CN116820141B - 基于5g通信的安防巡检方法、装置、无人机及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及数据处理技术领域，公开了一种基于5G通信的安防巡检方法、装置、无人机及存储介质，该方法包括：获取待巡检区域的环境参数和预设角度的地面物体图像；根据环境参数和预设角度的地面物体图像确定目标巡检路径和目标巡检高度；确定待巡检区域内物体的密集特征值，根据目标巡检路径和密集特征值设置巡视起点；在接收到安全巡检指令时，根据目标巡检路径、目标巡检高度以及巡视起点控制无人机对待巡检区域进行安全巡检；通过上述方式，结合待巡检区域的环境参数和预设角度的地面物体图像确定无人机的目标巡检路径和目标巡检高度，并设置无人机的巡视起点，再控制无人机进行安全巡检，从而能够有效提高巡检的准确性和效率，降低巡检成本。
Description
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域，尤其涉及基于5G通信的安防巡检方法、装置、无人机及存储介质。
背景技术
安全巡检是避免发生隐患的常用方式之一，而目前的安全巡检均是基于人工实现的，例如，利用安保人员利用多班轮流的方式进行不间断巡查，但是人工在进行训练时所巡视的范围较窄、速度较慢，且在巡查过程中存在或多或少的疏忽，导致整体巡视的准确性和效率较低，为此，还提出一种基于机器人巡检的方式，即利用机器人代替安保人员进行安全巡检，但是机器人的巡检是在路面进行的，而路面存在行人、车辆以及各种物体等，导致机器人在巡检过程中容易出现碰撞，且机器人的维修价格昂贵，导致最终巡检的成本较高。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种基于5G通信的安防巡检方法、装置、无人机及存储介质，旨在解决现有技术巡检的准确性和效率较低，以及巡检成本较高的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于5G通信的安防巡检方法，所述基于5G通信的安防巡检方法包括以下步骤：
获取待巡检区域的环境参数和预设角度的地面物体图像；
根据所述环境参数和预设角度的地面物体图像确定无人机的目标巡检路径和目标巡检高度；
确定所述待巡检区域内物体的密集特征值，根据所述目标巡检路径和密集特征值设置所述无人机的巡视起点；
在接收到安全巡检指令时，根据所述目标巡检路径、目标巡检高度以及巡视起点控制所述无人机对所述待巡检区域进行安全巡检。
可选地，所述根据所述环境参数和预设角度的地面物体图像确定无人机的目标巡检路径和目标巡检高度，包括：
根据所述环境参数得到温度数据、湿度数据、气压数据以及风向数据；
获取所述无人机的重量数据；
根据所述温度数据确定无人机的电池续航里程；
根据所述重量数据、湿度数据、气压数据以及风向数据确定无人机的巡检影响特征值；
根据所述电池续航里程、巡检影响特征值以及预设角度的地面物体图像确定无人机的目标巡检路径和目标巡检高度。
可选地，所述根据所述电池续航里程、巡检影响特征值以及预设角度的地面物体图像确定无人机的目标巡检路径和目标巡检高度，包括：
根据所述电池续航里程和单位巡视耗电量确定无人机的最长巡视路径；
根据所述巡检影响特征值确定巡视影响路径；
通过所述巡视影响路径对所述最长巡视路径进行调整，得到当前巡视路径；
根据所述预设角度的地面物体图像和待巡视区域的边界点对所述待巡视区域进行划分，得到多个巡视网格；
分别计算所述多个巡视网络中相邻的巡视网格之间的曼哈顿距离；
对所述预设角度的地面物体图像进行识别，得到斜视图像高度；
通过预设高度比例和所述斜视图像高度确定各地面物体高度，将所述各地面物体高度中的最大高度作为目标巡检高度；
通过无人机层路径规划算法根据所述曼哈顿距离和各地面物体高度规划目标巡检路段和巡检路段顺序；
根据所述目标巡检路段、巡检路段顺序以及当前巡视路径确定无人机的目标巡检路径。
可选地，所述确定所述待巡检区域内物体的密集特征值，根据所述目标巡检路径和密集特征值设置所述无人机的巡视起点，包括：
获取所述待巡检区域内各物体的占地面积；
根据所述占地面积和待巡检区域的总占地面积确定待巡检区域内物体的密集特征值；
根据所述待巡检区域内物体的密集特征值得到多个巡视网格内物体的密集特征值；
确定所述多个巡视网格内物体的密集特征值中的最大密集特征值；
根据所述多个巡视网格的安全指数和最大密集特征值设置所述无人机的巡视起点。
可选地，所述在接收到安全巡检指令时，根据所述目标巡检路径、目标巡检高度以及巡视起点控制所述无人机对所述待巡检区域进行安全巡检，包括：
检测所述与无人机进行通信的无线信号强度；
