一种地下管线施工智能监测方法、系统及介质技术方案

本发明专利技术提供了一种地下管线施工智能监测方法、系统及介质，智能监测方法包括无人机高精度影像自动化监测以及地下管线三维数据自动识别与建模过程，所述无人机高精度影像自动化监测过程包括基于无人机的地下管线施工自动化高清影像跟踪采集与影像处理，所述地下管线三维数据自动识别与建模，包括管线影像智能识别、管线矢量提取与管线三维建模。该方法可应用于火力发电厂、化工厂等厂区场景的地下管线施工过程中管线三维数据的自动化监测，有效解决了目前厂区存在的因各类管线复杂交错、施工覆盖快导致难以获得地下管线施工至竣工期间精确三维数据的问题，全面优化了厂区地下管线施工期的三维精确跟踪测量方法。线施工期的三维精确跟踪测量方法。线施工期的三维精确跟踪测量方法。

An intelligent monitoring method, system and medium for underground pipeline construction

【技术实现步骤摘要】
一种地下管线施工智能监测方法、系统及介质


[0001]本专利技术属于人工智能技术应用领域，具体涉及一种地下管线施工智能监测方法。

技术介绍

[0002]目前在火力发电厂、工厂等厂区基建施工期间，地下管线种类众多，包括供水、排水、污水、压力、燃气等，且施工期间存在大量交叉作业，管线难以做到全部按图施工，施工临时变更较多，与此同时因工期较紧，不少管线在竣工测量的情况下进行了表层覆盖，因此往往对于厂区的地下管线资料不能完全掌握，难以精准的绘制三维地下管线图，给今后电厂的地下管线运维工作带来不便。
[0003]随着无人机技术、人工智能技术的发展，无人机能够在人的操作指令下较为高效地完成测绘工作，正在逐渐代替传统人工测绘方式，并且有效降低测绘工作人力成本和安全风险，提升了工作效率。
[0004]然而，针对火力发电厂等厂区的地下管线施工测量采用常规的无人机航测技术，存在的问题包括：一是无人机需要根据施工进度定期开展航飞，需要多次进场操控无人机，并进行影像处理，工作频次较大，连续作业难度较大；二是现场管线密布，往往是边施工边覆盖，容易造成航测漏拍；三是管线数据量大，需要投入较多的人力对每期获得的影像数据进行人工识别，提取和绘制当期施工的管线矢量变化，易出现错误和缺漏；四是管线类别多，尚不能高效的实现对火力发电厂正在施工地下管线全要素、全覆盖的数据提取。
[0005]基于此，厂区管线施工期间，如何高效便捷地实现获取管线数据，对管线施工的进度和质量进行监管成为亟待需要解决的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种地下管线施工智能监测方法、系统及介质，可提高厂区基建施工期间，管线工程数据的获取效率，便于工程进度质量监测管理，以及后期管线的维护。
[0007]为达到上述目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：第一方面，本专利技术提供了一种地下管线施工智能监测方法，包括以下步骤：S1：接收地下管线监测指令，根据指令形成区域影像采集作业任务，并发送给无人机，控制无人机执行区域影像采集作业任务；S2：获取采集的影像，并对采集的影像进行分析处理，形成正射影像DOM和数字表面模型DSM成果；S3：根据获取的影像分析成果，采用影像识别技术，对正射影像DOM中的管线进行智能识别；识别完成后将识别的影像自动转换为管线平面矢量数据；S4：对所述管线平面矢量数据的范围内的数字表面模型DSM成果进行管顶高程数据的提取，获得管顶高程数据；S5：获取厂区管线设计数据，整合管线平面矢量数据和管顶高程数据，实现厂区管
线施工状况的三维建模。
[0008]进一步的，所述方法还包括：随着施工进程的推进，控制无人机根据需要执行多期影像采集任务，对应获取多期区域范围的DOM和DSM成果数据，对构建的三维模型进行更新，并对每次更新的内容进行记录。
[0009]进一步的，获取采集的影像的方法包括：通过与搭载在无人机上的数据读取设备连接，获取采集的影像；所述数据读取设备包括高分辨率摄像头、激光雷达传感器、RFID读取器、红外传感器、深度传感器中的至少一种；所述采集的影像包括地面高分辨图像、高程数据信息。
[0010]进一步的，接收地下管线监测指令的方法包括：由管理人员人工录入，录入的形式为手势信号、语音信号、触摸地图位置、输入描述信息中的一种或多种。
[0011]进一步的，接收地下管线监测指令的方法还包括：根据施工信息，自动发出监测指令，控制无人机采集对应区域的图像数据；所述施工信息包括施工进度和/或收到的预警信息。
[0012]进一步的，控制无人机执行区域影像采集作业任务的方法包括：控制无人机在接收到监测指令后，对指令进行解析，按照目的任务序列，形成任务列表，按照设定规则进行无人机的路径规划，控制无人机根据规划的路径执行影像采集任务。
[0013]所述设定规则包括由近及远或由中心到边缘。
[0014]进一步的，控制无人机执行区域影像采集作业任务的方法还包括：在监测过程中，无人机对地面施工人员和/或设备进行监控，当数量超过预设阈值时，针对该区域进行重点记录，以采集多角度的影像信息。
