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無(wú)人機(jī)智能巡檢系統(tǒng)

整體概述
隨著科技的不斷發(fā)展,無(wú)人機(jī)已經(jīng)在光伏、風(fēng)電、農(nóng)業(yè)、城市管理、地質(zhì)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,無(wú)人機(jī)在飛行的過(guò)程中,如何在沒(méi)有人干預(yù)的情況下,完成各種復(fù)雜的飛行任務(wù)和巡檢任務(wù),提升無(wú)人機(jī)的機(jī)動(dòng)性,成為無(wú)人機(jī)應(yīng)用過(guò)程中亟待解決的問(wèn)題。
賽摩博晟無(wú)人機(jī)智能巡檢系統(tǒng),是專(zhuān)注于解決無(wú)人機(jī)巡檢的實(shí)時(shí)監(jiān)控、飛行控制、航線規(guī)劃、任務(wù)管理、巡檢日志,全面兼容單機(jī)單機(jī)庫(kù)、多機(jī)多機(jī)庫(kù)以及無(wú)機(jī)庫(kù)的無(wú)人機(jī)巡檢方案。充分考慮無(wú)人機(jī)在飛行任務(wù)中巡檢拍照的質(zhì)量問(wèn)題,制定合理的巡檢策略及飛行航線;充分滿(mǎn)足自動(dòng)化巡檢、巡檢結(jié)果自動(dòng)分析的需求,最終實(shí)現(xiàn)減員增效,提升發(fā)電量,增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
系統(tǒng)功能
無(wú)人機(jī)智能巡檢系統(tǒng)分為PC端及移動(dòng)APP端,PC端與移動(dòng)APP端在網(wǎng)絡(luò)通暢的情況下,航線信息、巡檢任務(wù)信息、配置及巡檢運(yùn)行數(shù)據(jù)將實(shí)時(shí)同步。移動(dòng)APP端基于大疆SDK開(kāi)發(fā),并在巡檢領(lǐng)域深度定制,在風(fēng)險(xiǎn)可控的情況下立足于行業(yè)應(yīng)用,為無(wú)人機(jī)智能巡檢提供更專(zhuān)業(yè)、高效的飛行控制策略。
有機(jī)庫(kù)的情況下,設(shè)備、航線及巡檢任務(wù)的維護(hù)均由PC端執(zhí)行,并適時(shí)向機(jī)庫(kù)側(cè)下發(fā)無(wú)人機(jī)巡檢指令,無(wú)人機(jī)并按照預(yù)先規(guī)劃好的任務(wù)進(jìn)行飛行拍照,實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化巡檢。在無(wú)機(jī)庫(kù)的情況下,PC端下發(fā)巡檢任務(wù),巡檢人員在APP端同步任務(wù)信息,按計(jì)劃執(zhí)行無(wú)人機(jī)飛行巡檢任務(wù),也可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)狀況添加臨時(shí)任務(wù),使巡檢任務(wù)即滿(mǎn)足高度計(jì)劃性又兼顧一定的靈活性。
1. 無(wú)人機(jī)巡檢后臺(tái)系統(tǒng)
通過(guò)SDK可以訪問(wèn)大疆的產(chǎn)品特性和功能??梢詫?shí)現(xiàn)自動(dòng)飛行,控制攝像機(jī)和云臺(tái),接收實(shí)時(shí)視頻和傳感器數(shù)據(jù),從產(chǎn)品下載保存媒體文件,以及監(jiān)控其他組件的狀態(tài)。結(jié)合無(wú)人機(jī)巡檢后臺(tái)系統(tǒng)的需求,查詢(xún)大疆SDK相關(guān)資料,對(duì)巡檢后臺(tái)系統(tǒng)的需求集成的SDK進(jìn)行分析說(shuō)明。
2. 大數(shù)據(jù)任務(wù)調(diào)度平臺(tái)