在所述无线信号强度小于或等于预设信号强度时，将与所述无人机的通信方式切换为5G通信方式；
在通过5G通信方式接收到安全巡检指令时，获取所述无人机所在的当前位置；
在所述当前位置不为所述巡视起点且位于目标巡检路径构成的区域内，控制所述无人机以默认飞行参数移动至距离目标巡检路径最近的位置点；
在所述最近的位置点按照目标巡检路径移动至所述巡视起点；
在接收到安全巡检指令时，根据所述目标巡检路径、目标巡检高度以及巡视起点控制所述无人机对所述待巡检区域进行安全巡检。
可选地，所述在接收到安全巡检指令时，根据所述目标巡检路径、目标巡检高度以及巡视起点控制所述无人机对所述待巡检区域进行安全巡检，包括：
实时监测所述无人机的运行状态；
在所述运行状态为目标状态时，通过5G通信方式获取所述无人机上传的安全巡检图像；
对所述安全巡检图像进行识别，得到巡视图像特征值；
获取待巡检区域内各物体的运行特性；
根据所述各物体的运行特性确定异常特征值；
在所述巡视图像特征值中包括所述异常特征值时，确定所述巡视图像特征值所在的位置坐标；
通过所述无人机根据所述位置坐标进行预警。
可选地，所述实时监测所述无人机的运行状态之后，还包括：
在所述运行状态不为目标状态时，获取正在进行安全巡检的其他无人机的位置坐标；
根据所述其他无人机的位置坐标和所述无人机的当前位置坐标计算相对距离；
根据所述相对距离确定其他无人机中距离无人机最近的目标无人机；
建立所述目标无人机和无人机之间的通信连接，并确定所述无人机的未巡检路径和巡检路径对应的巡检高度；
通过所述目标无人机向所述无人机发送安全巡检指令，以使所述无人机按照所述未巡检路径和巡检路径对应的巡检高度继续进行巡检。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种基于5G通信的安防巡检装置，所述基于5G通信的安防巡检装置包括：
获取模块，用于获取待巡检区域的环境参数和预设角度的地面物体图像；
确定模块，用于根据所述环境参数和预设角度的地面物体图像确定无人机的目标巡检路径和目标巡检高度；
设置模块，用于确定所述待巡检区域内物体的密集特征值，根据所述目标巡检路径和密集特征值设置所述无人机的巡视起点；
安全巡检模块，用于在接收到安全巡检指令时，根据所述目标巡检路径、目标巡检高度以及巡视起点控制所述无人机对所述待巡检区域进行安全巡检。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种无人机，所述无人机包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于5G通信的安防巡检程序，所述基于5G通信的安防巡检程序配置为实现如上文所述的基于5G通信的安防巡检方法。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有基于5G通信的安防巡检程序，所述基于5G通信的安防巡检程序被处理器执行时实现如上文所述的基于5G通信的安防巡检方法。
本发明提出的基于5G通信的安防巡检方法，通过获取待巡检区域的环境参数和预设角度的地面物体图像；根据所述环境参数和预设角度的地面物体图像确定无人机的目标巡检路径和目标巡检高度；确定所述待巡检区域内物体的密集特征值，根据所述目标巡检路径和密集特征值设置所述无人机的巡视起点；在接收到安全巡检指令时，根据所述目标巡检路径、目标巡检高度以及巡视起点控制所述无人机对所述待巡检区域进行安全巡检；通过上述方式，结合待巡检区域的环境参数和预设角度的地面物体图像确定无人机的目标巡检路径和目标巡检高度，然后设置无人机的巡视起点，再控制无人机进行安全巡检，从而能够有效提高巡检的准确性和效率，以及降低巡检成本。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的无人机的结构示意图；
图2为本发明基于5G通信的安防巡检方法第一实施例的流程示意图；
图3为本发明基于5G通信的安防巡检方法第二实施例的流程示意图；
图4为本发明基于5G通信的安防巡检装置第一实施例的功能模块示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的无人机结构示意图。
