CN117576598B - 一种基于云端数据库的无人机巡线系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无人机巡线技术领域,尤其涉及一种基于云端数据库的无人机巡线系统,包括终端、无人机、中转站,所述无人机将采集的到的图像信息标准图像信息进行对比,若未发现图像信息异常,无人机对采集的图像信息与分析结果进行存储,若发现图像信息异常,无人机向所述终端发送异常图像指令。本发明通过将标准图像信息分批输送至所述无人机,无人机在进行巡线过程中,通过将采集的图像信息与内部提前存储的标准图像信息,减少的数据的传输,同时在发现问题时能够建立临时的通讯通道,将有问题的图像信息传递至终端,即保障了对采集图像的计时验证,又保障了数据传输的及时性。
Description
技术领域
本发明涉及无人机巡线技术领域,尤其涉及一种基于云端数据库的无人机巡线系统。
背景技术
近年来,随着无人机技术的不断发展,无人机以携带方便、操作简单、反应迅速、载荷丰富、任务用途广泛、起飞降落对环境的要求低、可自主飞行等优势受到各工作领域的青睐。其中,将无人机应用到电力巡线方面可大大提高电力维护和检修的速度和效率,使许多工作能在完全带电的环境下迅速完成,提高作业人员的工作效率。
中国专利公开号:CN107628246A,公开了一种无人机航拍巡线器,包括无人机本体,无人机本体中设置有控制器,无人机本体的顶部设置有平衡气球,平衡气球中充有密度比空气小的气体,平衡气球的底部还设置有应急扎针,应急扎针安装在电动推杆的伸缩轴上,电动推杆的控制端口连接控制器。
由此可见,当前无人机的进行速度行进距离都较以前有一定提升,使得无人机能够对森林,山地的复杂地形进行巡线,然而,森林,山地的复杂地形的信号塔铺设往往有所欠缺,导致无人机采集了图像不能进行有效的数据反馈,使得巡线过程中发现问题无法及时发出。
发明内容
为此,本发明提供一种基于云端数据库的无人机巡线系统,用以克服现有技术中森林,山地的复杂地形的信号塔铺设往往有所欠缺,导致无人机采集了图像不能进行有效的数据反馈,使得巡线过程中发现问题无法及时发出的问题。
为实现上述目的,本发明提供一种基于云端数据库的无人机巡线系统,包括,
终端,其作为无人机巡线系统的数据存储与数据处理中心,其能够根据无人机检测的数据判定巡线安全;
无人机,其为无人机巡线系统的移动端,其能够按照巡线路径采集图像信息并对图像信息进行初步分析,并根据分析结果判定对采集的图像信息进行存储或向所述终端发送异常图像指令;
中转站,其在所述巡线路径上设置有若干个,并与所述终端相连接,其能够对所述无人机进行充电,并且能够在无人机靠近时进行数据交换,对于任一所述中转站,其能够将所述无人机获取的到上一个中转站之间的若干采集的图像信息传递至所述终端;
所述无人机将采集的到的图像信息标准图像信息进行对比,若未发现图像信息异常,无人机对采集的图像信息与分析结果进行存储,若发现图像信息异常,无人机向所述终端发送异常图像指令;
所述无人机在进行图像对比时,对采集的图像信息进行拆分,并对拆分的图像进行逐一分析,在逐一分析时,若未发现图像信息异常,则对逐一分析结果进行整合,做整体数据分析,以判定图像信息是否异常。
进一步地,所述终端包括,
云端数据库,其包括标准图像信息存储库和采集图像信息存储库,其中,所述标准图像信息存储库内存有若干标准图像信息,所述采集图像信息存储库用于存储采集的图像信息;
定位接收模块,用于获取无人机的实时位置;
数据传输模块,其与各所述中转站相连能够将从所述中转站接收的采集的图像信息传递至所述云端数据库,所述数据传输模块还能够在所述无人机判定图像信息异常时,与所述无人机建立临时连接,以接收无人机传输的异常图像指令;
数据处理中心,其能够对无人机传输的异常图像指令进行分析,判定异常状态,并生成指令信息。
进一步地,所述无人机包括,
飞行模块,用于带动所述无人机飞行;
图像采集模块,用于采集巡线路径的图像信息;
存储模块,其包括第一存储模块与第二存储模块,所述第二存储模块用于对采集的图像信息进行存储,所述第一存储模块用于存储标准图像信息;
定位模块,用于确定所述无人机的位置,并与所述定位接收模块相连,能够向所述终端实时发送无人机的位置信息;
信息收发模块,用于接收所述中转站发出的数据,并将所述无人机采集的图像信息传递至所述中转站;
对比模块,用于将所述图像采集模块采集的图像信息与对应标准图像信息进行对比;
数据整合模块,用于对所述对比模块的对比结果进行整合,做整体数据分析,以判定图像信息是否异常;
供电模块,用于对所述无人机进行供电,所述供电模块内设置有无线充电单元;
通讯搭建模块,其能够在所述无人机发现图像信息异常时,与所述终端搭建临时通讯,并将异常图像指令传递至所述终端。
进一步地,所述中转站包括
充电模块,其能够与所述供电模块进行无线连接,并对供电单元进行充电;
临时存储模块,其包括用于临时存储所述无人机采集的图像信息的第一临时存储模块;
