CN115629616B - 基于bim的能源设施无人机巡检路线生成方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种基于BIM的能源设施无人机巡检路线生成方法和系统，包括：获取待巡检的能源设施的BIM模型；获取所述能源设施中各设施的拍摄距离；确定用户选中的巡检对象的巡检面；根据用户选中的巡检对象的巡检面、拍摄距离和BIM模型生成对应的巡检点组，所述巡检点组至少包括一个巡检点；在确定出所有的巡检点组后，根据BIM模型生成巡检点之间的飞行轨迹。本方案可以简化无人机飞行路径的规划，方便用户在较为复杂的场景下规划飞行路线。
Description
技术领域
本申请涉及能源设施巡检技术，特别是一种基于BIM的能源设施无人机巡检路线生成方法和系统。
背景技术
诸如电站、储能设施等是能源设施中的重要组成部分，设施是否正常运行会影响片区的供电。随着无人机技术和机器人技术的发展，能源设施的巡检从人工转变成无人机或者巡检机器人等技术。巡检机器人已经可以实现自动抄表、故障检测等功能，但是其具有局限性，不能检查高处设施。
无人机巡检很好地弥补了巡检机器人的缺点。目前无人机可以基于地图等信息设置飞行路线，例如，可以通过地图设置无人机飞行轨迹，并设置飞行高度。但是目前的应用主要用于较高空域的轨迹设置，精细化程度不足，不足能满足复杂场所的需要。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种基于BIM的能源设施无人机巡检路线生成方法和系统，以简化无人机飞行路线的设置。
一方面，本申请实施例提供了一种基于BIM的能源设施无人机巡检路线生成方法，包括：
获取待巡检的能源设施的BIM模型；
获取所述能源设施中各设施的拍摄距离；
确定用户选中的巡检对象的巡检面；
根据用户选中的巡检对象的巡检面、拍摄距离和BIM模型生成对应的巡检点组，所述巡检点组至少包括一个巡检点；
在确定出所有的巡检点组后，根据BIM模型生成巡检点之间的飞行轨迹。
在一些实施例中，根据用户选中的巡检对象的巡检面、拍摄距离和BIM模型生成对应的巡检点组，具体包括：
当所述巡检面是巡检对象的一个侧面时，获取摄像头的参数；
根据所述侧面的位置确定摄像头的指向参数，其中，所述摄像头的指向垂直于所述侧面；
根据所述BIM模型确定该侧面的长l0和高h0；
根据摄像头参数确定在无人机与该侧面的距离为拍摄距离时摄像头所拍摄画面对应的长l1和高h1；
根据l0、h0、l1、h1确定无人机对应该巡检面的拍摄点位组。
在一些实施例中，根据l0、h0、l1、h1确定无人机对应该侧面的拍摄点位，具体是：
当所述l1大于l0且h1大于h0时，将所述巡检面的中心点沿所述侧面的法向量方向增加拍摄距离作为偏移量后得到拍摄点位，作为拍摄点组；
当所述l1小于等于l0或者h1小于等于h0时，以l0除以l1的商的整数部分加冗余数作为横向巡检点数量n,以h0除以h1的商的整数部分加冗余数作为纵向巡检点数量m；所述冗余数是大于等于1的整数；根据所述横向巡检点数量和纵向巡检点数量对所述巡检面划分成n*m个相同面积的子面，将各子面中心点沿所述侧面的法向量方向增加拍摄距离作为偏移量后各子面对应的拍摄点位，作为拍摄点组。
在一些实施例中，根据用户选中的巡检对象的巡检面、拍摄距离和BIM模型生成对应的巡检点组，具体包括：
当所述巡检面是巡检对象的一个顶部面时，获取摄像头的参数；
根据所述顶部面的位置确定云台的指向参数；
根据所述BIM模型确定该顶部面的长l2和宽w2；
根据摄像头参数确定在无人机与该顶部面的距离为拍摄距离时摄像头所拍摄画面对应的长l1和宽w1；