如图1所示，该无人机可以包括：处理器1001，例如中央处理器（CentralProcessing Unit，CPU），通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏（Display）、输入单元比如键盘（Keyboard），可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如无线保真（Wireless-Fidelity，Wi-Fi）接口）。存储器1005可以是高速的随机存取存储器（RandomAccess Memory，RAM）存储器，也可以是稳定的非易失性存储器（Non-Volatile Memory，NVM），例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对无人机的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及基于5G通信的安防巡检程序。
在图1所示的无人机中，网络接口1004主要用于与网络一体化平台工作站进行数据通信；用户接口1003主要用于与用户进行数据交互；本发明无人机中的处理器1001、存储器1005可以设置在无人机中，所述无人机通过处理器1001调用存储器1005中存储的基于5G通信的安防巡检程序，并执行本发明实施例提供的基于5G通信的安防巡检方法。
基于上述硬件结构，提出本发明基于5G通信的安防巡检方法实施例。
参照图2，图2为本发明基于5G通信的安防巡检方法第一实施例的流程示意图。
在第一实施例中，所述基于5G通信的安防巡检方法包括以下步骤：
步骤S10，获取待巡检区域的环境参数和预设角度的地面物体图像。
需要说明的是，本实施例的执行主体为无人机，还可为其他可实现相同或相似功能的设备，例如安防巡检控制器等，本实施例对此不作限制，在本实施例中，以安防巡检控制器为例进行说明。
可以理解的是，环境参数指的是待巡检区域内与环境相关的参数，该环境参数包括但不限于温度数据、湿度数据、气压数据以及风向数据等，且会影响无人机的安全巡检，地面物体图像指的是待巡检区域内地面上物体的图像，该地面物体图像可以通过设置在无人机上的高速摄像头以预设角度采集得到，由于从上至下正向拍摄无法采集到地面物体的整个图像，也就无法确定各地面物体的高度，因此，该预设角度指的是摄像头拍摄方向与地面的夹角，具体可以根据地面物体之间的间距确定，例如，在物体之间的间距为10米时，预设角度可以为30°，在物体之间的间距为8米时，预设角度可以为37.5，预设角度可以通过以下公式计算得到，具体为：
。
其中，表示需求解的预设角度，/>表示初始设定的间距，/>表示需求解的预设角度对应的间距，/>表示初始设定的间距对应的预设角度。
步骤S20，根据所述环境参数和预设角度的地面物体图像确定无人机的目标巡检路径和目标巡检高度。
可以理解的是，目标巡检路径指的是最终控制无人机进行巡检的最佳路径，目标巡检高度指的是最终控制无人机进行巡检的最佳高度，无人机按照该目标巡检路径和目标巡检高度进行巡检时既不会与物体发生碰撞、飞行路径短以及巡检全面。
进一步地，步骤S20，包括：根据所述环境参数得到温度数据、湿度数据、气压数据以及风向数据；获取所述无人机的重量数据；根据所述温度数据确定无人机的电池续航里程；根据所述重量数据、湿度数据、气压数据以及风向数据确定无人机的巡检影响特征值；根据所述电池续航里程、巡检影响特征值以及预设角度的地面物体图像确定无人机的目标巡检路径和目标巡检高度。
应当理解的是，重量数据可以为无人机的当前重量值，由于温度数据、湿度数据、气压数据以及风向数据均会影响无人机的正常运行，因此，在确定无人机的模板巡检路径时，需要考虑到上述环境参数，温度数据影响的是无人机的电池续航里程，具体是在温度数据对应的数值处于最佳数值时，无人机的电池续航里程最大，巡检影响特征值指的是重量数据、湿度数据、气压数据以及风向数据共同对无人机进行安全巡检的特征值，具体是分别计算重量数据、湿度数据、气压数据以及风向数据与相对应的标准数值之间的差值，然后根据差值确定各自的巡检影响特征数值，再累加各自的巡检影响特征数值，以得到无人机的巡检影响特征值，然后结合电池续航里程和预设角度的地面物体图像确定无人机的目标巡检路径和目标巡检高度。
进一步地，所述根据所述电池续航里程、巡检影响特征值以及预设角度的地面物体图像确定无人机的目标巡检路径和目标巡检高度，包括：根据所述电池续航里程和单位巡视耗电量确定无人机的最长巡视路径；根据所述巡检影响特征值确定巡视影响路径；通过所述巡视影响路径对所述最长巡视路径进行调整，得到当前巡视路径；根据所述预设角度的地面物体图像和待巡视区域的边界点对所述待巡视区域进行划分，得到多个巡视网格；分别计算所述多个巡视网络中相邻的巡视网格之间的曼哈顿距离；对所述预设角度的地面物体图像进行识别，得到斜视图像高度；通过预设高度比例和所述斜视图像高度确定各地面物体高度，将所述各地面物体高度中的最大高度作为目标巡检高度；通过无人机层路径规划算法根据所述曼哈顿距离和各地面物体高度规划目标巡检路段和巡检路段顺序；根据所述目标巡检路段、巡检路段顺序以及当前巡视路径确定无人机的目标巡检路径。
