一种水库智能巡检系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种水库智能巡检方法，涉及无人机航测领域，特别涉及一种水库智能巡检系统及方法；可实现无人机的自动巡检，并根据采集的数据生成数字高程模型，并输出对应的正射影像，可以实现通过无人机搭载航摄系统，快速、高效、自动化的完成曲库及相关河道和山体的重点检查范围内的低空航拍任务，采集的现场影像对应的隐患坐标精准，更准确的引导管理人员进行现场排查和治理；可以一键将巡检记录、飞行日志、现场影像等资料上传至风险管理系统，并完成隐患的智能分析，并自动将隐患点、隐患报告和巡检记录自动推送给相关管理部门；实现巡检工作流程的规范化、数字化，是信息化升级和推动长效管理模式的有力技术支撑。推动长效管理模式的有力技术支撑。推动长效管理模式的有力技术支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种水库智能巡检系统及方法


[0001]本专利技术涉及无人机航测领域，特别涉及一种水库智能巡检系统及方法。

技术介绍

[0002]无人机及其衍生技术近几年更是发展迅猛，除了在传统的民用航拍以及新型测绘领域广泛应用外，在各行各业中早已崭露头角并逐渐扩大应用，无人机技术的可行性和优越性也得到了大量验证。无人机巡检技术已经广泛应用于农业、能源、公共安全、基础设施及建筑等行业，相比于传统的人工巡检，无人机巡检效益和质量均有明显的提高。比如无人机技术在电力行业中就已发挥出较大功用，在电站电网建设阶段可用于地形初勘和选址，在运维阶段可用于电力走廊巡线等，通过无人机搭载各种不同的传感器，包括激光雷达、航拍镜头、高光谱等进行高效的数据采集，并通过专业软件进行数据处理和分析，能满足更多环节的应用需求。
[0003]在水电领域，以富春江水电站为例，每年汛前都将对整个上库流域及库区进行安全检查，主要是针对人为或者自然因素威胁水电站人员及重要设施安全及正常生产工作的因素，包括堤岸受损、废船脱出或者出现乱排、乱堆、乱占、乱采、乱建，以及沿岸边坡滑坡等情况。但目前主要是以人工、高频次的现场巡查方式进行巡检，库区岸坡检查以目测为主，该方式不利于充分发挥巡视检查在监视水工建筑物运行安全中的作用：第一，因为富春江水电站库区流域地形环境复杂、植被茂密，水工建筑物的分布范围较大，包括大坝、边坡、厂房、公路、库区及下游河道的巡检，且工程边坡及河道等条件复杂，人员作业风险高且耗时耗力；第二，人员现场巡检的方式视角受限，部分高陡边坡段和危险区域无法到达，存在巡检“盲区”，难以对巡检区域进行多角度完整覆盖；第三，进入汛期降雨情况较多，路面湿滑，水位普遍高的情况，本身作业风险增高，人员难以在野外完成完整的巡检检查，难以及时发现问题并采取针对性的整改和治理措施。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种基于无人机的水库智能巡检技术。
[0005]本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
[0006]因此，根据本专利技术公开的一个方面，提供了一种水库智能巡检方法，包括以下步骤：
[0007]S1：根据地形数据确定巡检航线，并根据巡检航线获取各个拍摄点的拍摄图像；
[0008]S2：根据基站数据以及无人机的POS数据和姿态数据，分别计算出各个拍摄点对应的定位数据；
[0009]S3：分别对各个拍摄图像中确定的各个控制点进行空中三角测量，计算出各个控制点对应的坐标数据；
[0010]S4：根据对应的坐标数据对各个拍摄图像进行图像镶嵌，并形成对应的点云数据；
[0011]S5：对点云数据进行分类，确定各个点云对应的类型，并进行网格化处理，生成对应的数字高程模型；
[0012]S6：分别对各个拍摄图像进行数字微分纠正，生成对应的数字正射影像。
[0013]具体的，巡检航线设有若干路。
[0014]以上的，步骤S1还包括以下步骤：
[0015]S11：确定巡检路线以及相对航高；
[0016]S12：根据地形数据确定巡检路线上各点的基准高度，并结合相对航高计算出巡检路线上个点的飞行高度，生成对应的巡检航线。
[0017]具体的，还包括以下步骤：
[0018]S7：匹配出与数字正射影像相对应的基准图像；
[0019]S8：通过对比数字正射影像与基准图像进行隐患识别，若识别出数字正射影像中存在隐患信息，则对数字正射影像进行标记。
[0020]进一步的，隐患信息包括隐患类型以及隐患位置。
[0021]另一具体的，点云的类型包括地面点、噪点、植被和建筑物，且分别设有对应的高程。
[0022]根据本专利技术公开的另一个方面，提供了一种水库智能巡检系统，采用上述的一种水库智能巡检方法，包括：控制端、遥控器和无人机；遥控器分别与控制端以及无人机连接；
[0023]遥控器用于控制无人机按照设定的巡检航线飞行并拍摄图像；
[0024]控制端包括：
