CN112327925A - 一种道路养护巡查协同辅助系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种道路养护巡查协同辅助系统，其包括巡查车，装载有定位模块；无人机系统，包括中转站和无人机，中转站固定设置在巡查车上且用于供无人机提供着陆平台，无人机上设置有图像采集模块；信息采集模块，用于接收预设的当前启动信息；路径规划模块，连接于信息采集模块和无人机系统，响应于当前启动信息并自动规划巡查目的地信息；返程模块，连接于无人机系统和路径规划模块，用于对到达巡查目的地信息且完成巡查的无人机规划返程目的地信息。本申请具有优化道路巡查过程的效果。

Description

一种道路养护巡查协同辅助系统

技术领域

本申请涉及路政管理的技术领域，尤其是涉及一种道路养护巡查协同辅助系统。

背景技术

道路养护巡查工作包括路产管理、桥梁检测、路面巡视与路政配合的巡查、上报及处理等工作，若出现连降暴雨的天气，大桥护坡容易出现水毁，巡查员在路旁巡查时需要对毁损的护坡进行勘察、测量并拍照采集图像。

相关技术的巡查方式通过人工巡查的方式，在某些道路情况比较复杂的路段工作人员不便采集道路侧方（如护坡等）的信息。

发明内容

为了优化道路巡查过程，本申请提供一种道路养护巡查协同辅助系统。

本申请提供的一种采用如下技术方案：

一种道路养护巡查协同辅助系统，包括：

巡查车，装载有定位模块；

无人机系统，包括中转站和无人机，中转站固定设置在巡查车上且用于供无人机提供着陆平台，无人机上设置有图像采集模块；

信息采集模块，用于接收预设的当前启动信息；

路径规划模块，连接于信息采集模块和无人机系统，响应于当前启动信息并自动规划巡查目的地信息；

返程模块，连接于无人机系统和路径规划模块，用于对到达巡查目的地信息且完成巡查的无人机规划返程目的地信息。

通过采用上述技术方案，工作人员搭乘巡查车驾驶于道路旁，观察到道路侧方的护坡出现塌陷等情况且巡查车不易在道路上停车时，工作人员通过移动终端发出预设的启动信息，信息采集模块接收到当前启动信息，路径规划模块响应于当前启动信息并自动规划巡查目的地信息，无人机接收巡查目的地信息并按照最短飞行路径飞往巡查目的地信息对应位置的上方，返程模块对到达巡查目的地信息且完成巡查的无人机规划返程目的地信息，无人机按照最短飞行路径飞往返程目的地信息对应的位置，在无人机进行巡查过程中，无人机携带的图像采集模块对巡查目的地信息对应位置的护坡图像进行采集，以便于在道路上不便停车的情况下对道路侧方的护坡进行图像采集，而后工作人员通过移动终端下发文字再结合图像采集模块采集的图像，形成路况订单信息。

可选的，所述路径规划模块包括：

道路采集模块，用于采集道路方向信息和道路宽度信息；

路径生成模块，连接于信息采集模块和道路采集模块，用于根据道路方向信息和道路宽度信息得到巡查目的地信息。

通过采用上述技术方案，根据道路方向信息和道路宽度信息实时生成巡查车当前所在位置处对应的巡查目的地信息，达到了根据道路情况精确生成巡查目的地信息的效果。

可选的，返程模块包括：

判决模块，用于判断无人机是否到达巡查目的地信息且完成巡查，若否则输出飞行信息；

对比模块，连接于判决模块，判断是否同时存在飞行信息和当前启动信息，若是则在无人机飞行完毕时输出转向信息，若否则在无人机飞行完毕时输出返程信息；

信息输出模块，连接于路径生成模块和无人机系统，响应于转向信息并将当前启动信息对应的巡查目的地信息作为返程目的地信息，响应于返程信息并将中转站的位置信息作为返程目的地信息。

通过采用上述技术方案，无人机在执行上一时间段对应的启动信息并开始巡查工作的过程中，若在当前时间段再次接收到启动信息，此时路径生成模块再次生成对应于当前启动信息的当前巡查目的地信息，无人机先飞往下一巡查目的地信息处再返回至中转站，提高了巡查效率。