可以理解的是，当前巡视路径指的是在考虑到巡检影响特征值后无人机能巡视的最大路径，在得到电池续航里程后，结合单位巡视耗电量确定无人机的最长巡视路径，然后通过巡视影响路径对最长巡视路径进行调整，以得到当前巡视路径，具体为：
。
其中，表示最长巡视路径，/>表示电池续航里程，/>表示单位巡视耗电量，表示巡视影响路径，/>表示重量数据，/>表示最佳重量值，/>表示最佳重量值对应的可巡视路径，/>表示温度数据，/>表示最佳温度值，/>表示最佳温度值对应的可巡视路径，/>表示湿度数据，/>表示最佳温度值，/>表示最佳湿度值对应的可巡视路径，/>表示气压数据，/>表示最佳气压值，/>表示最佳气压值对应的可巡视路径，/>表示风向数据，/>表示最佳风向值，/>表示最佳风向值对应的可巡视路径，/>表示当前巡视路径。
应当理解的是，曼哈顿距离指的是相邻网格在南北方向和东西方向上的距离之和，在得到待巡视区域的边界点后，结合预设角度的地面物体图像将待巡视区域划分为多个巡视网格，然后分别计算多个巡视网络中相邻的巡视网格之间的曼哈顿距离，例如，计算第一网格与第二网格之间的曼哈顿距离，计算第三网格与第二网格、第四网格之间的曼哈顿距离，然后利用无人机层路径规划算法根据曼哈顿距离和各地面物体高度规划目标巡检路段和巡检路段顺序，目标巡检路段指的是进行安全巡检的路段，该目标巡检路段的数量可以为多条，巡检路段顺序指的是拟合标巡检路段的顺序，在确定目标巡检路段后，将目标巡检路段与当前巡视路径进行匹配，以确定无人机所能巡检的最远距离，然后按照巡检路段顺序将匹配完成的路段拟合成无人机的目标巡检路径。
步骤S30，确定所述待巡检区域内物体的密集特征值，根据所述目标巡检路径和密集特征值设置所述无人机的巡视起点。
应当理解的是，密集特征值表征待巡检区域内物体的密集程度，巡视起点指的是控制无人机进行安全巡检的起点，在确定密集特征值后，结合目标巡检路径设置无人机的巡视起点。
进一步地，步骤S30，包括：获取所述待巡检区域内各物体的占地面积；根据所述占地面积和待巡检区域的总占地面积确定待巡检区域内物体的密集特征值；根据所述待巡检区域内物体的密集特征值得到多个巡视网格内物体的密集特征值；确定所述多个巡视网格内物体的密集特征值中的最大密集特征值；根据所述多个巡视网格的安全指数和最大密集特征值设置所述无人机的巡视起点。
可以理解的是，在获取到待巡检区域内各物体的占地面积后，结合待巡检区域的总占地面积计算密集特征值，具体为：密集特征值=(总占地面积-占地面积)/总占地面积，然后从多个巡视网格内物体的密集特征值中提取最大密集特征值，即表明最大密集特征值内的物体的占地面积最大，此时结合多个巡视网格的安全指数和最大密集特征值设置无人机的巡视起点，由于最大密集特征值最大的网格内更容易出现安全隐患，因此，需要将无人机的巡视起点设置于靠近该网格的边界点，再结合安全指数综合设置最终的巡视起点。
步骤S40，在接收到安全巡检指令时，根据所述目标巡检路径、目标巡检高度以及巡视起点控制所述无人机对所述待巡检区域进行安全巡检。
可以理解的是，在确定巡视起点后，判断是否接收到安全巡检指令，若是，则表明需要控制无人机进行安全巡视，此时控制无人机从巡视起点按照巡视起点进行飞行，以实现对待巡检区域的安全巡检。
本实施例通过获取待巡检区域的环境参数和预设角度的地面物体图像；根据所述环境参数和预设角度的地面物体图像确定无人机的目标巡检路径和目标巡检高度；确定所述待巡检区域内物体的密集特征值，根据所述目标巡检路径和密集特征值设置所述无人机的巡视起点；在接收到安全巡检指令时，根据所述目标巡检路径、目标巡检高度以及巡视起点控制所述无人机对所述待巡检区域进行安全巡检；通过上述方式，结合待巡检区域的环境参数和预设角度的地面物体图像确定无人机的目标巡检路径和目标巡检高度，然后设置无人机的巡视起点，再控制无人机进行安全巡检，从而能够有效提高巡检的准确性和效率，以及降低巡检成本。
在一实施例中，如图3所述，基于第一实施例提出本发明基于5G通信的安防巡检方法第二实施例，所述步骤S40，包括：
步骤S401，检测所述与无人机进行通信的无线信号强度。
应当理解的是，无线信号强度指的是与无人机进行无线通信的信号强度，该无线通信可以为无线WiFi，即待巡检区域内全面覆盖无线网，为了保证通信的质量，优先使用无线网络与无人机进行通信。
步骤S402，在所述无线信号强度小于或等于预设信号强度时，将与所述无人机的通信方式切换为5G通信方式。
可以理解的是，在确定无线信号强度小于或等于预设信号强度时，表明与无人机的通信存在严重的延迟，此时需要进行通信方式的切换，具体是将与无人机的通信方式切换为5G通信方式，即通过5G移动网络与无人机进行通信。