大數(shù)據(jù)設(shè)備故障分析主要是指獲取大量設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù),基于統(tǒng)計(jì)分析、關(guān)聯(lián)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)等大數(shù)據(jù)挖掘方法進(jìn)行融合分析和深度挖掘,從數(shù)據(jù)內(nèi)在規(guī)律分析的角度發(fā)掘出對(duì)電力設(shè)備狀態(tài)評(píng)估、診斷和預(yù)測(cè)有價(jià)值的知識(shí),建立多源數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的電力設(shè)備狀態(tài)評(píng)估模型,實(shí)現(xiàn)設(shè)備個(gè)性化的狀態(tài)評(píng)價(jià)、異常狀態(tài)的快速檢測(cè)、狀態(tài)變化的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)以及故障的智能診斷,全面、及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握設(shè)備健康狀態(tài),為設(shè)備智能運(yùn)檢和優(yōu)化運(yùn)行提供輔助決策依據(jù)。
3. 無(wú)人機(jī)熱斑分析定位單元
無(wú)人機(jī)熱斑定位分析軟件對(duì)無(wú)人機(jī)巡檢的光伏電站的可見(jiàn)光和熱紅外圖像數(shù)據(jù),利用GPS及北斗衛(wèi)星定位地理信息、形態(tài)學(xué)分析,卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等圖像處理等技術(shù),進(jìn)行綜合診斷分析,發(fā)現(xiàn)破損、遮擋、異常發(fā)熱等組件異常情況,并生成報(bào)告。
4. 數(shù)據(jù)處理單元
數(shù)據(jù)處理單元為大數(shù)據(jù)調(diào)度平臺(tái)功能之一,預(yù)留數(shù)據(jù)處理功能,包括分布式任務(wù)調(diào)度、大數(shù)據(jù)批處理、高性能實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理,深度學(xué)習(xí)和機(jī)器學(xué)習(xí)的模型輸入整合、樣本標(biāo)簽、模型訓(xùn)練及模型預(yù)測(cè)功能,以此為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)整合、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、故障診斷等高級(jí)應(yīng)用。
5. 一體化智能巡檢
包括巡檢門(mén)戶(hù)、巡檢航線管理、巡檢任務(wù)管理、巡檢數(shù)據(jù)接口、巡檢報(bào)告及缺陷單管理、異常設(shè)備管理與數(shù)據(jù)分析等模塊。
? 巡檢門(mén)戶(hù)
巡檢門(mén)戶(hù)將集成無(wú)人機(jī)視頻數(shù)據(jù),當(dāng)無(wú)人機(jī)進(jìn)行巡檢時(shí),對(duì)無(wú)人機(jī)巡檢視頻信息進(jìn)行直播,無(wú)人機(jī)結(jié)束巡檢后將循環(huán)播放無(wú)人機(jī)的巡檢視頻。門(mén)戶(hù)界面會(huì)展示當(dāng)前任務(wù)信息,包括任務(wù)線路、任務(wù)重要等級(jí)、任務(wù)進(jìn)度、任務(wù)責(zé)任人等??芍苯釉诩刂行倪x擇巡檢任務(wù)或任務(wù)執(zhí)行順序,啟動(dòng)任務(wù),無(wú)人機(jī)將自動(dòng)從智能機(jī)庫(kù)起飛、拍照、降落、換電池、充電,按照預(yù)設(shè)的線路依次進(jìn)行巡檢。
? 巡檢航線管理
巡檢航線列表按照不同的篩選條件對(duì)航線進(jìn)行展示;通過(guò)增加航線關(guān)鍵點(diǎn)(坐標(biāo)),并對(duì)關(guān)鍵點(diǎn)處的無(wú)人機(jī)姿態(tài),云臺(tái)偏轉(zhuǎn)、俯仰、焦距的設(shè)定,實(shí)現(xiàn)航線的增加;可刪除廢棄或者不需要的巡檢航線,修改航線關(guān)鍵點(diǎn)處的無(wú)人機(jī)狀態(tài)指令實(shí)現(xiàn)航線的修改。
? 巡檢任務(wù)管理
