用于无人机巡检的巡检结果数据处理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了用于无人机巡检的巡检结果数据处理系统及方法，包括：无人机，用于对输电线路进行巡检，拍摄输电线路的图像信息，并将图像信息传输给地面监控站；若干个地面监控站，用于与无人机进行通信，读取无人机飞行状态数据和巡检结果数据，并将采集到的信息发送给巡检结果处理平台；巡检结果处理平台，用于读取若干个地面监控站的无人机的飞行状态信息和巡检结果数据；对巡检结果数据进行缺陷诊断，并对缺陷诊断出的缺陷进行增删改查和播放管理，本发明专利技术将图像缺陷标识信息与图像文件分开存储，缺陷展示时将相应缺陷信息与图像关联，展示巡检图像中输电线路缺陷的位置、注释或者说明等，实现对无人机巡检结果数据的高效、快速处理。

【技术实现步骤摘要】
用于无人机巡检的巡检结果数据处理系统及方法
本专利技术属于电力系统的运行检修领域，涉及无人机输电线路巡检领域，尤其是用于无人机巡检的巡检结果数据处理系统及方法。
技术介绍
无人机线路巡检在输电线路巡检中发挥着越来越重要的作用，无人机巡线系统可以部分代替巡线工人和有人机巡线系统，减轻电力服务人员的工作负荷，减少可能发生的人员危险的机率，降低电力设备的维护成本，提高电网的安全性和可靠性。在无人机巡检过程中，巡检结果的处理是无人机巡检的核心内容，如果对巡检结果的处理和管理不善，对巡检结果造成不可恢复的破坏，导致整个巡检任务失败，造成人员和物资的浪费和损失。如何高效、快速的对无人机巡检的结果数据进行处理，准确、清晰的标识和展示出巡检图像中的输电线路及其设备的缺陷，一直是困扰无人机巡检的一个难题。要对无人机巡检结果数据进行高效和快速的处理和管理，就要将无人机巡检图像与巡检的输电线路信息的进行关联，使得可通过输电线路信息对巡检图像进行检索和管理。如果不能基于输电线路信息对巡检图像进行检索，就无法对巡检图像进行有效管理，使得巡检结果管理和处理混乱，影响巡检缺陷的判断和消缺的效率。对无人机巡检结果进行管理之外，还需要对无人机巡检结果数据进行有效的缺陷诊断和缺陷标识处理。现有的巡检缺陷标识方法，通过添加图层的方式将缺陷位置编码到到图像文件中，数据处理复杂性高，数据处理和存储的数据量较大，缺陷标识的速度和效率较低。标识后的缺陷图像，如果没有保存图像副本，极易丢失巡检的原始图像，造成无可挽回的损失。在无人机巡检图像的处理和管理方面，国内外有比较多的专利、论文和其他资料公开。比如，北京航空航天大学机器人研究所的李晓宇、蒲立等人的“小型无人机的图像采集系统及目标识别”和电子科技大学的冷甦鹏、丁显平的“基于小型无人机的GPS数据及图像采集系统”等论文，对于巡检结果的处理多是通过图像模式识别的方法识别巡检对象，但是该方法无法识别巡检的输电线路设备的线路段、杆塔编号等信息，更没有针对输电线路提供无人机巡检图像和缺陷的标识和管理方法。申请号为“200980129633.X”《注释图像》专利通过图像内容及图像关联信息对图像进行注释，实现图像信息的检索和管理，但是该专利没有提供将图像的注释展示到图像中展示的方法，注释与图像是一一对应关系，无法对注释进行单独管理。申请号为“200980124029.8”的《图像处理》专利和申请号为“200980135115.9”的《标识图像控制装置》专利，均是通过图层的方式进行标识，不利于图像副本的保存，造成原始图像的丢失或损坏，造成无可挽回的损失。综上所述，现有的巡检图像的缺陷标识方法，多是通过图像图层的方式对线路缺陷进行标识，数据处理的复杂性高，数据处理和存储的数据量较大，缺陷标识的速度和效率较低。此外，现有的巡检图像管理方法，缺少有效的无人机巡检图像与输电线路信息的匹配方法，通过输电线路信息对图像进行检索和管理的方法并不完善。现有无人机巡检的图像和缺陷管理的灵活性较差，其他行业的图像管理和检索方法直接应用到无人机线路巡检结果处理系统中，其效果并非理想，尚有许多问题需要解决。