根据l2、w2、l1、h1确定无人机对应该巡检面的拍摄点位组。
在一些实施例中，根据l2、w2、l1、h1确定无人机对应该巡检面的拍摄点位组，具体包括：
当所述l1大于l2且w1大于w2时，将所述巡检面的中心点向上增加拍摄距离作为偏移量后得到拍摄点位，作为拍摄点组；
当所述l1小于等于l2或者w1小于等于w2时，以l2除以l1的商的整数部分加冗余数作为长度方向巡检点数量x,以w2除以w1的商的整数部分加冗余数作为宽度方向巡检点数量y；所述冗余数是大于等于1的整数；根据所述长度方向巡检点数量和宽度方向巡检点数量对所述巡检面划分成x*y个相同面积的子面，将各子面中心点向上增加拍摄距离作为偏移量后各子面对应的拍摄点位，作为拍摄点组。
在一些实施例中，确定用户选中的巡检对象的巡检面，具体包括：
显示BIM模型；
根据用户的控制指令确定用户选中的巡检对象及其一个面，其中，所述巡检对象在BIM模型被简化处理为多面体。
在一些实施例中，还包括以下步骤：
读取巡检对象的类型；
根据所述巡检对象的类型在数据库中查表后提供巡检任务项，并根据用户指令确定需要执行的巡检任务，将所述巡检任务与所述巡检点组关联并写入控制文件。
在一些实施例中，所述在确定出所有的巡检点组后，根据BIM模型生成巡检点之间的飞行轨迹，具体是：
根据用户选择的巡检面的次序确定执行各巡检点组的次序；
根据BIM模型确定两个巡检点组中心位置之间障碍物的第一高度，且确定第一巡检点组最后一个巡检点的上方以及第二巡检点组的第一巡检点的上方无障碍物时，所述第一高度为障碍物的最大高度；在两个巡检点组之间设置第一中间点和第二中间点，其中第一中间点的水平面坐标为第一个巡检点组中最后巡检点的水平面坐标，且高度坐标为大于第一高度的第二高度；第二中间点的水平面坐标为第二个巡检点组中第一个巡检点的水平坐标，所述第二中间点的高度坐标为第二高度；
设置无人机从第一巡检点组的最后一个巡检点飞往第一中间点，然后飞往第二中间点，再飞往第二巡检点组的第一个巡检点；
其中，一个巡检点组中各巡检点的飞行次序按照用户设置偏好确定。
在一些实施例中，所述在确定出所有的巡检点组后，根据BIM模型生成巡检点之间的飞行轨迹，具体是：
根据用户选择的巡检面的次序确定执行各巡检点组的次序；
确定第一个巡检点组的最后一个巡检点的第一坐标以及第二个巡检点组第一个巡检点的第二坐标；
对第一坐标和第二坐标之中高度较高坐标加上偏移距离，得到第一投影高度，对第一坐标和第二坐标之中高度较低坐标减去偏移距离，得到第二投影高度；
将第一投影高度和第二投影高度之间的BIM模型在水平面上进行投影，得到平面地图；
寻找从第一坐标到第二坐标在水平面上的最短路径，按照路径对应的投影中线作为投影飞行轨迹；
设置无人机在第一坐标时调整到与第二坐标相同的高度，并按照所述投影轨迹飞往所述第二坐标。
另一方面，本申请实施例提供了一种基于BIM的能源设施无人机巡检路线生成系统，包括：
存储器，用于存储程序；
处理器，用于加载所述程序以执行所述的方法。
本申请实施例通过获取待巡检的能源设施的BIM模型；以及获取所述能源设施中各设施的拍摄距离；接着确定用户选中的巡检对象的巡检面；根据用户选中的巡检对象的巡检面、拍摄距离和BIM模型生成对应的巡检点组，所述巡检点组至少包括一个巡检点；通过这一方式，用户只需要选择巡检对象的某个面，即可以基于BIM模型和拍摄距离生成对应的巡检点位，在部分场合中，例如，巡检对象比较大，需要无人机移动才能完整拍摄的情况下，用户可以利用本申请快速计算出无人机的巡检点位，接着将各巡检点组，基于BIM模型的构造规划不同巡检面之间的飞行路径，大大简化了用户在配置无人机飞行路线时的难度，配合无人机自身所具备的避障功能，可以在较为复杂的场景中执行巡检。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的基于BIM的能源设施无人机巡检路线生成方法的流程图；