步骤S403，在通过5G通信方式接收到安全巡检指令时，获取所述无人机所在的当前位置。
应当理解的是，当前位置指的是控制无人机上升至目标巡检高度时所在的位置，在切换为5G通信方式后，为了保证通信的一致性，发送安全巡检指令的设备与安防巡检控制器也是采用5G通信方式，然后判断是否接收到安全巡检指令，若是，则确定无人机所在的当前位置。
步骤S404，在所述当前位置不为所述巡视起点且位于目标巡检路径构成的区域内，控制所述无人机以默认飞行参数移动至距离目标巡检路径最近的位置点。
可以理解的是，在获取无人机所在的当前位置后，判断当前位置是否为巡视起点，若否，则继续判断当前位置是否位于目标巡检路径构成的区域内，若是，则确定移动至距离目标巡检路径最近的位置点，然后控制无人机移动至该位置点，该默认飞行参数可以为飞行速度。
步骤S405，在所述最近的位置点按照目标巡检路径移动至所述巡视起点。
可以理解的是，在无人机以默认飞行参数移动至距离目标巡检路径最近的位置点后，继续控制无人机按照目标巡检路径移动至巡视起点，以预备对待巡检区域的安全巡检。
步骤S406，在接收到安全巡检指令时，根据所述目标巡检路径、目标巡检高度以及巡视起点控制所述无人机对所述待巡检区域进行安全巡检。
进一步地，步骤S406，包括：实时监测所述无人机的运行状态；在所述运行状态为目标状态时，通过5G通信方式获取所述无人机上传的安全巡检图像；对所述安全巡检图像进行识别，得到巡视图像特征值；获取待巡检区域内各物体的运行特性；根据所述各物体的运行特性确定异常特征值；在所述巡视图像特征值中包括所述异常特征值时，确定所述巡视图像特征值所在的位置坐标；通过所述无人机根据所述位置坐标进行预警。
可以理解的是，运行特性指的是待巡检区域内各物体中设备运行的特性，在实时监测到无人机的运行状态后，判断该运行状态是否为目标状态，若是，则表明该无人机正在进行正常的安全巡检，并实时采集待巡检区域的安全巡检图像，然后利用5G通信方式将采集的安全巡检图像进行回传，然后识别出安全巡检图像对应的巡视图像特征值，然后根据各物体的运行特性确定异常特征值，并判断巡视图像特征值中是否包括异常特征值，若是，则确定该巡视图像对应的位置存在隐患或者是已经发生危险，例如，该运行特性为化工产品的加工，而异常特征值为化工产品泄露的烟雾，在巡视图像特征值中包括异常特征值，表明出现化工产品的泄露，此时确定巡视图像特征值所在的位置坐标，并通过无人机根据位置坐标进行预警，例如，广播预警提示信息。
进一步地，所述实时监测所述无人机的运行状态之后，还包括：在所述运行状态不为目标状态时，获取正在进行安全巡检的其他无人机的位置坐标；根据所述其他无人机的位置坐标和所述无人机的当前位置坐标计算相对距离；根据所述相对距离确定其他无人机中距离无人机最近的目标无人机；建立所述目标无人机和无人机之间的通信连接，并确定所述无人机的未巡检路径和巡检路径对应的巡检高度；通过所述目标无人机向所述无人机发送安全巡检指令，以使所述无人机按照所述未巡检路径和巡检路径对应的巡检高度继续进行巡检。
应当理解的是，在判定无人机的运行状态不为目标状态时，表明无人机未进行正常的安全巡检且安防巡检控制器无法直接管控该无人机，例如，停留在原地，由于本实施例的安防巡检是采用多台无人机同时进行，此时获取正在进行安全巡检的其他无人机的位置坐标，然后分别计算其他各无人机与该无人机之间的相对距离，再确定其他无人机中距离无人机最近的目标无人机，此时建立目标无人机和无人机之间的通信连接，即借助目标无人机间接管控该无人机，然后确定无人机的未巡检路径和巡检路径对应的巡检高度，并向目标无人机发送安全巡检指令，由目标无人机将安全巡检指令转发给无人机，以使无人机按照未巡检路径和巡检路径对应的巡检高度继续进行巡检。
本实施例通过检测所述与无人机进行通信的无线信号强度；在所述无线信号强度小于或等于预设信号强度时，将与所述无人机的通信方式切换为5G通信方式；在通过5G通信方式接收到安全巡检指令时，获取所述无人机所在的当前位置；在所述当前位置不为所述巡视起点且位于目标巡检路径构成的区域内，控制所述无人机以默认飞行参数移动至距离目标巡检路径最近的位置点；在所述最近的位置点按照目标巡检路径移动至所述巡视起点；在接收到安全巡检指令时，根据所述目标巡检路径、目标巡检高度以及巡视起点控制所述无人机对所述待巡检区域进行安全巡检；通过上述方式，在判定无线信号强度小于或等于预设信号强度时，通过切换的5G通信方式接收到安全巡检指令，并在当前位置不为所述巡视起点且位于目标巡检路径构成的区域时，控制无人机移动至巡视起点，然后控制无人机从巡视起点按照目标巡检路径、目标巡检高度进行安全巡检，从而能够有效降低设备之间的通信延迟，进而提高安全巡检的准确性。