可选的，所述判决模块包括：

状态判断模块，用于判断无人机是否到达巡查目的地信息；

定时模块，用于判断无人机是否对巡查目的地信息进行巡查并输出巡查信息或非巡查信息；

图像采集模块连接于定时模块，用于接收巡查信息并进行图像采集。

通过采用上述技术方案，定时模块输出巡查信息，表明无人机正在对巡查目的地信息对应的位置进行巡查，此时图像采集模块采集巡查目的地信息对应位置处的护坡情况，减少图像采集模块对无人机飞往巡查目的地信息过程中拍摄的无效信息。

可选的，所述图像采集模块还连接于信息输出模块，用于接收返程目的地信息并停止图像采集。

通过采用上述技术方案，无人机巡查完毕后，无人机飞往中转站或者下一巡查目的地信息，在此飞行过程中，图像采集模块停止采集图像，减少了图像采集模块采集的无效信息。

可选的，所述无人机系统的数量大于等于一组。

通过采用上述技术方案，设置两组无人机便于在其中一个无人机出现故障时保证辅助系统的正常运行。

可选的，所述辅助系统还包括遥控器，连接于信息采集模块和无人机，用于输出控制信息并控制信息采集模块停止采集启动信息，用于控制无人机的飞行方向。

通过采用上述技术方案，通过设置遥控器便于工作人员手动控制无人机的启、停和飞行路径，便于路径规划模块出现故障时工作人员能够手动控制无人机。

可选的，所述辅助系统还包括：

移动终端，用于输入路况信息。

通过采用上述技术方案，当道路上出现毁损处时，工作人员将毁损处的路况等信息输入至辅助终端内，以便生成路况检修订单。

可选的，所述移动终端内设置有语音转文字模块，用于将语音转换为文字信息。

通过采用上述技术方案，工作人员通过语音输入模块输入路况信息，语音转文字模块将语音信息转换为文字信息，便于工作人员在毁损处较多的路况下录入路况信息。

可选的，所述移动终端内还设置有校验模块，用于识别文字信息中的有效文字信息并以语音反馈。

通过采用上述技术方案，校验模块对工作人员通过语音输入而后转换的文字信息校验并输出，便于工作人员对录入信息的准确度进行判断。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过采用巡查车、辅助终端、无人机系统、信息采集模块、巡查路径模块和返程模块，实现了便于工作人员在不易停车的路段对道路侧方的情况进行采集的功能；

2.通过采用辅助终端，实现了便于工作人员对毁损处的信息进行录入的功能；

3.通过采用语音转文字模块，实现了便于工作人员在毁损处较多的路径进行信息录入的功能。

附图说明

图1是本申请实施例控制框图的示意图；、

图2是本申请实施例示意巡查车在道路巡查时的俯视图；

图3是巡查车巡查时的示意图。

附图标记说明：1、道路；11、护坡；12、护坡检修处；13、巡查范围；3、巡查车；4、无人机系统；41、中转站；42、无人机。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种道路养护巡查协同辅助系统。参照图1和图2，包括巡查车3、辅助终端、无人机系统4、信息采集模块、路径规划模块和返程模块。该协同辅助系统用于辅助工作人员进行道路1巡查，工作人员乘载巡查车3并携带辅助终端，无人机系统4包括无人机42和中转站41，中转站41设置于巡查车3上并用于供无人机42提供着陆平台，无人机42上设置有图像采集模块。

参照图2和图3，工作人员搭乘巡查车3驾驶于道路1上且位于道路1的边沿处，工作人员观察到道路1侧方的护坡11出现塌陷等情况且巡查车3不易在道路1上停车时，工作人员通过移动终端发出预设的启动信息，信息采集模块接收到当前启动信息，路径规划模块连接于信息采集模块和无人机系统4，路径规划模块响应于当前启动信息并自动规划巡查目的地信息；返程模块，连接于无人机系统4和路径规划模块，用于对到达巡查目的地信息且完成巡查的无人机42规划返程目的地信息。无人机42携带的图像采集模块用于对巡查目的地信息对应位置的护坡11图像进行采集，以便于在道路1上不便停车的情况下对道路1侧方的护坡11进行图像采集，而后工作人员通过移动终端输入的文字再结合图像采集模块采集的图像，形成路况订单信息，将路况订单信息转发至后台中心，便于后台人员调度工程队对道路1状况进行排查。