巡檢任務(wù)可按照不同的篩選條件進(jìn)行查詢(xún),比如定期巡檢任務(wù)、臨時(shí)任務(wù),不同的巡檢任務(wù)具有不同的航線,或不同的航線組合方式。新增巡檢任務(wù)即設(shè)定航線的組合方式,生成一個(gè)新的巡檢任務(wù)。任務(wù)管理模塊可對(duì)不需要的巡檢任務(wù)進(jìn)行刪除、修改。
? 巡檢數(shù)據(jù)接口
通過(guò)巡檢數(shù)據(jù)借口,可獲取無(wú)人機(jī)機(jī)庫(kù)上位機(jī)系統(tǒng)廣播的視頻流數(shù)據(jù),在巡檢門(mén)戶(hù)進(jìn)行個(gè)性化展示??梢韵驘o(wú)人機(jī)發(fā)送對(duì)應(yīng)指令,與此同時(shí)也生成無(wú)人機(jī)庫(kù)指令,讓無(wú)人機(jī)庫(kù)與無(wú)人機(jī)進(jìn)行協(xié)同配合完成任務(wù)的下發(fā)。
? 巡檢報(bào)告及缺陷單管理
巡檢報(bào)告管理: 巡檢報(bào)告分為全自動(dòng)化巡檢報(bào)告,以及人工錄入巡檢報(bào)告。包括報(bào)告時(shí)間、巡檢描述等,也可對(duì)巡檢報(bào)告進(jìn)行刪除和查詢(xún)。
缺陷管理: 對(duì)巡檢發(fā)現(xiàn)的缺陷進(jìn)行管理,包括缺陷自動(dòng)生成、缺陷錄入、缺陷刪除、缺陷查詢(xún)。
? 異常設(shè)備管理與數(shù)據(jù)分析
通過(guò)大數(shù)據(jù)調(diào)度工具對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,自動(dòng)對(duì)異常信息進(jìn)行篩選和驗(yàn)證,也可人工校核異常信息,對(duì)異常設(shè)備問(wèn)題進(jìn)行長(zhǎng)期跟蹤。包括管理設(shè)備編號(hào),設(shè)備異常發(fā)生時(shí)間,設(shè)備處理人員,異常處理結(jié)果長(zhǎng)期跟蹤。
長(zhǎng)期對(duì)異常狀態(tài)統(tǒng)計(jì),累積異常數(shù)據(jù)結(jié)果,分析異常緣由(機(jī)器學(xué)習(xí)樣本累積),如圖綠色為正常(張樣本),黃色為異常(負(fù)樣本),獲取足夠的樣本后可進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí),提取故障信息特征,包括圖像特征和運(yùn)行參數(shù)特征。
系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)
1. 實(shí)時(shí)飛行一覽無(wú)余
巡檢系統(tǒng)PC端支持多架無(wú)人機(jī)連接,可實(shí)時(shí)監(jiān)控?zé)o人機(jī)飛行狀態(tài)及巡檢任務(wù)執(zhí)行情況,并在適當(dāng)時(shí)候手動(dòng)接管無(wú)人機(jī)進(jìn)行手動(dòng)巡檢。巡檢系統(tǒng)移動(dòng)APP端將無(wú)人機(jī)巡檢畫(huà)面推送到RTMP推流服務(wù)器,PC端訪問(wèn)推流服務(wù)器進(jìn)行拉流,可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)巡檢直播畫(huà)面的顯示,包括可見(jiàn)光、熱成像及巡檢小地圖。
此外,PC端也可接收無(wú)人機(jī)傳回地面的運(yùn)行信息,實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人機(jī)基礎(chǔ)信息(飛行坐標(biāo)、電池電量、GPS信號(hào)、遙控信號(hào)、圖傳質(zhì)量、云臺(tái)俯仰角、無(wú)人機(jī)偏航角、飛行速度)的遠(yuǎn)程監(jiān)控,并根據(jù)無(wú)人機(jī)工作模式展示無(wú)人機(jī)巡檢的狀態(tài)(自動(dòng)/手動(dòng))。巡檢任務(wù)以地鐵線路圖的形式對(duì)巡檢路線、巡檢進(jìn)度及線路信息進(jìn)行實(shí)時(shí)展示。
2. 航線規(guī)劃專(zhuān)業(yè)高效