[0025]数据读取模块，用于获取地形数据；
[0026]航线规划模块，用于确定各个无人机对应的巡检航线；
[0027]坐标计算模块，用于对各个拍摄图像中确定的各个控制点进行空中三角测量，计算出各个控制点对应的坐标数据；
[0028]合成模块，用于根据对应的坐标数据对各个拍摄图像进行图像镶嵌；
[0029]点云数据处理模块，用于根据镶嵌后的各个拍摄图像以及对应的各个控制点的坐标数据生成点云数据，并对各个点云进行分类；
[0030]模型生成模块，用于根据点云的类型以及对应的高程生成数字高程模型；
[0031]正射影像生成模块，用于对各个拍摄图像进行数字微分纠正，生成对应的数字正射影像。
[0032]具体的，控制端还包括：隐患识别模块；
[0033]隐患识别模块内置有基准图像，用于与生成的数字正射影像进行匹配，识别出隐患信息，并进行标记。
[0034]更具体的，控制端还包括：报告生成模块，用于根据隐患信息，生成可视化巡检报告。
[0035]另一具体的，还包括若干地表位移监测站，用于采集坐标数据；控制端还包括边坡检测模块，用于根据各个地表位移监测站采集的坐标数据，计算出对应的位移值。
[0036]本专利技术的有益效果：本申请的一种水库智能巡检方法，可实现无人机的自动巡检，并根据采集的数据生成数字高程模型，并输出对应的正射影像，可以实现通过无人机搭载航摄系统，快速、高效、自动化的完成曲库及相关河道和山体的重点检查范围内的低空航拍
任务，采集的现场影像对应的隐患坐标精准，更准确的引导管理人员进行现场排查和治理；可以一键将巡检记录、飞行日志、现场影像等资料上传至风险管理系统，并完成隐患的智能分析，并自动将隐患点、隐患报告和巡检记录自动推送给相关管理部门；实现巡检工作流程的规范化、数字化，是信息化升级和推动长效管理模式的有力技术支撑。
附图说明
[0037]通过结合附图对于本专利技术公开的示例性实施例进行描述，可以更好地理解本专利技术，在附图中：
[0038]图1所示的是根据本专利技术公开实施例一的一种水库智能巡检系统的模块方框示意图；
[0039]图2所示的是根据本专利技术公开实施例一的一种水库智能巡检方法示意性流程图。
具体实施方式
[0040]以下将描述本专利技术的具体实施方式，需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式的实际实施过程中，正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中，为了实现开发者的具体目标，为了满足系统相关的或者商业相关的限制，常常会做出各种各样的具体决策，而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间发生改变。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本专利技术公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水库智能巡检方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：根据地形数据确定巡检航线，并根据所述巡检航线获取各个拍摄点的拍摄图像；S2：根据基站数据以及无人机的POS数据和姿态数据，分别计算出所述各个拍摄点对应的定位数据；S3：分别对各个所述拍摄图像中确定的各个控制点进行空中三角测量，计算出各个控制点对应的坐标数据；S4：根据对应的坐标数据对所述各个拍摄图像进行图像镶嵌，并形成对应的点云数据；S5：对所述点云数据进行分类，确定各个点云对应的类型，并进行网格化处理，生成对应的数字高程模型；S6：分别对各个所述拍摄图像进行数字微分纠正，生成对应的数字正射影像。2.根据权利要求1所述的一种水库智能巡检方法，其特征在于：所述巡检航线设有若干路。3.根据权利要求1或2所述的一种水库智能巡检方法，其特征在于，所述步骤S1还包括以下步骤：S11：确定巡检路线以及相对航高；S12：根据地形数据确定所述巡检路线上各点的基准高度，并结合所述相对航高计算出巡检路线上个点的飞行高度，生成对应的巡检航线。4.根据权利要求3所述的一种水库智能巡检方法，其特征在于，还包括以下步骤：S7：匹配出与所述数字正射影像相对应的基准图像；S8：通过对比所述数字正射影像与所述基准图像进行隐患识别，若识别出所述数字正射影像中存在隐患信息，则对所述数字正射影像进行标记。5.根据权利要求4所述的一种水库智能巡检方法，其特征在于：所述隐患信息包括隐患类型以及隐患位置。6.根据权利要求1所述的一种水库智能巡检方法，其特征在于：所述点云的类型包括地面点、噪点、...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅嘉辉，许鹤鹏，张学超，周淳晖，高麒杰，洪建慧，刘姜旭，
申请(专利权)人：国家电网有限公司国网新源集团有限公司，
类型：发明
国别省市：