在巡查车3上设置有车载采集终端和GPS定位模块，车载采集终端用于采集巡查车3水平方向周围的图像信息，GPS定位模块用于对巡查车3的位置进行定位，以便于生成巡查车3的行车路径。

辅助终端为移动终端，可采用手机、PDA、平板电脑等其他种类的智能终端，当道路1上出现毁损处时，通过具有图像采集功能的辅助终端对毁损处进行拍照，同时工作人员将毁损处的路况等信息输入至辅助终端内，以便生成路况检修订单。

巡查工作人员位于巡查车3且在不易停车的路况下行驶时，驾驶者只需观察前方路况，其余的工作人员在录入路况检修订单的同时还需在行驶的过程中观察道路1，因此为了便于工作人员在录入订单的同时观察道路1，本申请实施例采用的辅助终端包括文字输入模块、语音输入模块、语音转文字模块和校验模块，校验模块包括文字转语音模块、存储模块和语音播放模块，工作人员通过语音输入模块输入路况信息，语音转文字模块将语音信息转换为文字信息，文字转语音模块将语音转文字模块转换后的文字信息再次进行转换变为语音信息并通过语音播放模块播放，以便工作人员对通过语音方式录入的文字信息进行校验，若转换后的文字信息在允许的误差范围内，即可将文字信息存储于存储模块内，工作人员可在道路1巡查完毕后调取存储模块内的文字信息，将文字信息再手动或者自动生成后台便于识别的路况订单信息。

参照图1，路径规划模块包括道路采集模块和路径生成模块，道路采集模块用于采集道路方向信息和道路宽度信息，其中道路方向信息和道路宽度信息可采用直接调取的方式或者是实时采集的方式，若采用直接调取的方式，则预先将道路1的路径录入具有存储功能且与路径规划模块连接的路径地图存储器内，当巡查车3行驶到某一路段时，采集根据该路段的延伸方向信息作为道路方向信息并采集道路宽度信息；路径生成模块连接于信息采集模块和道路采集模块，用于根据道路方向信息和道路宽度信息得到巡查目的地信息。

参照图2，其中，生成巡查目的地信息的方法包括：采集道路方向信息和道路宽度信息；沿垂直于道路1方向形成飞行轴线，根据道路宽度信息形成飞行长度信息；在飞行轴线上根据飞行长度信息形成巡查目的地信息。在形成飞行轴线时为以中转站41为原点，以垂直于道路1方向的方向为正方向，确实正方向时存在位于同一直线方向相反的两种情况，因此本申请实施例预设的启动信息包含选择垂直于道路1方向的两个方向中的哪一个作为正方向；正方向确定后，根据采集的道路宽度信息在飞行轴线上选取道路宽度信息对应的位置点作为基准位置点形成巡查范围13，巡查范围13可以基准位置点为圆心，以预设的巡查半径形成圆形或扇形巡查区域，该巡查区域即为巡查目的地信息。无人机42接收到巡查目的地信息并飞行至巡查区域的上方，图像采集模块对巡查区域或大于巡查区域的范围进行拍摄，此时无人机42下方的拍摄区域即包含护坡11，同时巡查数值可调整以使巡查系统适应不同的道路1。

若无人机42在飞行过程中为了出现故障，本申请实施采用的辅助系统还包括遥控器，遥控器连接于信息采集模块和无人机42，用于输出控制信息并控制信息采集模块停止采集启动信息，用于控制无人机42的飞行方向，通过设置遥控器便于工作人员手动控制无人机42的启、停和飞行路径，便于路径规划模块出现故障时工作人员能够手动控制无人机42。