此外，本发明实施例还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有基于5G通信的安防巡检程序，所述基于5G通信的安防巡检程序被处理器执行时实现如上文所述的基于5G通信的安防巡检方法的步骤。
由于本存储介质采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
此外，参照图4，本发明实施例还提出一种基于5G通信的安防巡检装置，所述基于5G通信的安防巡检装置包括：
获取模块10，用于获取待巡检区域的环境参数和预设角度的地面物体图像。
确定模块20，用于根据所述环境参数和预设角度的地面物体图像确定无人机的目标巡检路径和目标巡检高度。
设置模块30，用于确定所述待巡检区域内物体的密集特征值，根据所述目标巡检路径和密集特征值设置所述无人机的巡视起点。
安全巡检模块40，用于在接收到安全巡检指令时，根据所述目标巡检路径、目标巡检高度以及巡视起点控制所述无人机对所述待巡检区域进行安全巡检。
本实施例通过获取待巡检区域的环境参数和预设角度的地面物体图像；根据所述环境参数和预设角度的地面物体图像确定无人机的目标巡检路径和目标巡检高度；确定所述待巡检区域内物体的密集特征值，根据所述目标巡检路径和密集特征值设置所述无人机的巡视起点；在接收到安全巡检指令时，根据所述目标巡检路径、目标巡检高度以及巡视起点控制所述无人机对所述待巡检区域进行安全巡检；通过上述方式，结合待巡检区域的环境参数和预设角度的地面物体图像确定无人机的目标巡检路径和目标巡检高度，然后设置无人机的巡视起点，再控制无人机进行安全巡检，从而能够有效提高巡检的准确性和效率，以及降低巡检成本。
需要说明的是，以上所描述的工作流程仅仅是示意性的，并不对本发明的保护范围构成限定，在实际应用中，本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施例方案的目的，此处不做限制。
另外，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的基于5G通信的安防巡检方法，此处不再赘述。
在一实施例中，所述确定模块20，还用于根据所述环境参数得到温度数据、湿度数据、气压数据以及风向数据；获取所述无人机的重量数据；根据所述温度数据确定无人机的电池续航里程；根据所述重量数据、湿度数据、气压数据以及风向数据确定无人机的巡检影响特征值；根据所述电池续航里程、巡检影响特征值以及预设角度的地面物体图像确定无人机的目标巡检路径和目标巡检高度。
在一实施例中，所述确定模块20，还用于根据所述电池续航里程和单位巡视耗电量确定无人机的最长巡视路径；根据所述巡检影响特征值确定巡视影响路径；通过所述巡视影响路径对所述最长巡视路径进行调整，得到当前巡视路径；根据所述预设角度的地面物体图像和待巡视区域的边界点对所述待巡视区域进行划分，得到多个巡视网格；分别计算所述多个巡视网络中相邻的巡视网格之间的曼哈顿距离；对所述预设角度的地面物体图像进行识别，得到斜视图像高度；通过预设高度比例和所述斜视图像高度确定各地面物体高度，将所述各地面物体高度中的最大高度作为目标巡检高度；通过无人机层路径规划算法根据所述曼哈顿距离和各地面物体高度规划目标巡检路段和巡检路段顺序；根据所述目标巡检路段、巡检路段顺序以及当前巡视路径确定无人机的目标巡检路径。
在一实施例中，所述设置模块30，还用于获取所述待巡检区域内各物体的占地面积；根据所述占地面积和待巡检区域的总占地面积确定待巡检区域内物体的密集特征值；根据所述待巡检区域内物体的密集特征值得到多个巡视网格内物体的密集特征值；确定所述多个巡视网格内物体的密集特征值中的最大密集特征值；根据所述多个巡视网格的安全指数和最大密集特征值设置所述无人机的巡视起点。
在一实施例中，所述安全巡检模块40，还用于检测所述与无人机进行通信的无线信号强度；在所述无线信号强度小于或等于预设信号强度时，将与所述无人机的通信方式切换为5G通信方式；在通过5G通信方式接收到安全巡检指令时，获取所述无人机所在的当前位置；在所述当前位置不为所述巡视起点且位于目标巡检路径构成的区域内，控制所述无人机以默认飞行参数移动至距离目标巡检路径最近的位置点；在所述最近的位置点按照目标巡检路径移动至所述巡视起点；在接收到安全巡检指令时，根据所述目标巡检路径、目标巡检高度以及巡视起点控制所述无人机对所述待巡检区域进行安全巡检。