依據(jù)巡檢區(qū)域地理地勢(shì)信息,結(jié)合無(wú)人機(jī)測(cè)繪及設(shè)計(jì)信息,以對(duì)應(yīng)比例尺繪制巡檢區(qū)域信息小地圖,設(shè)置無(wú)人機(jī)的飛行航點(diǎn),在航點(diǎn)處設(shè)置無(wú)人機(jī)動(dòng)作,隨后在滿(mǎn)足無(wú)人機(jī)電量續(xù)航及任務(wù)時(shí)長(zhǎng)的條件下依次連接各航點(diǎn)行程單一的飛行航線,在此基礎(chǔ)上區(qū)分巡檢航線及巡航航線,滿(mǎn)足不同作業(yè)需求。
初步進(jìn)行航線規(guī)劃后,飛手持移動(dòng)APP端到巡檢現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行航點(diǎn)校核,依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際布置情況及無(wú)人機(jī)拍攝狀態(tài)對(duì)無(wú)人機(jī)和云臺(tái)進(jìn)行微調(diào),從而既滿(mǎn)足無(wú)人機(jī)高效的飛行又能保證無(wú)人機(jī)拍攝的質(zhì)量。無(wú)人機(jī)逐一飛越各個(gè)航點(diǎn)后,巡檢方位將覆蓋整個(gè)區(qū)域,重新微調(diào)已初步規(guī)劃的路線后,即可形成一條條有效航線。
3. 任務(wù)設(shè)置靈活多變
每一條計(jì)劃內(nèi)的無(wú)人機(jī)巡檢任務(wù),可設(shè)置巡檢開(kāi)始時(shí)間點(diǎn),選擇已有航線或添加新航線,并設(shè)置長(zhǎng)期任務(wù)時(shí)間段,每個(gè)周期內(nèi)定期生成任務(wù),此外每一條任務(wù)可由不同航線任意搭配,并依據(jù)實(shí)際情況規(guī)劃無(wú)人機(jī)的類(lèi)型及架次。
任務(wù)執(zhí)行完后可視化查看巡檢日志,日志記錄任務(wù)航線、到達(dá)航點(diǎn)的詳細(xì)信息和拍攝的圖像,并用不同顏色表示巡檢過(guò)程中的異常問(wèn)題。
4. 飛行管理井然有序
系統(tǒng)實(shí)行嚴(yán)格的授權(quán)形式,綁定飛手可飛的無(wú)人機(jī)機(jī)型及飛行場(chǎng)合信息。無(wú)人機(jī)智能巡檢系統(tǒng)移動(dòng)APP端每一端對(duì)應(yīng)一架無(wú)人機(jī),并通過(guò)賬號(hào)注冊(cè)進(jìn)行關(guān)聯(lián),PC端通過(guò)連接授權(quán)的方式向移動(dòng)APP端申請(qǐng)控制權(quán)限,APP端確認(rèn)并授權(quán)成功后,無(wú)人機(jī)將分配到相應(yīng)的人員去管理、維護(hù),對(duì)應(yīng)的人員可以遠(yuǎn)程或現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)接管無(wú)人機(jī)飛行,并對(duì)起降等關(guān)鍵操作進(jìn)行決策。
特定的人員管理特定的無(wú)人機(jī),將巡檢任務(wù)問(wèn)責(zé)機(jī)制精確到基層員工,提高場(chǎng)站巡檢管理的可控性及高效性。
5. 安全防護(hù)固若金湯
依據(jù)地理地勢(shì)條件設(shè)置無(wú)人機(jī)飛行高度、距離上限,并設(shè)置典型的失控行為,前期進(jìn)行巡檢區(qū)域小地圖繪制時(shí),分區(qū)域規(guī)劃緊急迫降點(diǎn),出現(xiàn)失控時(shí)可以?xún)?yōu)先選擇對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)的迫降點(diǎn)進(jìn)行迫降。
除此之外,可以動(dòng)態(tài)設(shè)置無(wú)人機(jī)飛行航線結(jié)束或低電量返航點(diǎn),并依據(jù)特定情況(人員過(guò)多的干預(yù)無(wú)人機(jī)自主飛行)進(jìn)行更改返航點(diǎn),在無(wú)人機(jī)電池電量策略中,開(kāi)啟低電量自動(dòng)返航,并動(dòng)態(tài)設(shè)置低電量行為閾值,充分保證無(wú)人機(jī)飛行安全。