无线传输模块,其能够与所述无人机和所述终端进行连接并进行数据的无线传输,所述无线传输模块能够将所述无人机获取的若干采集的图像信息传递至所述终端,还能够将所述云端数据库对所述无人机的巡查路线的要求进行存储与传输。
进一步地,所述无人机按照所述巡查路线的要求进行巡检,在巡检过程中,
若出现异常图像指令,所述数据整合模块控制所述通讯搭建模块向所述数据传输模块发送异常图像指令,所述异常图像指令包括,采集图像信息不合格指令和图像相似度评分不达标指令;
若未出现异常图像指令,所述数据整合模块实时获取所述供电模块剩余电量信息,当供电模块剩余电量达到充电需求,所述数据整合模块控制所述无人机行驶至指定的所述中转站进行充电,并将所述存储模块内存储的图像信息传递至所述中转站,中转站将图像信息传递至终端。
进一步地,所述数据整合模块实时获取所述供电模块剩余电量H,并根据剩余电量H对所述无人机能够继续飞行的距离进行预估,预估结果为L,所述数据整合模块和所述终端进行数据交换,确定无人机与行进路线上最接近的中转站距离L01,第二接近的中转站距离L02;
若L≥1.2L02,所述数据整合模块判定供电模块剩余电量未达到充电需求;
若L<1.2L02,所述数据整合模块判定供电模块剩余电量达到充电需求,所述数据整合模块控制无人机飞行至最接近的中转站进行充电;
所述无人机在起飞时,其剩余电量满足L≥2L02,且在无人机在起飞时,其内部预设有所有的标准图像信息。
进一步地,所述无人机按照所述云端数据库获取的数据对巡查路线进行巡检,在巡检过程中,所述定位模块通过所述信息收发模块实时向所述定位接收模块发送无人机的位置信息,所述数据传输模块根据定位接收模块接收到的位置信息,从所述终端确定与位置信息相对应的标准图像信息的编号并传递至无人机;
所述定位接收模块将无人机位置划分为若干区域,分别记为第一空间位置H1、第二空间位置H2、...、第n空间位置Hn;
对于任一空间位置Hi,i=1,2,...,n,设置有对应的标准图像数据集Bi0,所述标准图像数据集Bi0包括,标准线路图像信息Bi1,标准辅助架线图像信息Bi2,标准背景图像信息Bi3。
进一步地,所述图像采集模块实时获取巡查线路的图像信息,所述对比模块将获取的图像信息与预设的标准图像信息进行对比,
所述对比模块内设置有图像拆解单元,能够将采集的图像信息进行拆解,所述对比模块根据拆解的图像与其对应的标准图像信息进行逐一对比,并将对比的结果进行整合;
所述图像拆解单元将所述图像采集模块获取的图像信息Ai进行拆解,拆解为线路图像信息Ai1,辅助架线图像信息Ai2,背景图像信息Ai3,
在进行图像信息对比时,将拆解后的各图像信息与对应的标准图像信息进行逐一对比,
其中,所述线路图像信息Ai1与标准线路图像信息Bi1的相似度为Ci;所述辅助架线图像信息Ai2与标准辅助架线图像信息Bi2的相似度为Di;所述背景图像信息Ai3与标准背景图像信息Bi3的相似度为Ei;
所述对比模块内设置有线路图像相似度阈值Cz;辅助架线图像相似度阈值Dz;背景图像相似度阈值Ez;
若Ci<Cz,所述对比模块判定线路图像相似度不合格,所述数据整合模块控制所述信息收发模块向所述数据传输模块发送采集图像信息不合格指令;
若Di<Dz,所述对比模块判定辅助架线图像相似度不合格,所述数据整合模块控制所述信息收发模块向所述数据传输模块发送采集图像信息不合格指令;
若Ei<Ez,所述对比模块判定背景图像相似度不合格,所述数据整合模块控制所述信息收发模块向所述数据传输模块发送采集图像信息不合格指令;
当Ci≥Cz,且Di≥Dz,且Ei≥Ez时,所述对比模块判定所述图像采集模块获取的图像信息对比合格,所述数据整合模块对获取的图像信息进行二次判定;
在进行任一图像信息与对应的标准图像信息进行相似度对比时,包括图像轮廓对比与图像色彩对比,并通过图像轮廓相似度与图像色彩相似度综合确定对应的相似度。
进一步地,所述数据整合模块对获取的图像信息进行二次判定时,计算图像相似度评分Fi,所述数据整合模块内设置图像安全评分阈值Fz,
若Fi<Fz,所述数据整合模块判定图像相似度评分不达标,其控制所述信息收发模块向所述数据传输模块发送图像相似度评分不达标指令;
若Fi>Fz,所述数据整合模块判定图像相似度评分达标,其控制所述存储模块对采集的图像信息进行编号存储。
进一步地,设定,Fi=Ci×f1+Di×f2+Ei×f3,其中,f1为图像相似度评分第一计算补偿参数,f2为图像相似度评分第二计算补偿参数,f3为图像相似度评分第三计算补偿参数;
对于图像相似度评分第j计算补偿参数fj,其数值与对应相似度的图像轮廓相似度与图像色彩相似度数值正相关,j=1,2,3。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于,本发明通过将标准图像信息分批输送至所述无人机,无人机在进行巡线过程中,通过将采集的图像信息与内部提前存储的标准图像信息,减少的数据的传输,同时在发现问题时能够建立临时的通讯通道,将有问题的图像信息传递至终端,即保障了对采集图像的计时验证,又保障了数据传输的及时性。