图2是本申请实施例提供的编码过程示意图；
图3是本申请实施例提供的飞行路径策略一的示意图；
图4是本申请实施例提供的飞行路径策略二的示意图；
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本申请实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本申请的技术方案，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
参照图1，本申请实施例提供了一种基于BIM的能源设施无人机巡检路线生成方法，包括：
S1、获取待巡检的能源设施的BIM模型。
能源设施可以至诸如电站，储能设施等能源设施，这些设施通常设置于郊外等偏远区域，这些设施为了保障安全均需要定期进行巡检和维护。巡检的任务主要是发现设施异常情况，例如出现破损、裂痕、温度异常、倾斜等。其中BIM模型可以是设施建设时所建立的BIM模型。对于已经建设的设施，也可以通过后期建立BIM模型的方式实施。其中BIM模型中，包含各设施的定位信息。对于部分较为精细的BIM模型，可以将其中的设施简化成多面体，如多棱柱。通过这一简化设置，可以帮助用户以设施的某个面作为巡检目标，计算出无人机的拍摄点位，简化了设置巡检路径的难度。
S2、获取所述能源设施中各设施的拍摄距离。
其中，对于不同的设施可以配置不同的拍摄距离，这一配置与摄像机参数、图像拍摄要求有关。同时，拍摄距离也可以理解为一个作业时的安全距离。这一距离用户可以根据实际情况设置。
S3、确定用户选中的巡检对象的巡检面。
首先，向用户显示BIM模型。用户可以通过输入设备对模型进行旋转放大和选中，本实施例会根据用户的控制指令确定用户选中的巡检对象及其一个面。这样，当用户选择完需要进行巡检任务的巡检面以后，基于拍摄距离，就可以换算出需要设置多少个拍摄点位，并且这些点位对应于该巡检面的分布情况。本申请引入巡检面作为选择的单位，简化了在巡检场景中无人机拍摄覆盖目标的问题。
S4、根据用户选中的巡检对象的巡检面、拍摄距离和BIM模型生成对应的巡检点组，所述巡检点组至少包括一个巡检点。
具体地，在本申请中，巡检面主要分为两种，一种是侧面，一种是顶面，无论是侧面还是顶面，在计算拍摄点位的时候，均可以采取相同的原理。即根据拍摄距离下摄像头可以拍摄的画面尺寸，与BIM模型对应的巡检面尺寸进行比较，当摄像头拍摄的尺寸大于巡检面时，无人机只需要飞到其巡检面中心即可完成对巡检面的覆盖拍摄。而在巡检面大于拍摄面积的时候，则需要计算拍摄点位的数量和位置。
具体地：
S411、当所述巡检面是巡检对象的一个侧面时，获取摄像头的参数。
其中，通过摄像头的镜头参数和拍摄距离，可以换算出所能拍摄的尺寸。
S412、根据所述侧面的位置确定摄像头的指向参数，其中，所述摄像头的指向垂直于所述侧面。将摄像头指垂直于巡检面是为了从正面拍摄巡检面的图像，减少图像畸变对巡检任务的影响。同时，这一方式简化了摄像头指向角度的控制。
S413、根据所述BIM模型确定该侧面的长l0和高h0。
可以理解的是，在BIM模型中，设施的具体尺寸是确定的，在本实施例中，设施被简化为多面柱体，例如，长方体，其侧面的长l0和高h0便是简化后的柱体的一个侧面。这些参数可以从BIM模型中读取。
