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无人机智能巡检飞控系统
系统概述
缩进随着科技的不断发展,无人机已经在光伏、风电、农业、城市管理、地质等领域广泛应用,无人机在飞行的过程中,如何在没有人干预的情况下,完成各种复杂的飞行任务和巡检任务,提升无人机的机动性,成为无人机应用过程中亟待解决的问题。
缩进赛摩博晟无人机智能巡检飞控系统,是专注于解决无人机巡检的实时监控、飞行控制、航线规划、任务管理、巡检日志,全面兼容单机单机库、多机多机库以及无机库的无人机巡检方案。充分考虑无人机在飞行任务中巡检拍照的质量问题,制定合理的巡检策略及飞行航线;充分满足自动化巡检、巡检结果自动分析的需求,最终实现减员增效,提升发电量,增加企业经济效益。
系统功能
缩进无人机智能巡点检飞控系统分为PC端及移动APP端,PC端与移动APP端在网络通畅的情况下,航线信息、巡检任务信息、配置及巡检运行数据将实时同步。移动APP端基于大疆SDK开发,并在巡检领域深度定制,在风险可控的情况下立足于行业应用,为无人机智能巡检提供更专业、高效的飞行控制策略。
缩进有机库的情况下,设备、航线及巡检任务的维护均由PC端执行,并适时向机库侧下发无人机巡检指令,无人机并按照预先规划好的任务进行飞行拍照,实现全自动化巡检。在无机库的情况下,PC端下发巡检任务,巡检人员在APP端同步任务信息,按计划执行无人机飞行巡检任务,也可根据现场状况添加临时任务,使巡检任务即满足高度计划性又兼顾一定的灵活性。
1. 无人机巡检后台系统
缩进通过SDK可以访问大疆的产品特性和功能。可以实现自动飞行,控制摄像机和云台,接收实时视频和传感器数据,从产品下载保存媒体文件,以及监控其他组件的状态。结合无人机巡检后台系统的需求,查询大疆SDK相关资料,对巡检后台系统的需求集成的SDK进行分析说明。
2. 大数据任务调度平台
缩进大数据设备故障分析主要是指获取大量设备状态数据,基于统计分析、关联分析、机器学习等大数据挖掘方法进行融合分析和深度挖掘,从数据内在规律分析的角度发掘出对电力设备状态评估、诊断和预测有价值的知识,建立多源数据驱动的电力设备状态评估模型,实现设备个性化的状态评价、异常状态的快速检测、状态变化的准确预测以及故障的智能诊断,全面、及时、准确地掌握设备健康状态,为设备智能运检和优化运行提供辅助决策依据。
3. 无人机热斑分析定位单元
缩进无人机热斑定位分析软件对无人机巡检的光伏电站的可见光和热红外图像数据,利用GPS及北斗卫星定位地理信息、形态学分析,卷积神经网络等图像处理等技术,进行综合诊断分析,发现破损、遮挡、异常发热等组件异常情况,并生成报告。
4. 数据处理单元
缩进数据处理单元为大数据调度平台功能之一,预留数据处理功能,包括分布式任务调度、大数据批处理、高性能实时数据处理,深度学习和机器学习的模型输入整合、样本标签、模型训练及模型预测功能,以此为基础实现数据整合、数据统计分析、故障诊断等高级应用。
5. 一体化智能巡检
缩进包括巡检门户、巡检航线管理、巡检任务管理、巡检数据接口、巡检报告及缺陷单管理、异常设备管理与数据分析等模块。
• 巡检门户
缩进巡检门户将集成无人机视频数据,当无人机进行巡检时,对无人机巡检视频信息进行直播,无人机结束巡检后将循环播放无人机的巡检视频。门户界面会展示当前任务信息,包括任务线路、任务重要等级、任务进度、任务责任人等。可直接在集控中心选择巡检任务或任务执行顺序,启动任务,无人机将自动从智能机库起飞、拍照、降落、换电池、充电,按照预设的线路依次进行巡检。
• 巡检航线管理
缩进巡检航线列表按照不同的筛选条件对航线进行展示;通过增加航线关键点(坐标),并对关键点处的无人机姿态,云台偏转、俯仰、焦距的设定,实现航线的增加;可删除废弃或者不需要的巡检航线,修改航线关键点处的无人机状态指令实现航线的修改。
• 巡检任务管理
缩进巡检任务可按照不同的筛选条件进行查询,比如定期巡检任务、临时任务,不同的巡检任务具有不同的航线,或不同的航线组合方式。新增巡检任务即设定航线的组合方式,生成一个新的巡检任务。任务管理模块可对不需要的巡检任务进行删除、修改。