进一步地,通过将采集的图像与标准的图像信息在无人机内进行临时的存储,并通过中转站在无人机与终端之间进行稳定的图像传输,保障了图像采集的连续性与传输的稳定性,同时,将采集的图像进行周期清空,减小无人机存储模块的存储压力。
进一步地,通过确定无人机的空间位置,一方面确定无人机的位置,便于对采集的图像信息进行编号,能够及时确定出现问题的图像所处的空间位置,另一方面有助于无人机的巡航,增加巡线路径的精确性。
进一步地,通过将采集的图像信息进行拆分,并逐一进行对比,能够使得图像分析的结果更准确,同时,对于存有问题的图像信息,能够快速确定问题种类。通过将采集的的图像进行轮廓对比与色彩对比,使得采集的图像信息分析更加准确。
进一步地,在进行二次分析时,通过将所有的相似度进行整合,并赋予一定权重,使得对比的数据更加数字化,保障了对比的结果准确性。对于任一图像相似度评分的计算补偿参数其数值与对应相似度的图像轮廓相似度与图像色彩相似度数值正相关,使得计算过程的数据整体结合性更强,增加结果的准确性。
附图说明
图1为实施例中基于云端数据库的无人机巡线系统部件连接关系示意图;
图2为实施例中终端内部部件连接关系示意图;
图3为实施例中无人机内部部件连接关系示意图;
图4为实施例中中转站内部部件连接关系示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白,下面结合实施例对本发明作进一步描述;应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理,并非在限制本发明的保护范围。
需要说明的是,在本发明的描述中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系,这仅仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,还需要说明的是,在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1-图4所示,图1为实施例中基于云端数据库的无人机巡线系统部件连接关系示意图;图2为实施例中终端内部部件连接关系示意图;图3为实施例中无人机内部部件连接关系示意图;图4为实施例中中转站内部部件连接关系示意图。
本发明公布一种基于云端数据库的无人机巡线系统,包括,
终端,其作为无人机巡线系统的数据存储与数据处理中心,其能够根据无人机检测的数据判定巡线安全;
无人机,其为无人机巡线系统的移动端,其能够按照巡线路径采集图像信息并对图像信息进行初步分析,并根据分析结果判定对采集的图像信息进行存储或向所述终端发送异常图像指令;
中转站,其在所述巡线路径上设置有若干个,并与所述终端相连接,其能够对所述无人机进行充电,并且能够在无人机靠近时进行数据交换,对于任一所述中转站,能够将所述无人机获取的到上一个中转站之间的若干采集的图像信息传递至所述终端;
所述无人机将采集的到的图像信息与通过所述中转站获取的标准图像信息进行对比,若未发现图像信息异常,无人机对采集的图像信息与分析结果进行存储,若发现图像信息异常,无人机向所述终端发送异常图像指令;
所述无人机在进行图像对比时,对采集的图像信息进行拆分,并对拆分的图像进行逐一分析,在逐一分析时,若未发现图像信息异常,则对逐一分析结果进行整合,做整体数据分析,以判定图像信息是否异常。
本发明通过将标准图像信息分批输送至所述无人机,无人机在进行巡线过程中,通过将采集的图像信息与内部提前存储的标准图像信息,减少的数据的传输,同时在发现问题时能够建立临时的通讯通道,将有问题的图像信息传递至终端,即保障了对采集图像的计时验证,又保障了数据传输的及时性。
具体而言,所述终端包括,
云端数据库,其包括标准图像信息存储库和采集图像信息存储库,其中,所述标准图像信息存储库内存有若干标准图像信息,所述采集图像信息存储库用于存储采集的图像信息;
定位接收模块,用于获取无人机的实时位置;
数据传输模块,其与各所述中转站相连能够将所述云端数据库存储的若干标准图像信息传递至对应的中转站并将从所述中转站接收的采集的图像信息传递至所述云端数据库,所述数据传输模块还能够在所述无人机判定图像信息异常时,与所述无人机建立临时连接,以接收无人机传输的异常图像指令;
数据处理中心,其能够对无人机传输的异常图像指令进行分析,判定异常状态,并生成指令信息。
具体而言,所述无人机包括,
飞行模块,用于带动所述无人机飞行;
图像采集模块,用于采集巡线路径的图像信息;
存储模块,其包括第一存储模块与第二存储模块,所述第二存储模块用于对采集的图像信息进行存储,所述第一存储模块用于存储所述中转站输送的若干标准图像信息;
定位模块,用于确定所述无人机的位置,并与所述定位接收模块相连,能够向所述终端实时发送无人机的位置信息;
信息收发模块,用于接收所述中转站发出的数据,并将所述无人机采集的图像信息传递至所述中转站;