在一实施例中，所述安全巡检模块40，还用于实时监测所述无人机的运行状态；在所述运行状态为目标状态时，通过5G通信方式获取所述无人机上传的安全巡检图像；对所述安全巡检图像进行识别，得到巡视图像特征值；获取待巡检区域内各物体的运行特性；根据所述各物体的运行特性确定异常特征值；在所述巡视图像特征值中包括所述异常特征值时，确定所述巡视图像特征值所在的位置坐标；通过所述无人机根据所述位置坐标进行预警。
在一实施例中，所述安全巡检模块40，还用于在所述运行状态不为目标状态时，获取正在进行安全巡检的其他无人机的位置坐标；根据所述其他无人机的位置坐标和所述无人机的当前位置坐标计算相对距离；根据所述相对距离确定其他无人机中距离无人机最近的目标无人机；建立所述目标无人机和无人机之间的通信连接，并确定所述无人机的未巡检路径和巡检路径对应的巡检高度；通过所述目标无人机向所述无人机发送安全巡检指令，以使所述无人机按照所述未巡检路径和巡检路径对应的巡检高度继续进行巡检。
本发明所述基于5G通信的安防巡检装置的其他实施例或具有实现方法可参照上述各方法实施例，此处不再赘余。
应该理解的是，虽然本申请实施例中的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
此外，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、物品或者系统不仅包括那些要素，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、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质（如只读存储器（Read Only Memory，ROM）/RAM、磁碟、光盘）中，包括若干指令用以使得一台终端设备（可以是手机，计算机，一体化平台工作站，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种基于5G通信的安防巡检方法，其特征在于，所述基于5G通信的安防巡检方法包括以下步骤：
获取待巡检区域的环境参数和预设角度的地面物体图像；
根据所述环境参数和预设角度的地面物体图像确定无人机的目标巡检路径和目标巡检高度；
确定所述待巡检区域内物体的密集特征值，根据所述目标巡检路径和密集特征值设置所述无人机的巡视起点；
在接收到安全巡检指令时，根据所述目标巡检路径、目标巡检高度以及巡视起点控制所述无人机对所述待巡检区域进行安全巡检；
所述根据所述环境参数和预设角度的地面物体图像确定无人机的目标巡检路径和目标巡检高度，包括：
根据所述环境参数得到温度数据、湿度数据、气压数据以及风向数据；
获取所述无人机的重量数据；
根据所述温度数据确定无人机的电池续航里程；
根据所述重量数据、湿度数据、气压数据以及风向数据确定无人机的巡检影响特征值；
根据所述电池续航里程、巡检影响特征值以及预设角度的地面物体图像确定无人机的目标巡检路径和目标巡检高度；
所述根据所述电池续航里程、巡检影响特征值以及预设角度的地面物体图像确定无人机的目标巡检路径和目标巡检高度，包括：
根据所述电池续航里程和单位巡视耗电量确定无人机的最长巡视路径；
根据所述巡检影响特征值确定巡视影响路径；
通过所述巡视影响路径对所述最长巡视路径进行调整，得到当前巡视路径；
根据所述预设角度的地面物体图像和待巡视区域的边界点对所述待巡视区域进行划分，得到多个巡视网格；
分别计算所述多个巡视网络中相邻的巡视网格之间的曼哈顿距离；
对所述预设角度的地面物体图像进行识别，得到斜视图像高度；
通过预设高度比例和所述斜视图像高度确定各地面物体高度，将所述各地面物体高度中的最大高度作为目标巡检高度；
通过无人机层路径规划算法根据所述曼哈顿距离和各地面物体高度规划目标巡检路段和巡检路段顺序；
根据所述目标巡检路段、巡检路段顺序以及当前巡视路径确定无人机的目标巡检路径；
所述确定所述待巡检区域内物体的密集特征值，根据所述目标巡检路径和密集特征值设置所述无人机的巡视起点，包括：
获取所述待巡检区域内各物体的占地面积；
根据所述占地面积和待巡检区域的总占地面积确定待巡检区域内物体的密集特征值；
根据所述待巡检区域内物体的密集特征值得到多个巡视网格内物体的密集特征值；
确定所述多个巡视网格内物体的密集特征值中的最大密集特征值；
根据所述多个巡视网格的安全指数和最大密集特征值设置所述无人机的巡视起点。
2.如权利要求1所述的基于5G通信的安防巡检方法，其特征在于，所述在接收到安全巡检指令时，根据所述目标巡检路径、目标巡检高度以及巡视起点控制所述无人机对所述待巡检区域进行安全巡检，包括：
检测与无人机进行通信的无线信号强度；
在所述无线信号强度小于或等于预设信号强度时，将与所述无人机的通信方式切换为5G通信方式；
在通过5G通信方式接收到安全巡检指令时，获取所述无人机所在的当前位置；