技术实现思路
本专利技术目的是为了克服现有技术的不足，提供一种用于无人机巡检的巡检结果数据处理系统及方法，对无人机巡检的结果数据与巡检过程数据进行处理，使得可通过输电线路信息对巡检的图像进行检测和识别，并提供一种基于输电线路信息的检索和管理方法，并提供一种图像数据与缺陷数据相分离的缺陷展示、存储和管理方法，将图像缺陷标识信息与图像文件分开存储，缺陷展示时将相应缺陷信息与图像关联，展示巡检图像中输电线路缺陷的位置、注释或者说明等，实现对无人机巡检结果数据的高效、快速处理。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：用于无人机巡检的巡检结果数据处理系统，包括：无人机，所述无人机用于对输电线路进行巡检，拍摄输电线路的图像信息，并将图像信息传输给地面监控站；若干个地面监控站，用于与无人机进行通信，读取无人机飞行状态数据和巡检结果数据，并与无人机进行时钟同步，将采集到的信息发送给巡检结果处理平台；巡检结果处理平台，用于读取若干个地面监控站的无人机的飞行状态信息和巡检结果数据，并与地面监控站进行时钟同步；对巡检结果数据进行处理，通过巡检结果数据检索相应的巡检图像和缺陷；对巡检结果数据进行缺陷诊断，并对缺陷诊断出的缺陷进行增删改查和播放管理，并能够手工对巡检缺陷进行标识和编辑；所述巡检结果处理平台包括图像属性管理模块和缺陷管理模块；所述图像属性管理模块，用于根据图像拍摄的时间和GPS位置信息，确定巡检图像中拍摄的输电线路设备信息和编号，并与GIS信息相关联，实现根据输电线路信息和GIS信息对巡检图像和巡检缺陷进行检索、查询、编辑和删除管理；所述缺陷管理模块，用于对巡检结果的图像文件进行自动的缺陷诊断，在巡检图像上通过图元标示缺陷位置，给出相应缺陷描述信息，并对诊断出的缺陷信息进行编辑和查询管理。所述巡检结果处理平台，还包括人机交互模块，所述人机交互模块与巡检图像管理模块通信，所述巡检图像管理模块分别与图像属性管理模块、数据处理模块和缺陷管理模块通信，所述图像属性管理模块与输电线路管理模块和GIS模块通信，所述数据处理模块分别与图像属性管理模块、数据存储模块、通信模块和缺陷管理模块通信，所述缺陷管理模块与缺陷标识模块和缺陷播放模块通信，所述通信模块与地面监控站通信。所述人机交互模块包括无人机操控设备、遥控器、键盘、鼠标、音频设备、显示器或者多通道环幕立体投影系统，用于获取并解析外部命令，将解析后的外部指令发送到相应巡检图像管理模块，通过音频、视频和图像方式展示出来。所述巡检图像管理模块，用于巡检图像的查询、检索、浏览、播放、放大、缩小操作，并能够导入或者导出相应的图像文件；还用于图像的查询和检索，根据地理位置、所属行政区域、图片拍摄杆塔的编号、杆塔型号、材质、性质、档距、电压等级、GPS位置，运行维护班组和所属单位检索图像以及对应的图像属性信息，还能够查看检索出图像的缩率图，并对相应的图像属性信息进行编辑、删除和维护操作。所述数据处理模块，包括外部识别单元、时钟同步单元和状态监测单元，所述外部识别单元分别与时钟同步单元和状态监测单元通信；所述数据处理模块用于对外部指令进行解析和处理，将相应处理结果发送到人机交互模块展示，并用于实现与地面监控站的系统时钟同步，读取地面监控站和无人机的状态信息；其中，外部识别单元，用于解析和响应外部指令，进行相应处理，并将处理结果发送到人机交互模块进行展示；时钟同步单元，用于同步巡检结果处理平台和地面监控站的系统时钟，保持时钟同步；状态监测单元用于实时监测无人机的飞行状态信息和吊舱状态信息，并能够读取和导入无人机巡检的结果数据。所述数据存储单元，用于系统数据的存储，并提供系统数据的增删改查管理，所述系统数据包括巡检结果的图像数据、输电线路数据、巡检的GIS数据和巡检缺陷数据；通过图像名称和ID号对图像进行唯一性标识，确保每个图像对应唯一的ID号；还用于图像和缺陷信息的检索。