对比模块,用于将所述图像采集模块采集的图像信息与对应标准图像信息进行对比;
数据整合模块,用于对所述对比模块的对比结果进行整合,做整体数据分析,以判定图像信息是否异常;
供电模块,用于对所述无人机进行供电,所述供电模块内设置有无线充电单元;
通讯搭建模块,其能够在所述无人机发现图像信息异常时,与所述终端搭建临时通讯,并将异常图像指令传递至所述终端。
具体而言,所述中转站包括,
充电模块,其能够与所述供电模块进行无线连接,并对供电单元进行充电;
临时存储模块,其包括用于临时存储所述无人机采集的图像信息的第一临时存储模块;
无线传输模块,其能够与所述无人机和所述终端进行连接并进行数据的无线传输,所述无线传输模块能够获取所述终端内到下一个中转站之间的若干标准图像信息,并将若干标准图像信息存储至所述无人机内,能够将所述无人机获取的到上一个中转站之间的若干采集的图像信息传递至所述终端,还能够将所述云端数据库对所述无人机的巡查路线的要求进行存储与传输。
通过将采集的图像与标准的图像信息在无人机内进行临时的存储,并通过中转站在无人机与终端之间进行稳定的图像传输,保障了图像采集的连续性与传输的稳定性,同时,将采集的图像进行周期清空,减小无人机存储模块的存储压力。
所述无人机按照所述云端数据库获取的数据对巡查路线进行巡检,在巡检过程中,
若出现异常图像指令,所述数据整合模块控制所述信息收发模块向所述数据传输模块发送异常图像指令,所述异常图像指令包括,采集图像信息不合格指令和图像相似度评分不达标指令;
若未出现异常图像指令,所述数据整合模块实时获取所述供电模块剩余电量信息,当供电模块剩余电量达到充电需求,所述数据整合模块控制所述无人机行驶至指定的所述中转站进行充电,并将所述存储模块内存储的图像信息传递至所述中转站,中转站将图像信息传递至终端。
所述数据整合模块实时获取所述供电模块剩余电量H,并根据剩余电量H对所述无人机能够继续飞行的距离进行预估,预估结果为L,所述数据整合模块和所述终端进行数据交换,确定无人机与行进路线上最接近的中转站距离L01,第二接近的中转站距离L02;
若L≥1.2L02,所述数据整合模块判定供电模块剩余电量未达到充电需求;
若L<1.2L02,所述数据整合模块判定供电模块剩余电量达到充电需求,所述数据整合模块控制无人机飞行至最接近的中转站进行充电;
所述无人机在起飞时,其剩余电量满足L≥2L02。
所述无人机按照所述云端数据库获取的数据对巡查路线进行巡检,在巡检过程中,所述定位模块通过所述信息收发模块实时向所述定位接收模块发送无人机的位置信息,所述数据传输模块根据定位接收模块接收到的位置信息,从所述终端确定与位置信息相对应的标准图像信息的编号并传递至无人机;
所述定位接收模块将无人机位置划分为若干区域,分别记为第一空间位置H1、第二空间位置H2、...、第n空间位置Hn;
对于任一空间位置Hi,i=1,2,...,n,设置有对应的标准图像数据集Bi0,所述标准图像数据集Bi0包括,标准线路图像信息Bi1,标准辅助架线图像信息Bi2,标准背景图像信息Bi3;
所述标准线路图像信息为巡查的电线或电缆的标准图像信息,所述标准辅助架线图像信息为电线或电缆架设装置(如电线杆,电线塔)的标准图像信息。
通过确定无人机的空间位置,一方面确定无人机的位置,便于对采集的图像信息进行编号,能够及时确定出现问题的图像所处的空间位置,另一方面有助于无人机的巡航,增加巡线路径的精确性。
所述图像采集模块实时获取巡查线路的图像信息,所述对比模块将获取的图像信息与内预设的标准图像信息进行对比,
所述对比模块内设置有图像拆解单元,能够将采集的图像信息进行拆解,所述对比模块根据拆解的图像与其对应的标准图像信息进行逐一对比,并将对比的结果进行整合。
所述图像拆解单元将所述图像采集模块获取的图像信息Ai进行拆解,拆解为线路图像信息Ai1,辅助架线图像信息Ai2,背景图像信息Ai3,
在进行图像信息对比时,将拆解后的各图像信息与对应的标准图像信息进行逐一对比,
其中,所述线路图像信息Ai1与标准线路图像信息Bi1的相似度为Ci;所述辅助架线图像信息Ai2与标准辅助架线图像信息Bi2的相似度为Di;所述背景图像信息Ai3与标准背景图像信息Bi3的相似度为Ei;
所述对比模块内设置有线路图像相似度阈值Cz;辅助架线图像相似度阈值Dz;背景图像相似度阈值Ez;
若Ci<Cz,所述对比模块判定线路图像相似度不合格,所述数据整合模块控制所述信息收发模块向所述数据传输模块发送采集图像信息不合格指令;
若Di<Dz,所述对比模块判定辅助架线图像相似度不合格,所述数据整合模块控制所述信息收发模块向所述数据传输模块发送采集图像信息不合格指令;
若Ei<Ez,所述对比模块判定背景图像相似度不合格,所述数据整合模块控制所述信息收发模块向所述数据传输模块发送采集图像信息不合格指令;
当Ci≥Cz,且Di≥Dz,且Ei≥Ez时,所述对比模块判定所述图像采集模块获取的图像信息对比合格,所述数据整合模块对获取的图像信息进行二次判定。
