机交通监测系统存在的不能实现对飞行视频和飞行状态的同时显控、同时处理、同时存储，不能实现与外界应用系统连接，并向大众公布交通信息及通行状态，同时不能实现本地数据存储，特别是本地地理空间信息数据库存储的问题，本发明提供的基于无人机的交通监测装置，不仅能实现对飞行视频和飞行状态的同时显控、同时处理、同时存储，而且实现与外界应用系统连接，向大众公布交通信息及通行状态，同时还可以实现本地数据存储，特别是本地地理空间信息数据库的存储。
附图说明
图1为按照本发明的基于无人机的交通监测装置结构的一优选实施例的主体结构示意图；
图2为按照本发明的基于无人机的交通监测装置结构的一优选实施例的地面控制系统主体结构示意图，该实施例可以是与图1相同的实施例，也可以是与图1不同的实施例；
图3为按照本发明的基于无人机的交通监测装置结构的一优选实施例的地面控制系统内部系统连接结构示意图，该实施例可以是与图1或图2相同的实施例，也可以是与图1或图2不同的实施例。
图中：1-底座，2-箱体，3-可拆卸箱板，4-散热窗，5-操作键盘，6-数据交换设备，7-相序显示灯，8-功率调节按钮，9-电源开关，10-电流表，11-飞行视频显控仪，12-飞行视频选择区，13-飞行状态显控仪，14-无线连接天线基座，15-无线连接天线，16-飞行状态选择区，17-飞行参数存储设备，18-主机，19-串行数据通信接口，20-数据输出接入接口，21-主机散热窗，22-视频编码设备，23-飞行状态控制手柄，24-视频存储设备，25-指南针，26-飞行参数处理设备，27-视频处理设备，28-选择开关，29-选择开关状态灯，30-电压表，31-无线通讯模块，100-地面控制系统，200-无人机系统，201-交通安全判别单元，202-交通语义提取单元，203-车辆位置识别单元，204-通讯单元，205-传输单元，206-定位单元，207-成像单元，300-云端数据系统，400-地理空间信息数据库，500-服务器，501-GIS应用服务器，502-Web应用服务器，503-移动信息服务器，600-应用服务系统，601-定位查询单元，602-地图浏览单元，603-道路通行信息单元，604-信息发布单元，700-通讯基站。
具体实施方式
为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
如图1、图2和图3所示，本实施例提供的一种基于无人机的交通监测装置，包括地面控制系统100、无人机系统200、云端数据系统300、地理空间信息数据库400、服务器500、应用服务系统600和通讯基站700；所述地面控制系统100通过所述通讯基站700与所述无人机系统200之间无线通讯数据连接，所述地面控制系统100与所述云端数据系统300之间数据连接，所述云端数据系统300与所述地理空间信息数据库400之间本地数据连接，所述云端数据系统300与所述服务器500之间网络连接，所述云端数据系统300与所述应用服务系统600之间无线通讯数据连接；所述地面控制系统100内设有飞行视频显控仪11、飞行状态显控仪13、飞行参数存储设备17、主机18、视频编码设备22、视频存储设备24、飞行参数处理设备26、视频处理设备27和无线通讯模块31。
进一步的，在本实施例中，如图1所示，所述无人机系统200由交通安全判别单元201、交通语义提取单元202、车辆位置识别单元203、通讯单元204、传输单元205、定位单元206和成像单元207组成，所述通讯单元204与所述地面控制系统100无线通讯连接，所述传输单元205与所述地面控制系统100无线通讯数据连接，所述服务器500由GIS应用服务器501、Web应用服务器502和移动信息服务器503组成，所述GIS应用服务器501、所述Web应用服务器502和所述移动信息服务器503分别与所述云端数据系统300网络连接，所述应用服务系统600由定位查询单元601、地图浏览单元602、道路通行信息单元603和信息发布单元604组成，所述定位查询单元601、所述地图浏览单元602、所述道路通行信息单元603和所述信息发布单元604均与所述云端数据系统300无线通讯数据连接。
进一步的，在本实施例中，如图2所示，所述地面控制系统100由底座1和箱体2组成，所述箱体2设置在所述底座1上，所述飞行视频显控仪11、所述飞行状态显控仪13、所述飞行参数存储设备17、所述主机18、所述视频编码设备22、所述视频存储设备24、所述飞行参数处理设备26和所述视频处理设备27均设置在所述箱体2上，所述箱体2上还设有操作键盘5、数据交换设备6、相序显示灯7、功率调节按钮8、电源开关9、多个电流表10、电压表30和无线连接天线基座14。
进一步的，在本实施例中，如图2所示，所述箱体2上还设有串行数据通信接口19、数据输出接入接口20、飞行状态控制手柄23、指南针25、选择开关28和选择开关状态灯29，所述相序显示灯7包括红灯、黄灯、绿灯和状态灯，选择开关28包括系统选择开关、数传选择开关、图传选择开关、无线通讯选择开关和系统散热选择开关，所述飞行视频显控仪11内设有飞行视频选择区12，所述飞行状态显控仪13内设有飞行状态选择区16。
进一步的，在本实施例中，如图2和图3所示，所述无线连接天线基座14上设有可伸缩的无线连接天线15，所述无线连接天线15与所述无线通讯模块31电连接，所述箱体2的下方设有多个散热窗4，所述主机18的一侧设有主机散热窗21，所述主机散热窗21用于为所述主机18进行散热，所述无人机系统200通过所述通讯基站700与所述无线通讯模块31无线通讯数据连接，所述无线通讯模块31与所述主机18连接，所述主机18分别与所述飞行参数处理设备26和所述视频处理设备27连接，所述飞行参数处理设备26分别与所述飞行状态显控仪13和所述飞行参数存储设备17连接，所述视频处理设备27与所述视频编码设备22连接，所述视频编码设备22分别与所述飞行视频显控仪11和所述视频存储设备24连接。