所述图像属性管理模块，包括了GPS定位单元、图像与输电线路信息匹配单元、图像与GIS信息关联单元和图像属性编辑单元，所述图像属性编辑单元分别与GP本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于无人机巡检的巡检结果数据处理系统，其特征是，包括：无人机，所述无人机用于对输电线路进行巡检，拍摄输电线路的图像信息，并将图像信息传输给地面监控站；若干个地面监控站，用于与无人机进行通信，读取无人机飞行状态数据和巡检结果数据，并与无人机进行时钟同步，将采集到的信息发送给巡检结果处理平台；巡检结果处理平台，用于读取若干个地面监控站的无人机的飞行状态信息和巡检结果数据，并与地面监控站进行时钟同步；对巡检结果数据进行处理，通过巡检结果数据检索相应的巡检图像和缺陷；对巡检结果数据进行缺陷诊断，并对缺陷诊断出的缺陷进行增删改查和播放管理，并能够手工对巡检缺陷进行标识和编辑；所述巡检结果处理平台包括图像属性管理模块和缺陷管理模块；所述图像属性管理模块，用于根据图像拍摄的时间和GPS位置信息，确定巡检图像中拍摄的输电线路设备信息和编号，并与GIS信息相关联，实现根据输电线路信息和GIS信息对巡检图像和巡检缺陷进行检索、查询、编辑和删除管理；所述缺陷管理模块，用于对巡检结果的图像文件进行自动的缺陷诊断，在巡检图像上通过图元标示缺陷位置，给出相应缺陷描述信息，并对诊断出的缺陷信息进行编辑和查询管理。

【技术特征摘要】
1.用于无人机巡检的巡检结果数据处理系统，其特征是，包括：无人机，所述无人机用于对输电线路进行巡检，拍摄输电线路的图像信息，并将图像信息传输给地面监控站；若干个地面监控站，用于与无人机进行通信，读取无人机飞行状态数据和巡检结果数据，并与无人机进行时钟同步，将采集到的信息发送给巡检结果处理平台；巡检结果处理平台，用于读取若干个地面监控站的无人机的飞行状态信息和巡检结果数据，并与地面监控站进行时钟同步；对巡检结果数据进行处理，通过巡检结果数据检索相应的巡检图像和缺陷；对巡检结果数据进行缺陷诊断，并对缺陷诊断出的缺陷进行增删改查和播放管理，并能够手工对巡检缺陷进行标识和编辑；所述巡检结果处理平台包括图像属性管理模块和缺陷管理模块；所述图像属性管理模块，用于根据图像拍摄的时间和GPS位置信息，确定巡检图像中拍摄的输电线路设备信息和编号，并与GIS信息相关联，实现根据输电线路信息和GIS信息对巡检图像和巡检缺陷进行检索、查询、编辑和删除管理；所述缺陷管理模块，用于对巡检结果的图像文件进行自动的缺陷诊断，在巡检图像上通过图元标示缺陷位置，给出相应缺陷描述信息，并对诊断出的缺陷信息进行编辑和查询管理；所述巡检结果处理平台，还包括人机交互模块，所述人机交互模块与巡检图像管理模块通信，所述巡检图像管理模块分别与图像属性管理模块、数据处理模块和缺陷管理模块通信，所述图像属性管理模块与输电线路管理模块和GIS模块通信，所述数据处理模块分别与图像属性管理模块、数据存储模块、通信模块和缺陷管理模块通信，所述缺陷管理模块与缺陷标识模块和缺陷播放模块通信，所述通信模块与地面监控站通信；所述数据存储模块，用于系统数据的存储，并提供系统数据的增删改查管理，所述系统数据包括巡检结果的图像数据、输电线路数据、巡检的GIS数据和巡检缺陷数据；通过图像名称和ID号对图像进行唯一性标识，确保每个图像对应唯一的ID号；还用于图像和缺陷信息的检索；所述缺陷标识模块，用于通过矩形、椭圆和三角形图元标识图像中的缺陷，并对相应缺陷的信息进行文本说明和描述；所述缺陷的信息包括缺陷编号、缺陷等级、缺陷位置、所属巡检图像、缺陷描述，所述缺陷位置是图元的位置信息，图像颜色默认为红色，允许进行配置；所述缺陷管理模块，包括缺陷诊断单元、缺陷编辑单元和缺陷查询单元，用于对巡检结果的图像文件进行自动的缺陷诊断，在巡检图像上通过图元标示缺陷位置，给出相应缺陷描述信息，并对诊断出的缺陷信息进行编辑和查询管理；其中缺陷诊断单元，用于对巡检结果进行自动缺陷诊断，标示缺陷位置信息，给出缺陷描述信息；缺陷编辑单元，用于对无人机巡检缺陷的位置和描述信息进行编辑，并将缺陷信息存储到数据库中；缺陷查询单元，用于查询已有的巡检缺陷，并展示查询到的缺陷；所述缺陷播放模块，用于将获取的缺陷位置信息和缺陷描述信息，通过矩形、椭圆和三角形图元在巡检图像上展示出来。