S414、根据摄像头参数确定在无人机与该侧面的距离为拍摄距离时摄像头所拍摄画面对应的长l1和高h1。长l1和高h1是利用拍摄距离和摄像头参数所换算得到的。这一数值虽然存在一定的误差，但是可以通过一定的冗余值进行补偿，以确保巡检面被无人机拍摄的画面所覆盖。
S415、根据l0、h0、l1、h1确定无人机对应该巡检面的拍摄点位组，具体是：
当所述l1大于l0且h1大于h0时，将所述巡检面的中心点沿所述侧面的法向量方向增加拍摄距离作为偏移量后得到拍摄点位，作为拍摄点组。在这一情形中，假设巡检面的中心坐标是(x0，y0，z0)，假设向量(x1，y1，0)是与巡检面垂直的法向量，那么增加偏移的时候，只需要将两个向量相加即可，即偏移后的坐标是(x0+x1，y0+y1，z0)。
当所述l1小于等于l0或者h1小于等于h0时，以l0除以l1的商的整数部分加冗余数作为横向巡检点数量n,以h0除以h1的商的整数部分加冗余数作为纵向巡检点数量m；所述冗余数是大于等于1的整数；根据所述横向巡检点数量和纵向巡检点数量对所述巡检面划分成n*m个相同面积的子面，将各子面中心点沿所述侧面的法向量方向增加拍摄距离作为偏移量后各子面对应的拍摄点位，作为拍摄点组。当实际的巡检面比摄像头拍摄的画面尺寸更大的时候，需要考虑在横向和纵向设置多个拍摄点。而计算拍摄点的数量的方式可以是将巡检面的长和高分别处以摄像头对应的长和高，这样，取出相除后的结果的整数部分，并且加上大于等于1的整数作为冗余数，这样可以确保摄像头在多个点位拍摄的画面的总面积是大于巡检面的。在本实施例中，计算出横向和纵向的巡检点位数量之后，按照横纵分布将巡检面划分成面积相同的子面，并将全部子面对应的中心点，加上法向量作为偏移量，就可以得到这个巡检面对应的所有巡检点位，这样的方式简单，并且可以确保巡检面得到覆盖。
如图2所示，假设l0＝12米，h0＝9米，l1＝3.5米，h1＝3.5米，假设冗余量为1，则在长度方向(横向)上n＝【12/3.5】+1＝4，m＝【9/3.5】+1＝3。也就是将巡检面划分成4*3的12个子面，每个子面对应面积是3*3，而摄像头在该拍摄距离上拍摄的面积是3.5*3.5，因此，对每个子面的中心进行拍摄，可以完成该面的覆盖。
同理，若步骤S4中，巡检面是一个顶部面时，如下：
S421、当所述巡检面是巡检对象的一个顶部面时，获取摄像头的参数。
S422、根据所述顶部面的位置确定云台的指向参数。其中，摄像头垂直于水平面，并且根据巡检面的长宽方向确定摄像头的拍摄角度，使得拍摄画面的长宽分别与巡检面的长宽对应平行。
S423、根据所述BIM模型确定该顶部面的长l2和宽w2。
S424、根据摄像头参数确定在无人机与该顶部面的距离为拍摄距离时摄像头所拍摄画面对应的长l1和宽w1。
S425、根据l2、w2、l1、h1确定无人机对应该巡检面的拍摄点位组。具体包括：
当所述l1大于l2且w1大于w2时，将所述巡检面的中心点向上增加拍摄距离作为偏移量后得到拍摄点位，作为拍摄点组。需要说明的是，与侧面不同的是侧面与水平面垂直，而顶部面与水平面是平行，那么可以利用(0,0，z1)表示法向量，实际上在顶部作为巡检面时，只需要增加高度作为偏移量。
当所述l1小于等于l2或者w1小于等于w2时，以l2除以l1的商的整数部分加冗余数作为横向(长度方向)巡检点数量x,以w2除以w1的商的整数部分加冗余数作为宽度方向巡检点数量y；所述冗余数是大于等于1的整数；根据所述横向(长度方向)巡检点数量和宽度方向巡检点数量对所述巡检面划分成x*y个相同面积的子面，将各子面中心点向上增加拍摄距离作为偏移量后各子面对应的拍摄点位，作为拍摄点组。