[0015]进一步的，控制无人机执行区域影像采集作业任务的方法还包括：在获取图像信息后，控制无人机对地面的管线、节点和连接设备进行识别，巡线监测，获取管线和连接设备的属性信息，并对走线角度和高度进行测定，当存在异常时进行预警。
[0016]进一步的，所述方法还包括：根据获取的监测数据，对比施工数据，对施工进度进行评估预测，并给出施工进度建议。
[0017]第二方面，本专利技术提供了一种地下管线施工智能监测系统，其特征在于，该系统包括：智能监测平台和无人机；所述智能监测平台包括：指示模块：用于接收管线监测指令，根据指令形成区域影像采集作业任务；数据接收模块：接收无人机回传的影像数据；影像分析模块：对接收的影像进行分析处理，形成正射影像DOM和数字表面模型DSM成果；影像识别模块：根据获取的影像分析成果，采用影像识别技术，对正射影像DOM中的管线进行智能识别，识别完成后将识别的影像自动转换为管线平面矢量数据，对所述管
线平面矢量数据的范围内的数字表面模型DSM成果进行管顶高程数据的提取，获得管顶高程数据；模型构建模块：获取厂区管线设计数据，整合管线平面矢量数据和管顶高程数据，实现厂区管线施工状况的三维建模；所述无人机用于接收并执行区域影像采集作业任务，采集影响并将采集的影像回传到所述智能监测平台。
[0018]第三方面，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，该介质存储有程序指令，该程序指令被处理器执行时，控制电子设备和无人机执行如第一方面所述方法的步骤。
[0019]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果：1、本专利技术的地下管线施工智能监测方法可应用于火力发电厂、化工厂等厂区场景的地下管线施工过程中管线三维数据的自动化监测，有效解决了目前厂区存在的因各类管线复杂交错、施工覆盖快导致难以获得地下管线施工至竣工期间精确三维数据的问题，全面优化了厂区地下管线施工期的三维精确跟踪测量方法；2、本专利技术在获取图像时进行实时处理，当图像中对象超过阈值时，及时调整图像采集策略，能够提高管线施工数据记录的及时性、全面性，实现管线施工数据全要素、全覆盖的数据提取，高效的实现数据分析处理，从而准确方便直观地为施工管理人员及运维人员提供管线相关数据，克服连续作业的问题，同时解决现场管线密布，往往是边施工边覆盖，容易造成航测漏拍和管线类别多的问题。
[0020]3、本专利技术采用多种数据采集设备，有效提交数据获取的途径与频次，提高信息识别效果。
附图说明
[0021]图1是以火力发电厂的厂区地下管线施工智能监测过程为例的方法执行流程图。
[0022]图2为地下管线施工过程中通过无人机采集数据信息的示意图。
[0023]图3是一种地下管线施工智能监测系统的系统框架图的一个示例。
具体实施方式
[0024]下面结合附图对本专利技术作进一步描述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地下管线施工智能监测方法，其特征在于，包括以下步骤：接收地下管线监测指令，根据指令形成区域影像采集作业任务，并发送给无人机，控制无人机执行区域影像采集作业任务；获取采集的影像，并对采集的影像进行分析处理，形成正射影像DOM和数字表面模型DSM成果；根据获取的影像分析成果，采用影像识别技术，对正射影像DOM中的管线进行智能识别；识别完成后将识别的影像自动转换为管线平面矢量数据；对所述管线平面矢量数据的范围内的数字表面模型DSM成果进行管顶高程数据的提取，获得管顶高程数据；获取厂区管线设计数据，整合管线平面矢量数据和管顶高程数据，实现厂区管线施工状况的三维建模。2.根据权利要求1所述的地下管线施工智能监测方法，其特征在于，所述方法还包括：随着施工进程的推进，控制无人机根据需要执行多期影像采集任务，对应获取多期区域范围的DOM和DSM成果数据，对构建的三维模型进行更新，并对每次更新的内容进行记录。3.根据权利要求1所述的地下管线施工智能监测方法，其特征在于，获取采集的影像的方法包括：通过与搭载在无人机上的数据读取设备连接，获取采集的影像；所述数据读取设备包括高分辨率摄像头、激光雷达传感器、RFID读取器、红外传感器、深度传感器中的至少一种；所述采集的影像包括地面高分辨图像、高程数据信息。4.根据权利要求1所述的地下管线施工智能监测方法，其特征在于，接收地下管线监测指令的方法包括：由管理人员人工录入，录入的形式为手势信号、语音信号、触摸地图位置、输入描述信息中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的地下管线施工智能监测方法，其特征在于，接收地下管线监测指令的方法还包括：根据施工信息，自动发出监测指令，控制无人机采集对应区域的图像数据；所述施工信息包括施工进度和/或收到的预警信息。6.根据权利要求1所述的地下管线施工智能监测方法，其特征在于，控制无人机执行区域影像采集作业任务的方法包括：控制无人机在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李欣，王宁，徐君民，陈杰，徐昆，赵祥伟，陈正宇，杨晓慧，刘正林，
申请(专利权)人：中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：