无人机42在去往巡查目的地信息对应位置的过程中以及无人机42对巡查目的地信息对应的巡查区域进行拍摄后，巡查车3由于无法停靠于路边因此一直处于前行状态，无人机42需要停靠至中转站41处，中转站41设置有为无人机42提供电源的充电装置，以保证无人机42在巡查过程中能够正常工作。

无人机系统4的数量可根据巡查路段的距离和巡查路段问题频次信息进行调整，为了提高巡查效果，本申请设置的无人机系统4数量大于等于一个组，每个无人机42均对应于唯一的中转站41。若设置两组无人机42，则在巡查一侧道路1的同时，可控制另一组无人机42飞往对侧道路1的护坡11处，对道路1两旁的护坡11情况进行高效排查。

参照图2，在维修处出现较多的路况，无人机42在执行上一时间段对应的启动信息并开始巡查工作的过程中，若在当前时间段再次接收到启动信息，此时路径生成模块再次生成对应于当前启动信息的当前巡查目的地信息，此时若无人机42先回到中转站41而后再飞往当前巡查目的地信息处，则造成了不必要的飞行路径，此时可根据实际情况，将当前巡查目的地信息发送至无人机42，无人机42直接飞往一下个毁损处对，通过图像采集模块对该位置的图像进行采集，因此本申请设置的返程模块包括判决模块、对比模块和信息输出模块，判决模块用于判断无人机42是否到达巡查目的地信息且完成巡查，若否则输出飞行信息；对比模块连接于判决模块，判断是否同时存在飞行信息和当前启动信息，若是则在无人机42飞行完毕时输出转向信息，若否则在无人机42飞行完毕时输出返程信息；信息输出模块连接于路径生成模块和无人机系统4，响应于转向信息并将当前启动信息对应的巡查目的地信息作为返程目的地信息，响应于返程信息并将中转站41的位置信息作为返程目的地信息，将返程目的地信息发送至无人机系统4。

参照图1，其中，判决模块包括状态判断模块和定时模块，状态判断模块用于判断无人机42是否到达巡查目的地信息；定时模块用于判断无人机42是否对巡查目的地信息进行巡查并输出巡查信息或非巡查信息。本申请实施例在无人机42上设置有GPS模块或者北斗系统定位模块，将生成的巡查目的地信息存储至地图存储器中，状态判断模块判断无人机42是否到达地图存储器中中巡查目的地信息对应的坐标，此处为现有技术，非本发明的发明点，此处不再赘述；通过判断无人机42在巡查目的地信息对应的位置处停留的时间，并将停留时间与定时模块内存储的预设采集时间信息进行比对，若无人机42停留的时间等于预设采集时间，则说明无人机42完成巡查，无人机42停留的时间未到达预设采集时间前，定时模块输出巡查信息，无人机42停留的时间到达预设采集时间点时，定时模块输出非巡查信息，表示已完成巡查。

若对比模块同时接收到飞行信息和当前启动信息，则说明无人机42在执行上一阶段的巡查任务时又接收到了巡查任务，此时在无人机42将上一阶段的巡查任务执行完毕后，信息输出模块将下一阶段的巡查目的地信息传输至无人机42，无人机42直接飞往下一个毁损处进行图像采集。其中，在无人机42上可设置有障碍物避让模块，以使得无人机42在飞行过程中与树木或道路1旁的建筑物碰撞。

若无人机42携带的图像采集模块若在无人机42飞往巡查目的地信息对应的位置处或者是在返回至中转站41的过程中均开启，则可能会造成存入无效图像信息的情况，为了便于对毁损处的进行精准采集，参照图，本申请设置的图像采集模块连接于定时模块和信息输出模块，图像采集模块用于接收巡查信息并进行图像采集，用于接收返程目的地信息并停止图像采集。