在所述当前位置不为所述巡视起点且位于目标巡检路径构成的区域内，控制所述无人机以默认飞行参数移动至距离目标巡检路径最近的位置点；
在所述最近的位置点按照目标巡检路径移动至所述巡视起点；
在接收到安全巡检指令时，根据所述目标巡检路径、目标巡检高度以及巡视起点控制所述无人机对所述待巡检区域进行安全巡检。
3.如权利要求2所述的基于5G通信的安防巡检方法，其特征在于，所述在接收到安全巡检指令时，根据所述目标巡检路径、目标巡检高度以及巡视起点控制所述无人机对所述待巡检区域进行安全巡检，包括：
实时监测所述无人机的运行状态；
在所述运行状态为目标状态时，通过5G通信方式获取所述无人机上传的安全巡检图像；
对所述安全巡检图像进行识别，得到巡视图像特征值；
获取待巡检区域内各物体的运行特性；
根据所述各物体的运行特性确定异常特征值；
在所述巡视图像特征值中包括所述异常特征值时，确定所述巡视图像特征值所在的位置坐标；
通过所述无人机根据所述位置坐标进行预警。
4.如权利要求3所述的基于5G通信的安防巡检方法，其特征在于，所述实时监测所述无人机的运行状态之后，还包括：
在所述运行状态不为目标状态时，获取正在进行安全巡检的其他无人机的位置坐标；
根据所述其他无人机的位置坐标和所述无人机的当前位置坐标计算相对距离；
根据所述相对距离确定其他无人机中距离无人机最近的目标无人机；
建立所述目标无人机和无人机之间的通信连接，并确定所述无人机的未巡检路径和巡检路径对应的巡检高度；
通过所述目标无人机向所述无人机发送安全巡检指令，以使所述无人机按照所述未巡检路径和巡检路径对应的巡检高度继续进行巡检。
5.一种基于5G通信的安防巡检装置，其特征在于，所述基于5G通信的安防巡检装置包括：
获取模块，用于获取待巡检区域的环境参数和预设角度的地面物体图像；
确定模块，用于根据所述环境参数和预设角度的地面物体图像确定无人机的目标巡检路径和目标巡检高度；
设置模块，用于确定所述待巡检区域内物体的密集特征值，根据所述目标巡检路径和密集特征值设置所述无人机的巡视起点；
安全巡检模块，用于在接收到安全巡检指令时，根据所述目标巡检路径、目标巡检高度以及巡视起点控制所述无人机对所述待巡检区域进行安全巡检；
所述确定模块，还用于根据所述环境参数得到温度数据、湿度数据、气压数据以及风向数据；获取所述无人机的重量数据；根据所述温度数据确定无人机的电池续航里程；根据所述重量数据、湿度数据、气压数据以及风向数据确定无人机的巡检影响特征值；根据所述电池续航里程、巡检影响特征值以及预设角度的地面物体图像确定无人机的目标巡检路径和目标巡检高度；
所述确定模块，还用于根据所述电池续航里程和单位巡视耗电量确定无人机的最长巡视路径；根据所述巡检影响特征值确定巡视影响路径；通过所述巡视影响路径对所述最长巡视路径进行调整，得到当前巡视路径；根据所述预设角度的地面物体图像和待巡视区域的边界点对所述待巡视区域进行划分，得到多个巡视网格；分别计算所述多个巡视网络中相邻的巡视网格之间的曼哈顿距离；对所述预设角度的地面物体图像进行识别，得到斜视图像高度；通过预设高度比例和所述斜视图像高度确定各地面物体高度，将所述各地面物体高度中的最大高度作为目标巡检高度；通过无人机层路径规划算法根据所述曼哈顿距离和各地面物体高度规划目标巡检路段和巡检路段顺序；根据所述目标巡检路段、巡检路段顺序以及当前巡视路径确定无人机的目标巡检路径；
所述设置模块，还用于获取所述待巡检区域内各物体的占地面积；根据所述占地面积和待巡检区域的总占地面积确定待巡检区域内物体的密集特征值；根据所述待巡检区域内物体的密集特征值得到多个巡视网格内物体的密集特征值；确定所述多个巡视网格内物体的密集特征值中的最大密集特征值；根据所述多个巡视网格的安全指数和最大密集特征值设置所述无人机的巡视起点。
6.一种无人机，其特征在于，所述无人机包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于5G通信的安防巡检程序，所述基于5G通信的安防巡检程序配置有实现如权利要求1至4中任一项所述的基于5G通信的安防巡检方法。
7.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有基于5G通信的安防巡检程序，所述基于5G通信的安防巡检程序被处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的基于5G通信的安防巡检方法。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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