在顶面拍摄点的处理上，原理与侧面的处理方式一致。区别在于，对于顶部面而言，偏移量在高度方向上。
S5、在确定出所有的巡检点组后，根据BIM模型生成巡检点之间的飞行轨迹。
由于实际环境中相对复杂，因此本实施例选择相对可靠、算法简单且安全的飞行轨迹规划方式。
其中，包括两种策略，参照图3，策略一：
S511、根据用户选择的巡检面的次序确定执行各巡检点组的次序。
S512、根据BIM模型确定两个巡检点组中心位置之间障碍物的第一高度，且确定第一巡检点组最后一个巡检点的上方以及第二巡检点组的第一巡检点的上方无障碍物时，所述第一高度为障碍物的最大高度；在两个巡检点组之间设置第一中间点和第二中间点，其中第一中间点的水平面坐标为第一个巡检点组中最后巡检点的水平面坐标，且高度坐标为大于第一高度的第二高度；第二中间点的水平面坐标为第二个巡检点组中第一个巡检点的水平坐标，所述第二中间点的高度坐标为第二高度。
具体地，如图3所示，通过BIM模型，可以确定两点之间存在的障碍物的第一高度(是指最高障碍物的高度)，通过控制无人机升到高于第一高度的第二高度后，再降落到对应的巡检点，可以在两个巡检点位顶部均没有障碍物的情况下，实现简单且距离较短的无人机位置转移。虽然上述方案未必是最优的方案，但是对于大多数巡检场景而言，该方案安全、可靠且简单。当然在判断是否存在障碍物时，应当考虑无人机在拍摄点上方一定的容错率，即要求巡检点位上方对应的一定大小的面积没有障碍物。
S513、设置无人机从第一巡检点组的最后一个巡检点飞往第一中间点，然后飞往第二中间点，再飞往第二巡检点组的第一个巡检点。通过设置两个对应的中间点，并利用直接升降的方式来确保无人机不会碰撞障碍物。
其中，一个巡检点组中各巡检点的飞行次序按照用户设置偏好确定。可以理解的是，在一些方式中，例如，一个巡检点组内包括多个巡检点，这些巡检点以通常矩阵的方式分布，用户可以根据自己的需要设置组内的巡检方式，可以至从左到右，从上到下的，也可以是从下倒上，从右到左的，可以是从中间到外面的，也可以从外面到中间的。这与巡检图像的后续处理有关。
参照图4，第二种策略是：
S521、根据用户选择的巡检面的次序确定执行各巡检点组的次序。
S522、确定第一个巡检点组的最后一个巡检点的第一坐标以及第二个巡检点组第一个巡检点的第二坐标。
S523、对第一坐标和第二坐标之中高度较高坐标加上偏移距离，得到第一投影高度，对第一坐标和第二坐标之中高度较低坐标减去偏移距离，得到第二投影高度。需要理解的是，偏移距离是一种为了保障飞行安全所设置的冗余量或者是容错量。
S524、将第一投影高度和第二投影高度之间的BIM模型在水平面上进行投影，得到平面地图。这一方式利用了BIM模型的参数，可以快速确定在上述高度范围上是否存在安全的飞行路径供无人机行进。投影如图4所示，可以利用简化后的BIM模型在平面上投影，这样得到的投影地图简单且容易处理。需要理解的是，无人机的飞行需要一定的安全距离，因此在投影地图上宽度小于一定数值的路径会被视为被阻挡，在进行寻迹之前，需要根据道路的宽度对投影地图进行处理。
S525、可以利用蚁群算法寻找从第一坐标到第二坐标在水平面上的最短路径，按照路径对应的投影中线作为投影飞行轨迹。其中，蚁群算法是现有的寻轨方法，其可以寻找出最短的路径。利用该思路，可以将三维问题转换成二维地图的问题，然后利用现有二维地图的算法来进行求解。需要理解的是，平面坐标，可以理解为xy坐标，因为在本实施例的坐标系中，xy平面代表水平面。虽然上述方式并不能选择最佳的路线，但是该方法简单，可靠。
S526、设置无人机在第一坐标时调整到与第二坐标相同的高度，并按照所述投影轨迹飞往所述第二坐标。当然，作为替换，也可以将无人机从第一坐标飞到第二坐标对应的平面坐标上再将无人机升/降到第二坐标相同的高度。