• 巡检数据接口
缩进通过巡检数据借口,可获取无人机机库上位机系统广播的视频流数据,在巡检门户进行个性化展示。可以向无人机发送对应指令,与此同时也生成无人机库指令,让无人机库与无人机进行协同配合完成任务的下发。
• 巡检报告及缺陷单管理
缩进 巡检报告管理: 巡检报告分为全自动化巡检报告,以及人工录入巡检报告。包括报告时间、巡检描述等,也可对巡检报告进行删除和查询。
缩进 缺陷管理: 对巡检发现的缺陷进行管理,包括缺陷自动生成、缺陷录入、缺陷删除、缺陷查询。
• 异常设备管理与数据分析
缩进 通过大数据调度工具对运行数据进行分析,自动对异常信息进行筛选和验证,也可人工校核异常信息,对异常设备问题进行长期跟踪。包括管理设备编号,设备异常发生时间,设备处理人员,异常处理结果长期跟踪。
缩进 长期对异常状态统计,累积异常数据结果,分析异常缘由(机器学习样本累积),如图绿色为正常(张样本),黄色为异常(负样本),获取足够的样本后可进行机器学习,提取故障信息特征,包括图像特征和运行参数特征。
系统优势
1. 实时飞行一览无余
缩进巡检系统PC端支持多架无人机连接,可实时监控无人机飞行状态及巡检任务执行情况,并在适当时候手动接管无人机进行手动巡检。巡检系统移动APP端将无人机巡检画面推送到RTMP推流服务器,PC端访问推流服务器进行拉流,可以实现无人机巡检直播画面的显示,包括可见光、热成像及巡检小地图。
缩进此外,PC端也可接收无人机传回地面的运行信息,实现对无人机基础信息(飞行坐标、电池电量、GPS信号、遥控信号、图传质量、云台俯仰角、无人机偏航角、飞行速度)的远程监控,并根据无人机工作模式展示无人机巡检的状态(自动/手动)。巡检任务以地铁线路图的形式对巡检路线、巡检进度及线路信息进行实时展示。
2. 航线规划专业高效
缩进依据巡检区域地理地势信息,结合无人机测绘及设计信息,以对应比例尺绘制巡检区域信息小地图,设置无人机的飞行航点,在航点处设置无人机动作,随后在满足无人机电量续航及任务时长的条件下依次连接各航点行程单一的飞行航线,在此基础上区分巡检航线及巡航航线,满足不同作业需求。
缩进初步进行航线规划后,飞手持移动APP端到巡检现场进行航点校核,依据现场实际布置情况及无人机拍摄状态对无人机和云台进行微调,从而既满足无人机高效的飞行又能保证无人机拍摄的质量。无人机逐一飞越各个航点后,巡检方位将覆盖整个区域,重新微调已初步规划的路线后,即可形成一条条有效航线。
3. 任务设置灵活多变
缩进每一条计划内的无人机巡检任务,可设置巡检开始时间点,选择已有航线或添加新航线,并设置长期任务时间段,每个周期内定期生成任务,此外每一条任务可由不同航线任意搭配,并依据实际情况规划无人机的类型及架次。
缩进任务执行完后可视化查看巡检日志,日志记录任务航线、到达航点的详细信息和拍摄的图像,并用不同颜色表示巡检过程中的异常问题。
4. 飞行管理井然有序
缩进系统实行严格的授权形式,绑定飞手可飞的无人机机型及飞行场合信息。无人机智能巡检系统移动APP端每一端对应一架无人机,并通过账号注册进行关联,PC端通过连接授权的方式向移动APP端申请控制权限,APP端确认并授权成功后,无人机将分配到相应的人员去管理、维护,对应的人员可以远程或现场手动接管无人机飞行,并对起降等关键操作进行决策。
缩进特定的人员管理特定的无人机,将巡检任务问责机制精确到基层员工,提高场站巡检管理的可控性及高效性。
5. 安全防护固若金汤
缩进依据地理地势条件设置无人机飞行高度、距离上限,并设置典型的失控行为,前期进行巡检区域小地图绘制时,分区域规划紧急迫降点,出现失控时可以优先选择对应区域内的迫降点进行迫降。
缩进除此之外,可以动态设置无人机飞行航线结束或低电量返航点,并依据特定情况(人员过多的干预无人机自主飞行)进行更改返航点,在无人机电池电量策略中,开启低电量自动返航,并动态设置低电量行为阈值,充分保证无人机飞行安全。
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