通过将采集的图像信息进行拆分,并逐一进行对比,能够使得图像分析的结果更准确,同时,对于存有问题的图像信息,能够快速确定问题种类。
在进行任一图像信息与对应的标准图像信息进行相似度对比时,包括图像轮廓对比与图像色彩对比,
例如,
所述线路图像信息Ai1与标准线路图像信息Bi1的图像轮廓相似度为Ci1,图像色彩相似度为Ci2,设定,Ci=Ci1×c1+Ci2×c2,其中,c1为图像轮廓相似度对相似度Ci的计算补偿参数,c2为图像色彩相似度对相似度Ci的计算补偿参数。
所述辅助架线图像信息Ai2与标准辅助架线图像信息Bi2的图像轮廓相似度为Di1,图像色彩相似度为Di2;
所述背景图像信息Ai3与标准背景图像信息Bi3的图像轮廓相似度为Ei1,图像色彩相似度为Ei2。
通过将采集的的图像进行轮廓对比与色彩对比,使得采集的图像信息分析更加准确。
所述数据整合模块对获取的图像信息进行二次判定时,计算根据所述线路图像信息Ai1与标准线路图像信息Bi1的相似度Ci、所述辅助架线图像信息Ai2与标准辅助架线图像信息Bi2的相似度Di、所述背景图像信息Ai3与标准背景图像信息Bi3的相似度Ei,计算图像相似度评分Fi,
设定,Fi=Ci×f1+Di×f2+Ei×f3,其中,f1为图像相似度评分第一计算补偿参数,f2为图像相似度评分第二计算补偿参数,f3为图像相似度评分第三计算补偿参数;
所述数据整合模块内设置图像安全评分阈值Fz,
若Fi<Fz,所述数据整合模块判定图像相似度评分不达标,其控制所述信息收发模块向所述数据传输模块发送图像相似度评分不达标指令;
若Fi>Fz,所述数据整合模块判定图像相似度评分达标,其控制所述存储模块对采集的图像信息进行编号存储。
在进行二次分析时,通过将所有的相似度进行整合,并赋予一定权重,使得对比的数据更加数字化,保障了对比的结果准确性。
对于图像相似度评分第j计算补偿参数fj,j=1,2,3,其数值与对应相似度的图像轮廓相似度与图像色彩相似度数值正相关;
对于图像相似度评分第一计算补偿参数f1,设定,
f1=z1+(Ci1+Ci2)×(Ci-Cz)×k1,其中,z1为图像相似度评分第一计算补偿参数基础值,k1为图像相似度评分第一计算补偿参数计算调节值。
对于任一图像相似度评分的计算补偿参数其数值与对应相似度的图像轮廓相似度与图像色彩相似度数值正相关,使得计算过程的数据整体结合性更强,增加结果的准确性。
至此,已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换,这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明;对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。 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 (4)
1.一种基于云端数据库的无人机巡线系统,其特征在于,包括,
终端,其作为无人机巡线系统的数据存储与数据处理中心,其能够根据无人机检测的数据判定巡线安全;
无人机,其为无人机巡线系统的移动端,其能够按照巡线路径采集图像信息并对图像信息进行初步分析,并根据分析结果判定对采集的图像信息进行存储或向所述终端发送异常图像指令;
中转站,其在所述巡线路径上设置有若干个,并与所述终端相连接,其能够对所述无人机进行充电,并且能够在无人机靠近时进行数据交换,对于任一所述中转站,其能够将所述无人机获取的到上一个中转站之间的若干采集的图像信息传递至所述终端;
所述无人机将采集的到的图像信息与通过所述中转站获取的标准图像信息进行对比,若未发现图像信息异常,无人机对采集的图像信息与分析结果进行存储,若发现图像信息异常,无人机向所述终端发送异常图像指令;
所述无人机在进行图像对比时,对采集的图像信息进行拆分,并对拆分的图像进行逐一分析,在逐一分析时,若未发现图像信息异常,则对逐一分析结果进行整合,做整体数据分析,以判定图像信息是否异常;
所述终端包括,
云端数据库,其包括标准图像信息存储库和采集图像信息存储库,其中,所述标准图像信息存储库内存有若干标准图像信息,所述采集图像信息存储库用于存储采集的图像信息;
定位接收模块,用于获取无人机的实时位置;
数据传输模块,其与各所述中转站相连能够将所述中转站接收的采集的图像信息传递至所述云端数据库,所述数据传输模块还能够在所述无人机判定图像信息异常时,与所述无人机建立临时连接,以接收无人机传输的异常图像指令;
数据处理中心,其能够对无人机传输的异常图像指令进行分析,判定异常状态,并生成指令信息;
所述无人机包括,
飞行模块,用于带动所述无人机飞行;
图像采集模块,用于采集巡线路径的图像信息;
存储模块,其包括第一存储模块与第二存储模块,所述第二存储模块用于对采集的图像信息进行存储,所述第一存储模块用于存储标准图像信息;
定位模块,用于确定所述无人机的位置,并与所述定位接收模块相连,能够向所述终端实时发送无人机的位置信息;