策略二提供另外一种设置飞行路线的方式。
在一些实施例，策略一和策略二之间是可以组合的，例如不满足策略一的条件时选择使用策略二，或者不满足策略二时采取策略一。以策略一和策略二的组合可以满足大多数场景的巡检要求。如果存在一些场景无法使用策略一和策略二来完成，说明上述场景可能本身并不适合采用无人机进行巡检，例如在室内的更为复杂的场景，这些场景需要配合轨道机器人来实施，并非适合应用无人机巡检的场合。
一些实施例中，基于BIM模型的数据，可以确定出巡检对象的类型，不同的类型可以预先配置可选的巡检任务，这些任务可以是红外拍摄，普通拍摄，测量任务等，因此，在该实施例中，还包括以下步骤：
读取巡检对象的类型。
根据所述巡检对象的类型在数据库中查表后提供巡检任务项，并根据用户指令确定需要执行的巡检任务，将所述巡检任务与所述巡检点组关联并写入控制文件。其中，所述控制文件用于在无人机执行任务时提供任务信息和飞行轨迹信息。
本申请实施例提供了一种基于BIM的能源设施无人机巡检路线生成系统，包括：
存储器，用于存储程序；
处理器，用于加载所述程序以执行所述的方法。
注意，上述仅为本申请的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本申请不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种基于BIM的能源设施无人机巡检路线生成方法，其特征在于，包括：
获取待巡检的能源设施的BIM模型；
获取所述能源设施中各设施的拍摄距离；
确定用户选中的巡检对象的巡检面；
根据用户选中的巡检对象的巡检面、拍摄距离和BIM模型生成对应的巡检点组，所述巡检点组至少包括一个巡检点；
在确定出所有的巡检点组后，根据BIM模型生成巡检点之间的飞行轨迹。
2.根据权利要求1所述的基于BIM的能源设施无人机巡检路线生成方法，其特征在于，根据用户选中的巡检对象的巡检面、拍摄距离和BIM模型生成对应的巡检点组，具体包括：
当所述巡检面是巡检对象的一个侧面时，获取摄像头的参数；
根据所述侧面的位置确定摄像头的指向参数，其中，所述摄像头的指向垂直于所述侧面；
根据所述BIM模型确定该侧面的长l0和高h0；
根据摄像头参数确定在无人机与该侧面的距离为拍摄距离时摄像头所拍摄画面对应的长l1和高h1；
根据l0、h0、l1、h1确定无人机对应该巡检面的拍摄点位组。
3.根据权利要求2所述的基于BIM的能源设施无人机巡检路线生成方法，其特征在于，根据l0、h0、l1、h1确定无人机对应该侧面的拍摄点位，具体是：
当所述l1大于l0且h1大于h0时，将所述巡检面的中心点沿所述侧面的法向量方向增加拍摄距离作为偏移量后得到拍摄点位，作为拍摄点组；
当所述l1小于等于l0或者h1小于等于h0时，以l0除以l1的商的整数部分加冗余数作为横向巡检点数量n,以h0除以h1的商的整数部分加冗余数作为纵向巡检点数量m；所述冗余数是大于等于1的整数；根据所述横向巡检点数量和纵向巡检点数量对所述巡检面划分成n*m个相同面积的子面，将各子面中心点沿所述侧面的法向量方向增加拍摄距离作为偏移量后各子面对应的拍摄点位，作为拍摄点组。
4.根据权利要求1所述的基于BIM的能源设施无人机巡检路线生成方法，其特征在于，根据用户选中的巡检对象的巡检面、拍摄距离和BIM模型生成对应的巡检点组，具体包括：
当所述巡检面是巡检对象的一个顶部面时，获取摄像头的参数；
根据所述顶部面的位置确定云台的指向参数；
根据所述BIM模型确定该顶部面的长l2和宽w2；
