CN207439402U - 一种基于无人机的变电站周围环境监控系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于无人机的变电站周围环境监控系统，包括航摄相机，用于连续获取单位图像；机身姿态测量模块，用于在获取单位图像后获取该图像拍摄时所处的机身姿态；GPRS模块，用于在航摄相机获取单位图像时获取该单位图像的位置坐标；位置校验模块，用于对单位图像的测量影像的定向，其与所述信息处理模块信号连接，并在信息处理模块发送对应单位图像的定向信息；信息处理模块，获取单位图像并在所述单位图像上添加所述单位图像的单位图像的位置坐标、单位图像的定向信息；所述无线通讯模块由于将单位图像无线传递到远程站，该无线通讯模块与所述信息处理模块信号连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及监控系统，特别是一种针对变电站周边环境的检测的系统。
背景技术
空中三角测量是航空摄影测量内业成图最重要的一步，传统空中三角测量通过量测像片获取像点坐标，并以野外测量的若干分布于特定位置上的地面控制点为基准进行最小二乘平差，确定地面目标的空间位置，传统测量手段对地面控制点具有严重的依赖性。而野外控制点测量本身又是一项成本高、效率低且需要大量人力和物力的工序，尤其是对于云南山区而言，存在许多无法涉足的无人区等无法找到合适特征点的地区。因此对于云南山区无人机影像的处理，减少对地面控制点的依赖是首要问题。
POS系统利用卡尔曼滤波器，将每一张像片在曝光时刻的机载GPS天线相位中心的WGS84框架坐标数据与惯性测量单元(Inertial MeasurementUnit，IMU)记录的数据进行精密的滤波处理，解算出每一张像片的外方位元素，可以直接用于航空摄影测量影像的定向，极大减少对地面控制点的依赖性。研究表明，直接利用POS系统测定的影像定向参数进行摄影测量精度较低，难以满足变电站环境中大比例尺地形测图的高程精度要求。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提供一种基于无人机的变电站周围环境监控系统，本提供可以提供高精度的大比例尺地形测图。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种基于无人机的变电站周围环境监控系统，包括信息处理模块、航摄相机、机身姿态测量模块、GPRS模块、位置校验模块和无线通讯模块，其中，
航摄相机，用于连续获取单位图像，其与所述机身姿态测量模块信号连接并向机身姿态测量模块传递单位图像；
机身姿态测量模块，用于在获取单位图像后获取该图像拍摄时所处的机身姿态，该机身姿态测量模块与所述信息处理模块信号连接，并向所述信息处理模块传递图像处理过的单位图像；
GPRS模块，用于在航摄相机获取单位图像时获取该单位图像的位置坐标，所述GPRS模块与所述信息处理模块信号连接，并对信息处理模块发送对应单位图像的位置坐标；
位置校验模块，用于对单位图像的测量影像的定向，其与所述信息处理模块信号连接，并在信息处理模块发送对应单位图像的定向信息；
信息处理模块，获取单位图像并在所述单位图像上添加所述单位图像的单位图像的位置坐标、单位图像的定向信息；
所述无线通讯模块由于将单位图像无线传递到远程站，该无线通讯模块与所述信息处理模块信号连接。
作为优选的，所述航摄相机包括红外成像系统，该红外成像系统用于测量变电站周围热源分布情况。
作为优选的，所述位置校验模块为IMU姿态测量系统。
作为优选的，所述GPRS模块为机载DGPS模块。
作为优选的，所述基于无人机的变电站周围环境监控系统还包括储存模块，该储存模块与所述信息处理模块信号连接，储存模块用于备份无线通讯模块发出的单位图像。
作为优选的，所述基于无人机的变电站周围环境监控系统还包括外接信号接口，该信号接口用于通过有线模式传递有效单位图像。
使用本实用新型的有益效果是：与传统测量方法相比，无人机遥感系统操作方便、作业方式灵活、投入低、效率高，将其自身灵活的特点与航空摄影测量结合，对变电站周围环境中可能发生大型滑坡的区域进行低空飞行拍摄，能及时获得高分辨率影像数据；利用高效、可靠的无人机数据处理手段，可以减少险要地形和气候等外界因素的影响，制作出高精度DEM、DOM，为变电站周边的滑坡地质灾害分析提供基础数据，可以提取有效的地形因子，如坡度，是滑坡崩塌发生的主要控制因素；坡向，可以反应滑坡的发育状况以及坡向性等地貌特性。
附图说明
图1为本实用新型基于无人机的变电站周围环境监控系统模块连接示意图。
附图标记包括：
100-信息处理模块，200-航摄相机，300-机身姿态测量模块，400-GPRS
模块，500-位置校验模块，600-无线通讯模块，700-储存模块。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。
如图1所示，本实施例提供一种基于无人机的变电站周围环境监控系统，包括信息处理模块100、航摄相机200、机身姿态测量模块300、GPRS模块400、位置校验模块500和无线通讯模块600，其中，航摄相机，用于连续获取单位图像，其与机身姿态测量模块300信号连接并向机身姿态测量模块300传递单位图像；机身姿态测量模块300，用于在获取单位图像后获取该图像拍摄时所处的机身姿态，该机身姿态测量模块300与信息处理模块100信号连接，并向信息处理模块传递图像处理过的单位图像；GPRS模块400，用于在航摄相机获取单位图像时获取该单位图像的位置坐标，GPRS模块400与信息处理模块100信号连接，并对信息处理模块100发送对应单位图像的位置坐标；位置校验模块500，用于对单位图像的测量影像的定向，其与信息处理模块100信号连接，并在信息处理模块100发送对应单位图像的定向信息；信息处理模块100，获取单位图像并在单位图像上添加单位图像的单位图像的位置坐标、单位图像的定向信息；无线通讯模块600由于将单位图像无线传递到远程站，该无线通讯模块600与信息处理模块100信号连接。