综上所述，在本实施例中，按照本实施例的基于无人机的交通监测装置，本实施例提供的基于无人机的交通监测装置，解决了目前无人机交通监测系统存在的不能实现对飞行视频和飞行状态的同时显控、同时处理、同时存储，不能实现与外界应用系统连接，并向大众公布交通信息及通行状态，同时不能实现本地数据存储，特别是本地地理空间信息数据库存储的问题，本实施例提供的基于无人机的交通监测装置，不仅能实现对飞行视频和飞行状态的同时显控、同时处理、同时存储，而且实现与外界应用系统连接，向大众公布交通信息及通行状态，同时还可以实现本地数据存储，特别是本地地理空间信息数据库的存储。
以上所述，仅为本发明进一步的实施例，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所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于无人机的交通监测装置，其特征在于：包括地面控制系统(100)、无人机系统(200)、云端数据系统(300)、地理空间信息数据库(400)、服务器(500)、应用服务系统(600)和通讯基站(700)；所述地面控制系统(100)通过所述通讯基站(700)与所述无人机系统(200)之间无线通讯数据连接，所述地面控制系统(100)与所述云端数据系统(300)之间数据连接，所述云端数据系统(300)与所述地理空间信息数据库(400)之间本地数据连接，所述云端数据系统(300)与所述服务器(500)之间网络连接，所述云端数据系统(300)与所述应用服务系统(600)之间无线通讯数据连接；所述地面控制系统(100)内设有飞行视频显控仪(11)、飞行状态显控仪(13)、飞行参数存储设备(17)、主机(18)、视频编码设备(22)、视频存储设备(24)、飞行参数处理设备(26)、视频处理设备(27)和无线通讯模块(31)。
2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的交通监测装置，其特征在于：所述无人机系统(200)由交通安全判别单元(201)、交通语义提取单元(202)、车辆位置识别单元(203)、通讯单元(204)、传输单元(205)、定位单元(206)和成像单元(207)组成，所述通讯单元(204)与所述地面控制系统(100)无线通讯连接，所述传输单元(205)与所述地面控制系统(100)无线通讯数据连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于无人机的交通监测装置，其特征在于：所述服务器(500)由GIS应用服务器(501)、Web应用服务器(502)和移动信息服务器(503)组成，所述GIS应用服务器(501)、所述Web应用服务器(502)和所述移动信息服务器(503)分别与所述云端数据系统(300)网络连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于无人机的交通监测装置，其特征在于：所述应用服务系统(600)由定位查询单元(601)、地图浏览单元(602)、道路通行信息单元(603)和信息发布单元(604)组成，所述定位查询单元(601)、所述地图浏览单元(602)、所述道路通行信息单元(603)和所述信息发布单元(604)均与所述云端数据系统(300)无线通讯数据连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于无人机的交通监测装置，其特征在于：所述地面控制系统(100)由底座(1)和箱体(2)组成，所述箱体(2)设置在所述底座(1)上，所述飞行视频显控仪(11)、所述飞行状态显控仪(13)、所述飞行参数存储设备(17)、所述主机(18)、所述视频编码设备(22)、所述视频存储设备(24)、所述飞行参数处理设备(26)和所述视频处理设备(27)均设置在所述箱体(2)上。
6.根据权利要求5所述的一种基于无人机的交通监测装置，其特征在于：所述箱体(2)上还设有操作键盘(5)、数据交换设备(6)、相序显示灯(7)、功率调节按钮(8)、电源开关(9)、多个电流表(10)、电压表(30)和无线连接天线基座(14)。
7.根据权利要求6所述的一种基于无人机的交通监测装置，其特征在于：所述箱体(2)上还设有串行数据通信接口(19)、数据输出接入接口(20)、飞行状态控制手柄(23)、指南针(25)、选择开关(28)和选择开关状态灯(29)。
8.根据权利要求7所述的一种基于无人机的交通监测装置，其特征在于：所述相序显示灯(7)包括红灯、黄灯、绿灯和状态灯，选择开关(28)包括系统选择开关、数传选择开关、图传选择开关、无线通讯选择开关和系统散热选择开关，所述飞行视频显控仪(11)内设有飞行视频选择区(12)，所述飞行状态显控仪(13)内设有飞行状态选择区(16)。
9.根据权利要求6所述的一种基于无人机的交通监测装置，其特征在于：所述无线连接天线基座(14)上设有可伸缩的无线连接天线(15)，所述无线连接天线(15)与所述无线通讯模块(31)电连接，所述箱体(2)的下方设有多个散热窗(4)，所述主机(18)的一侧设有主机散热窗(21)，所述主机散热窗(21)用于为所述主机(18)进行散热。
10.根据权利要求1所述的一种基于无人机的交通监测装置，其特征在于：所述无人机系统(200)通过所述通讯基站(700)与所述无线通讯模块(31)无线通讯数据连接，所述无线通讯模块(31)与所述主机(18)连接，所述主机(18)分别与所述飞行参数处理设备(26)和所述视频处理设备(27)连接，所述飞行参数处理设备(26)分别与所述飞行状态显控仪(13)和所述飞行参数存储设备(17)连接，所述视频处理设备(27)与所述视频编码设备(22)连接，所述视频编码设备(22)分别与所述飞行视频显控仪(11)和所述视频存储设备(24)连接。
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