根据摄像头参数确定在无人机与该顶部面的距离为拍摄距离时摄像头所拍摄画面对应的长l1和宽w1；
根据l2、w2、l1、h1确定无人机对应该巡检面的拍摄点位组。
5.根据权利要求4所述的基于BIM的能源设施无人机巡检路线生成方法，其特征在于，根据l2、w2、l1、h1确定无人机对应该巡检面的拍摄点位组，具体包括：
当所述l1大于l2且w1大于w2时，将所述巡检面的中心点向上增加拍摄距离作为偏移量后得到拍摄点位，作为拍摄点组；
当所述l1小于等于l2或者w1小于等于w2时，以l2除以l1的商的整数部分加冗余数作为长度方向巡检点数量x,以w2除以w1的商的整数部分加冗余数作为宽度方向巡检点数量y；所述冗余数是大于等于1的整数；根据所述长度方向巡检点数量和宽度方向巡检点数量对所述巡检面划分成x*y个相同面积的子面，将各子面中心点向上增加拍摄距离作为偏移量后各子面对应的拍摄点位，作为拍摄点组。
6.根据权利要求2～5任一项所述的基于BIM的能源设施无人机巡检路线生成方法，其特征在于，确定用户选中的巡检对象的巡检面，具体包括：
显示BIM模型；
根据用户的控制指令确定用户选中的巡检对象及其一个面，其中，所述巡检对象在BIM模型被简化处理为多面体。
7.根据权利要求1所述的基于BIM的能源设施无人机巡检路线生成方法，其特征在于，还包括以下步骤：
读取巡检对象的类型；
根据所述巡检对象的类型在数据库中查表后提供巡检任务项，并根据用户指令确定需要执行的巡检任务，将所述巡检任务与所述巡检点组关联并写入控制文件。
8.根据权利要求1所述的基于BIM的能源设施无人机巡检路线生成方法，其特征在于，所述在确定出所有的巡检点组后，根据BIM模型生成巡检点之间的飞行轨迹，具体包括：
根据用户选择的巡检面的次序确定执行各巡检点组的次序；
根据BIM模型确定两个巡检点组中心位置之间障碍物的第一高度，且确定第一巡检点组最后一个巡检点的上方以及第二巡检点组的第一巡检点的上方无障碍物时，所述第一高度为障碍物的最大高度；在两个巡检点组之间设置第一中间点和第二中间点，其中第一中间点的水平面坐标为第一个巡检点组中最后巡检点的水平面坐标，且高度坐标为大于第一高度的第二高度；第二中间点的水平面坐标为第二个巡检点组中第一个巡检点的水平坐标，所述第二中间点的高度坐标为第二高度；
设置无人机从第一巡检点组的最后一个巡检点飞往第一中间点，然后飞往第二中间点，再飞往第二巡检点组的第一个巡检点；
其中，一个巡检点组中各巡检点的飞行次序按照用户设置偏好确定。
9.根据权利要求1所述的基于BIM的能源设施无人机巡检路线生成方法，其特征在于，所述在确定出所有的巡检点组后，根据BIM模型生成巡检点之间的飞行轨迹，具体是：
根据用户选择的巡检面的次序确定执行各巡检点组的次序；
确定第一个巡检点组的最后一个巡检点的第一坐标以及第二个巡检点组第一个巡检点的第二坐标；
对第一坐标和第二坐标之中高度较高坐标加上偏移距离，得到第一投影高度，对第一坐标和第二坐标之中高度较低坐标减去偏移距离，得到第二投影高度；
将第一投影高度和第二投影高度之间的BIM模型在水平面上进行投影，得到平面地图；
寻找从第一坐标到第二坐标在水平面上的最短路径，按照路径对应的投影中线作为投影飞行轨迹；
设置无人机在第一坐标时调整到与第二坐标相同的高度，并按照所述投影轨迹飞往所述第二坐标。
10.一种基于BIM的能源设施无人机巡检路线生成系统，其特征在于，包括：
存储器，用于存储程序；
处理器，用于加载所述程序以执行如权利要求1-9任一项所述的方法。
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