具体的，本实施例中，通过航摄相机200获取单位图像，单位图像获取后传递到机身姿态测量模块300，通过机身姿态测量模块300调整单位图像后进行旋转后，获取位置正确的单位图像，然后再传递到信息处理模块100。
每次航摄相机200获取单位图像，GPRS模块400均获取获取该单位图像时的位置坐标，该位置坐标通过GPS方式获得。信息处理模块100将单位图像和该单位图像对应的位置坐标信息对应结合。
在单位图像和该单位图像对应的位置坐标信息对应结合后，位置校验模块500通过POS系统对单位图像进行位置校验，POS系统利用卡尔曼滤波器，将每一张像片在曝光时刻的机载GPS天线相位中心的WGS84框架坐标数据与惯性测量单元记录的数据进行精密的滤波处理，解算出每一张像片的外方位元素，可以直接用于航空摄影测量影像的定向，极大减少对地面控制点的依赖性。
在利用POS辅助空中三角测量，通过地面GNSS基站和机载差分GNSS数据与可见光图像进行并行存储，可快速分析变电站周边山体情况，查看坡度、植被覆盖、土壤组成、位移等情况，进而预测和防范山体滑坡对变电站造成的影响。
使用本实用新型的有益效果是：与传统测量方法相比，无人机遥感系统操作方便、作业方式灵活、投入低、效率高，将其自身灵活的特点与航空摄影测量结合，对大型滑坡区域进行低空飞行拍摄，能及时获得高分辨率影像数据；利用高效、可靠的无人机数据处理手段，可以减少险要地形和气候等外界因素的影响，制作出高精度DEM、DOM，为滑坡地质灾害分析提供基础数据，可以提取有效的地形因子，如坡度，是滑坡崩塌发生的主要控制因素；坡向，可以反映滑坡的发育状况以及坡向性等地貌特性。
航摄相机200包括红外成像系统，该红外成像系统用于测量变电站周围热源分布情况。无人机红外热像系统能够查看变电站周边的热源分布情况，如有堆砌的草垛、柴堆、煤堆等，可以监测这些易燃物的温度情况，避免天气炎热时发生自燃等情况，造成供电影响。
位置校验模块500为IMU姿态测量系统。GPRS模块400为机载DGPS模块。
基于无人机的变电站周围环境监控系统还包括储存模块700，该储存模块700与信息处理模块100信号连接，储存模块700用于备份无线通讯模块600发出的单位图像。
基于无人机的变电站周围环境监控系统还包括外接信号接口，该信号接口用于通过有线模式传递有效单位图像。
以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上可以作出许多变化，只要这些变化未脱离本实用新型的构思，均属于本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种基于无人机的变电站周围环境监控系统，其特征在于：包括信息处理模块、航摄相机、机身姿态测量模块、GPRS模块、位置校验模块和无线通讯模块，其中，
航摄相机，用于连续获取单位图像，其与所述机身姿态测量模块信号连接并向机身姿态测量模块传递单位图像；
机身姿态测量模块，用于在获取单位图像后获取所述单位图像拍摄时所处的机身姿态，所述机身姿态测量模块与所述信息处理模块信号连接，并向所述信息处理模块传递图像处理过的单位图像；
GPRS模块，用于在航摄相机获取单位图像时获取所述单位图像的位置坐标，所述GPRS模块与所述信息处理模块信号连接，并对所述信息处理模块发送对应单位图像的位置坐标；
位置校验模块，用于对单位图像的测量影像的定向，其与所述信息处理模块信号连接，并在信息处理模块发送对应单位图像的定向信息；
信息处理模块，获取单位图像并在所述单位图像上添加所述单位图像的单位图像的位置坐标、单位图像的定向信息；
所述无线通讯模块由于将单位图像无线传递到远程站，该无线通讯模块与所述信息处理模块信号连接。
2.根据权利要求1所述的基于无人机的变电站周围环境监控系统，其特征在于：所述航摄相机包括红外成像系统，该红外成像系统用于测量变电站周围热源分布情况。
3.根据权利要求1所述的基于无人机的变电站周围环境监控系统，其特征在于：所述位置校验模块为IMU姿态测量系统。
4.根据权利要求1所述的基于无人机的变电站周围环境监控系统，其特征在于：所述GPRS模块为机载DGPS模块。
5.根据权利要求1所述的基于无人机的变电站周围环境监控系统，其特征在于：所述基于无人机的变电站周围环境监控系统还包括储存模块，所述储存模块与所述信息处理模块信号连接，储存模块用于备份无线通讯模块发出的单位图像。
6.根据权利要求1所述的基于无人机的变电站周围环境监控系统，其特征在于：所述基于无人机的变电站周围环境监控系统还包括外接信号接口，所述外接信号接口用于通过有线模式传递所述单位图像。
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|---|---|---|---|---|
| CN109828291A (zh) * | 2019-03-27 | 2019-05-31 | 中国科学院电子学研究所 | 一种有人机应急遥感监测的方法及装置 |
| EP4296967A1 (en) * | 2022-06-22 | 2023-12-27 | Axis AB | Method and device for monitoring of a heap of material |
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| CN109828291B (zh) * | 2019-03-27 | 2020-07-28 | 中国科学院电子学研究所 | 一种有人机应急遥感监测的方法及装置 |
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