信息收发模块,用于接收所述中转站发出的数据,并将所述无人机采集的图像信息传递至所述中转站;
对比模块,用于将所述图像采集模块采集的图像信息与对应标准图像信息进行对比;
数据整合模块,用于对所述对比模块的对比结果进行整合,做整体数据分析,以判定图像信息是否异常;
供电模块,用于对所述无人机进行供电,所述供电模块内设置有无线充电单元;
通讯搭建模块,其能够在所述无人机发现图像信息异常时,与所述终端搭建临时通讯,并将异常图像指令传递至所述终端;
所述无人机按照所述云端数据库获取的数据对巡查路线进行巡检,在巡检过程中,所述定位模块通过所述信息收发模块实时向所述定位接收模块发送无人机的位置信息,所述数据传输模块根据定位接收模块接收到的位置信息,从所述终端确定与位置信息相对应的标准图像信息的编号并传递至无人机;
所述定位接收模块将无人机位置划分为若干区域,分别记为第一空间位置H1、第二空间位置H2、...、第n空间位置Hn;
对于任一空间位置Hi,i=1,2,...,n,设置有对应的标准图像数据集Bi0,所述标准图像数据集Bi0包括,标准线路图像信息Bi1,标准辅助架线图像信息Bi2,标准背景图像信息Bi3;
所述图像采集模块实时获取巡查线路的图像信息,所述对比模块将获取的图像信息与预设的标准图像信息进行对比,
所述对比模块内设置有图像拆解单元,能够将采集的图像信息进行拆解,所述对比模块根据拆解的图像与其对应的标准图像信息进行逐一对比,并将对比的结果进行整合;
所述图像拆解单元将所述图像采集模块获取的图像信息Ai进行拆解,拆解为线路图像信息Ai1,辅助架线图像信息Ai2,背景图像信息Ai3,
在进行图像信息对比时,将拆解后的各图像信息与对应的标准图像信息进行逐一对比,
其中,所述线路图像信息Ai1与标准线路图像信息Bi1的相似度为Ci;所述辅助架线图像信息Ai2与标准辅助架线图像信息Bi2的相似度为Di;所述背景图像信息Ai3与标准背景图像信息Bi3的相似度为Ei;
所述对比模块内设置有线路图像相似度阈值Cz;辅助架线图像相似度阈值Dz;背景图像相似度阈值Ez;
若Ci<Cz,所述对比模块判定线路图像相似度不合格,所述数据整合模块控制所述信息收发模块向所述数据传输模块发送采集图像信息不合格指令;
若Di<Dz,所述对比模块判定辅助架线图像相似度不合格,所述数据整合模块控制所述信息收发模块向所述数据传输模块发送采集图像信息不合格指令;
若Ei<Ez,所述对比模块判定背景图像相似度不合格,所述数据整合模块控制所述信息收发模块向所述数据传输模块发送采集图像信息不合格指令;
当Ci≥Cz,且Di≥Dz,且Ei≥Ez时,所述对比模块判定所述图像采集模块获取的图像信息对比合格,所述数据整合模块对获取的图像信息进行二次判定;
在进行任一图像信息与对应的标准图像信息进行相似度对比时,包括图像轮廓对比与图像色彩对比,并通过图像轮廓相似度与图像色彩相似度综合确定对应的相似度;
所述数据整合模块对获取的图像信息进行二次判定时,计算图像相似度评分Fi,所述数据整合模块内设置图像安全评分阈值Fz,
若Fi<Fz,所述数据整合模块判定图像相似度评分不达标,其控制所述信息收发模块向所述数据传输模块发送图像相似度评分不达标指令;
若Fi>Fz,所述数据整合模块判定图像相似度评分达标,其控制所述存储模块对采集的图像信息进行编号存储;
设定,Fi=Ci×f1+Di×f2+Ei×f3,其中,f1为图像相似度评分第一计算补偿参数,f2为图像相似度评分第二计算补偿参数,f3为图像相似度评分第三计算补偿参数;
对于图像相似度评分第j计算补偿参数fj,j=1,2,3,其数值与对应相似度的图像轮廓相似度与图像色彩相似度数值正相关。
2.根据权利要求1所述的基于云端数据库的无人机巡线系统,其特征在于,
所述中转站包括
充电模块,其能够与所述供电模块进行无线连接,并对供电单元进行充电;
临时存储模块,其包括用于临时存储所述无人机采集的图像信息的第一临时存储模块;
无线传输模块,其能够与所述无人机和所述终端进行连接并进行数据的无线传输,所述无线传输模块能够将所述无人机获取的到上一个中转站之间的若干采集的图像信息传递至所述终端,还能够将所述云端数据库对所述无人机的巡查路线的要求进行存储与传输。
3.根据权利要求2所述的基于云端数据库的无人机巡线系统,其特征在于,所述无人机按照所述巡查路线的要求进行巡检,在巡检过程中,
若出现异常图像指令,所述数据整合模块控制所述通讯搭建模块向所述数据传输模块发送异常图像指令,所述异常图像指令包括,采集图像信息不合格指令和图像相似度评分不达标指令;
若未出现异常图像指令,所述数据整合模块实时获取所述供电模块剩余电量信息,当供电模块剩余电量达到充电需求,所述数据整合模块控制所述无人机行驶至指定的所述中转站进行充电,并将所述存储模块内存储的图像信息传递至所述中转站,中转站将图像信息传递至终端。