2.如权利要求1所述的用于无人机巡检的巡检结果数据处理系统，其特征是，所述人机交互模块包括无人机操控设备、遥控器、键盘、鼠标、音频设备、显示器或者多通道环幕立体投影系统，用于获取并解析外部命令，将解析后的外部指令发送到相应巡检图像管理模块，通过音频、视频和图像方式展示出来；所述巡检图像管理模块，用于巡检图像的查询、检索、浏览、播放、放大、缩小操作，并能够导入或者导出相应的图像文件；还用于图像的查询和检索，根据地理位置、所属行政区域、图片拍摄杆塔的编号、杆塔型号、材质、性质、档距、电压等级、GPS位置，运行维护班组和所属单位检索图像以及对应的图像属性信息，还能够查看检索出图像的缩率图，并对相应的图像属性信息进行编辑、删除和维护操作；所述输电线路管理模块，用于对输电线路信息进行查询、编辑、删除、导入和导出操作，其中输电线路信息包括输电线路名称、线路类型、电压等级、起点杆塔编号、终点杆塔编号、所属单位以及杆塔信息包括杆塔编号、经纬度、杆塔材质、杆塔性质、杆塔型号、档距、杆塔高度、电压等级、运行单位和维护班组信息；所述GIS模块，用于在GIS地图展示无人机巡检的输电线路信息，以及巡检线路以及杆塔对应的巡检图片和巡检缺陷信息的展示。3.如权利要求1所述的用于无人机巡检的巡检结果数据处理系统，其特征是，所述数据处理模块，包括外部识别单元、时钟同步单元和状态监测单元，所述外部识别单元分别与时钟同步单元和状态监测单元通信；所述数据处理模块用于对外部指令进行解析和处理，将相应处理结果发送到人机交互模块展示，并用于实现与地面监控站的系统时钟同步，读取地面监控站和无人机的状态信息；其中，外部识别单元，用于解析和响应外部指令，进行相应处理，并将处理结果发送到人机交互模块进行展示；时钟同步单元，用于同步巡检结果处理平台和地面监控站的系统时钟，保持时钟同步；状态监测单元用于实时监测无人机的飞行状态信息和吊舱状态信息，并能够读取和导入无人机巡检的结果数据。4.如权利要求1所述的用于无人机巡检的巡检结果数据处理系统，其特征是，所述图像属性管理模块，包括了GPS定位单元、图像与输电线路信息匹配单元、图像与GIS信息关联单元和图像属性编辑单元，所述图像属性编辑单元分别与GPS定位单元、输电线路信息匹配单元和图像与GIS信息关联单元通信，所述GPS定位单元将信息传输给输电线路信息匹配单元，所述输电线路信息匹配单元将信息传输给图像与GIS信息关联单元；所述图像属性管理模块用于根据图像拍摄的时间和GPS位置信息，确定巡检图像中拍摄的输电线路设备信息和编号，并与GIS信息相关联，实现根据输电线路信息和GIS信息对巡检图像和巡检缺陷进行检索、查询、编辑和删除管理；其中，GPS定位单元，用于根据图像拍摄时间确定图像拍摄的GPS位置信息；图像与输电线路信息匹配单元，根据读取输电线路管理模块中的输电线路信息以及图像拍摄的GPS位置信息，确定巡检图像对应输电线路杆塔或者输电线路杆塔段，便于通过输电线路信息对巡检图像和巡检缺陷进行检索；图像与GIS信息关联单元，用于将巡检图像和从GIS模块中读取的GIS信息进行关联，使得通过GIS信息检索和查询相应的巡检图像和巡检缺陷；图像属性编辑单元，用于手工对巡检图...

【专利技术属性】
技术研发人员：张明江，张方正，刘俍，董罡，王滨海，张晶晶，郑天茹，慕世友，任杰，王万国，魏传虎，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网山东省电力公司电力科学研究院，山东鲁能智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11