本申请实施例的实施原理为：

工作人员乘载巡查车3在道路1上行驶并观察道路1边沿的护坡11情况，当工作人员发现护坡11存在需要修护时，工作人员会停车下车通过移动终端等拍照同时记录护坡11需要修护处的位置、待维修情况等信息以生成路况订单信息；当路面上的交通情况不便于工作人员停车拍照时，工作人员通过移动终端发出预设的启动信息，其中工作人员选定的预设的启动信息包含无人机42飞行轴线指向待维护护坡11的一侧为飞行正方向，正方向确定后，路径生成模块根据道路采集模块内的道路方向信息和道路宽度信息生成巡查目的地信息，无人机42接收到巡查目的地信息并飞行至巡查区域的上方，图像采集模块接收巡查信息并进行图像采集；若无人机42在执行上一时间段对应的启动信息并开始巡查工作的过程中再次接收到启动信息，则无人机42飞往再次接收到的启动信息对应生成的巡查目的地信息后再飞回至中转站41，若无人机42在进行巡查工作的过程中未再次收到启动信息，则无人机42直接飞回中转站41；当工作人员结束对该不易停车路段的巡检后，通过调取图像采集模块内的图像信息以及在无人机42进行巡查工作过程中通过移动终端录入的文字信息生成路况订单信息。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种道路养护巡查协同辅助系统，其特征在于，包括：

巡查车(3)，装载有定位模块；

无人机系统(4)，包括中转站(41)和无人机(42)，中转站(41)固定设置在巡查车(3)上且用于供无人机(42)提供着陆平台，无人机(42)上设置有图像采集模块；

信息采集模块，用于接收预设的当前启动信息；

路径规划模块，连接于信息采集模块和无人机系统(4)，响应于当前启动信息并自动规划巡查目的地信息；

返程模块，连接于无人机系统(4)和路径规划模块，用于对到达巡查目的地信息且完成巡查的无人机(42)规划返程目的地信息。

2.根据权利要求1所述的一种道路养护巡查协同辅助系统，其特征在于，所述路径规划模块包括：

道路采集模块，用于采集道路方向信息和道路宽度信息；

路径生成模块，连接于信息采集模块和道路采集模块，用于根据道路方向信息和道路宽度信息得到巡查目的地信息。

3.根据权利要求1所述的一种道路养护巡查协同辅助系统，其特征在于，返程模块包括：

判决模块，用于判断无人机(42)是否到达巡查目的地信息且完成巡查，若否则输出飞行信息；

对比模块，连接于判决模块，判断是否同时存在飞行信息和当前启动信息，若是则在无人机(42)飞行完毕时输出转向信息，若否则在无人机(42)飞行完毕时输出返程信息；

信息输出模块，连接于路径生成模块和无人机系统(4)，响应于转向信息并将当前启动信息对应的巡查目的地信息作为返程目的地信息，响应于返程信息并将中转站(41)的位置信息作为返程目的地信息。

4.根据权利要求3所述的一种道路养护巡查协同辅助系统，其特征在于，所述判决模块包括：

状态判断模块，用于判断无人机(42)是否到达无人机(42)巡查目的地信息；

定时模块，用于判断无人机(42)是否对巡查目的地信息进行巡查并输出巡查信息或非巡查信息；

图像采集模块连接于定时模块，用于接收巡查信息并进行图像采集。

5.根据权利要求3所述的一种道路养护巡查协同辅助系统，其特征在于，所述图像采集模块还连接于信息输出模块，用于接收返程目的地信息并停止图像采集。

6.根据权利要求1所述的一种道路养护巡查协同辅助系统，其特征在于，所述无人机系统(4)的数量大于等于一组。

7.根据权利要求1所述的一种道路养护巡查协同辅助系统，其特征在于，所述辅助系统还包括遥控终端，连接于信息采集模块，用于输出控制信息并控制信息采集模块停止采集启动信息。

8.根据权利要求1所述的一种道路养护巡查协同辅助系统，其特征在于，所述辅助系统还包括：

移动终端，用于输入路况信息。

9.根据权利要求7所述的一种道路养护巡查协同辅助系统，其特征在于，所述移动终端内设置有语音转文字模块，用于将语音转换为文字信息。

10.根据权利要求8所述的一种道路养护巡查协同辅助系统，其特征在于，所述移动终端内还设置有校验模块，用于识别文字信息中的有效文字信息并以语音反馈。

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