4.根据权利要求3所述的基于云端数据库的无人机巡线系统,其特征在于,所述数据整合模块实时获取所述供电模块剩余电量H,并根据剩余电量H对所述无人机能够继续飞行的距离进行预估,预估结果为L,所述数据整合模块和所述终端进行数据交换,确定无人机与行进路线上最接近的中转站距离L01,第二接近的中转站距离L02;
若L≥1.2L02,所述数据整合模块判定供电模块剩余电量未达到充电需求;
若L<1.2L02,所述数据整合模块判定供电模块剩余电量达到充电需求,所述数据整合模块控制无人机飞行至最接近的中转站进行充电;
所述无人机在起飞时,其剩余电量满足L≥2L02,且在无人机在起飞时,其内部预设有所有的标准图像信息。
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Citations (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102546689A (zh) * | 2010-12-20 | 2012-07-04 | 河南省电力公司驻马店供电公司 | 一种无人机巡线实时系统 |
CN103235602A (zh) * | 2013-03-25 | 2013-08-07 | 山东电力集团公司电力科学研究院 | 一种电力巡线无人机自动拍照控制设备及控制方法 |
WO2015131462A1 (zh) * | 2014-03-07 | 2015-09-11 | 国家电网公司 | 一种用于无人机输电线路巡检的集中监控系统及监控方法 |
CN105951614A (zh) * | 2016-05-03 | 2016-09-21 | 湖北工业大学 | 一种旋翼无人机中继换能服务站 |
CN106628220A (zh) * | 2017-02-24 | 2017-05-10 | 山东大学 | 无人机中继装置及中继方法 |
CN106787231A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-31 | 中海阳能源集团股份有限公司 | 一种无人机自动充电装置及其充电方法 |
CN108736933A (zh) * | 2018-04-27 | 2018-11-02 | 常熟市天然气有限公司 | 基于射频标签与无线中继远传技术的无人机巡线检测系统 |
CN108923326A (zh) * | 2018-08-29 | 2018-11-30 | 华南理工大学 | 一种全天候的电网无人机自动巡线系统及其运行方法 |
CN109319118A (zh) * | 2018-09-12 | 2019-02-12 | 北京星云城科技有限公司 | 一种基于分布式无人机基站的工业巡线无人机系统 |
AU2019100363A4 (en) * | 2019-04-05 | 2019-05-09 | Gao, Guohong Mr | Unmanned Aerial Vehicle And Its Program Control Device Unmanned Aerial Vehicle And Its Program Control Device |
CN111268126A (zh) * | 2020-01-31 | 2020-06-12 | 武汉大学 | 电力巡线无人机无线充电中继站、充电飞控系统及方法 |
CN211087009U (zh) * | 2019-12-17 | 2020-07-24 | 罗康 | 一种基于飞行器的接触网巡检装置 |
CN112269398A (zh) * | 2020-11-04 | 2021-01-26 | 国网福建省电力有限公司漳州供电公司 | 一种变电站无人机自主巡检系统 |
CN112947588A (zh) * | 2021-03-01 | 2021-06-11 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司贵阳局 | 无人机电网巡线系统 |
CN113009929A (zh) * | 2021-03-01 | 2021-06-22 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司贵阳局 | 无人机电网巡线控制方法 |
CN113110577A (zh) * | 2021-04-15 | 2021-07-13 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司柳州局 | 电网巡检无人机飞行路线规划管理系统 |
CN115562340A (zh) * | 2022-10-19 | 2023-01-03 | 金华八达集团有限公司 | 一种配网线路无人机巡检故障判别系统 |
CN115775417A (zh) * | 2022-11-14 | 2023-03-10 | 湖南省通信建设有限公司 | 基站巡检系统、方法及可读存储介质 |
CN218877616U (zh) * | 2022-11-28 | 2023-04-18 | 国网青海省电力公司黄化供电公司 | 一种巡线无人机及机库 |
-
2024
- 2024-01-19 CN CN202410079127.0A patent/CN117576598B/zh active Active
Patent Citations (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102546689A (zh) * | 2010-12-20 | 2012-07-04 | 河南省电力公司驻马店供电公司 | 一种无人机巡线实时系统 |
CN103235602A (zh) * | 2013-03-25 | 2013-08-07 | 山东电力集团公司电力科学研究院 | 一种电力巡线无人机自动拍照控制设备及控制方法 |
WO2015131462A1 (zh) * | 2014-03-07 | 2015-09-11 | 国家电网公司 | 一种用于无人机输电线路巡检的集中监控系统及监控方法 |
CN105951614A (zh) * | 2016-05-03 | 2016-09-21 | 湖北工业大学 | 一种旋翼无人机中继换能服务站 |
CN106787231A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-31 | 中海阳能源集团股份有限公司 | 一种无人机自动充电装置及其充电方法 |
CN106628220A (zh) * | 2017-02-24 | 2017-05-10 | 山东大学 | 无人机中继装置及中继方法 |
CN108736933A (zh) * | 2018-04-27 | 2018-11-02 | 常熟市天然气有限公司 | 基于射频标签与无线中继远传技术的无人机巡线检测系统 |
CN108923326A (zh) * | 2018-08-29 | 2018-11-30 | 华南理工大学 | 一种全天候的电网无人机自动巡线系统及其运行方法 |
CN109319118A (zh) * | 2018-09-12 | 2019-02-12 | 北京星云城科技有限公司 | 一种基于分布式无人机基站的工业巡线无人机系统 |
AU2019100363A4 (en) * | 2019-04-05 | 2019-05-09 | Gao, Guohong Mr | Unmanned Aerial Vehicle And Its Program Control Device Unmanned Aerial Vehicle And Its Program Control Device |
CN211087009U (zh) * | 2019-12-17 | 2020-07-24 | 罗康 | 一种基于飞行器的接触网巡检装置 |
CN111268126A (zh) * | 2020-01-31 | 2020-06-12 | 武汉大学 | 电力巡线无人机无线充电中继站、充电飞控系统及方法 |
CN112269398A (zh) * | 2020-11-04 | 2021-01-26 | 国网福建省电力有限公司漳州供电公司 | 一种变电站无人机自主巡检系统 |
CN112947588A (zh) * | 2021-03-01 | 2021-06-11 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司贵阳局 | 无人机电网巡线系统 |
CN113009929A (zh) * | 2021-03-01 | 2021-06-22 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司贵阳局 | 无人机电网巡线控制方法 |
CN113110577A (zh) * | 2021-04-15 | 2021-07-13 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司柳州局 | 电网巡检无人机飞行路线规划管理系统 |
CN115562340A (zh) * | 2022-10-19 | 2023-01-03 | 金华八达集团有限公司 | 一种配网线路无人机巡检故障判别系统 |
CN115775417A (zh) * | 2022-11-14 | 2023-03-10 | 湖南省通信建设有限公司 | 基站巡检系统、方法及可读存储介质 |
CN218877616U (zh) * | 2022-11-28 | 2023-04-18 | 国网青海省电力公司黄化供电公司 | 一种巡线无人机及机库 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN117576598A (zh) | 2024-02-20 |
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