【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及道路数据采集的，具体涉及一种公路数监控与数据闭环分析系统。
技术介绍
1、目前，公路的道路数据通常都是利用路况检查车对道路进行数据采集，但是，现有的路况检查车存在的不足之处在于：相机通常都是固定安装在车体的顶部且裸露在外，经常会受到日晒雨淋，使得相机的使用寿命较低，后来会利用到航测无人机进行航空摄影测量，简称无人机航测，具体就是在无人机上用航摄仪器对地面连续摄取像片，结合地面控制点测量、调绘和立体测绘等步骤，绘制出地形图的作业。但是由于没有合理的规划路线，导致无人机飞行路线不合理导致浪费很多资源。
技术实现思路
1、本专利技术克服现有技术的不足，针对上诉缺点本专利技术做出了以下的改进和优化。
2、本专利技术的目的通过以下的技术方案实现：
3、本专利技术提供了一种公路数监控与数据闭环分析系统，其特征在于，包括依次连接的采集模块、控制模块、通信模块、驱动模块和光伏供电模块；
4、所述采集模块包括无人机，所述无人机通过搭载摄像头用于采集公路数据；
5、所述控制模块用于根据采集模块发送的公路数据从而得到对应的控制信号，通过通信模块将控制信号发送到驱动模块，从而智能控制无人机的飞行轨迹和对公路上的存在的路障或其他障碍物进行警报，在路障或其他障碍物前端设置警示装置；
6、所述通信模块用于将控制模块的控制信号发送到驱动模块；
7、所述驱动模块用于根据控制模块的控制信号，控制无人机的飞行轨迹和驱动无人机在路障或其
8、所述光伏供电模块用于给所述采集模块、所述控制模块、所述通信模块和所述驱动模块。
9、优选的，所述无人机搭载有摄像头、温度传感器、湿度传感器、距离传感器和警示装置。
10、优选的，所述控制模块包括中央处理器、计时器和警报单元，所述中央处理器用于处理采集模块发送的信息，所述计时器用于记录各无人机的飞行时间，同时记录其余无人机的充电的时长；所述警报单元用于通过采集模块检测的公路中的障碍物，通过无人机向所述公路中行驶的其他车辆发出警报信号。
11、优选的，所述通信模块设置于无人机上，用于与其他无人机节点进行通信组网。
12、优选的，所述光伏供电模块包括依次连接的薄膜太阳能电池板、驱动电路和后级电路。
13、更优的，所述驱动电路驱动电路的输入信号由3个高侧输入信号vhi1、vhi2、vhi3和3个低侧输入信号vli1、vli2、vli3组成，分别用于控制三相半桥上下桥臂的通断，将所述薄膜太阳能电池板的输入信号转化为0～5v的方波并进行滤波整形，然后通过死区时间产生电路产生一个防止上下桥臂同时导通的死区时间，形成高低侧的输出电压信号后，输入到相应的igbt器件中，最后将电能输入到无人机或者储能电池中。
14、优选的，所述控制模块中建立了lightgbm模型，基于改进的鲸鱼算法，用于控制无人机的飞行轨迹，具体包括：
15、s1、初始化模型参数和种群；
16、s2、训练lightgbm模型，根据目标函数计算每条鲸鱼的个体适应度fi；
17、s3、找出并记录种群中的最优位置和最优值xbest；
18、s4、更新非线性收敛因子α，更新系数向量和
19、其中，α为非线性收敛因子，r为区间[0,1]内的随机数向量；
20、s5、判断p是否小于0.5，若否，根据下式更新鲸鱼位置；
21、
22、其中，t表示当前迭代次数，表示当前位置，表示更新后的位置，b为螺旋搜索形状参数；l为区间[-1,1]内的随机数，表示最差鲸鱼的位置到当前位置的方向向量；
23、若是，判断|a|是否小于1，若不小于1，则根据下式更新鲸鱼位置；
24、
25、其中，为当前鲸鱼种群中随机选取的鲸鱼个体位置，为当前鲸鱼种群中的目标鲸鱼个体位置，
26、否则根据下式更新鲸鱼位置，重复s4和s5；
27、
28、其中，为当前鲸鱼种群中最优鲸鱼的位置；
29、s6、当达到最大迭代次数的时候，输出最优个体及其适应度值以输出的最优参数组合建立最优的lightgbm模型，用于预测任务。
30、更优的，计算各个鲸鱼位置的适应度以及储存新的最优和最差解，同时迭代次数加1；若到达了最大迭代次数，则停止循环，否则回到初始位置，此时领队所在位置则为所述最优参数。
31、本专利技术提供了一种公路数监控与数据闭环分析系统，其系统通过采集模块的无人机采集公路数据，并搭载基于鲸鱼优化算法的控制模块，用于控制无人机的飞行轨迹，该算法具有更高的预测准确率，能有效减小资源浪费并能通过最优的无人机准确找到最优路线，完成闭环，并通过光伏供电模组高效用电。
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1.一种公路数监控与数据闭环分析系统，其特征在于，包括依次连接的采集模块、控制模块、通信模块、驱动模块和光伏供电模块；
2.根据权利要求1所述的一种公路数监控与数据闭环分析系统，其特征在于，所述无人机搭载有摄像头、温度传感器、湿度传感器、距离传感器和警示装置。
3.根据权利要求1所述的一种公路数监控与数据闭环分析系统，其特征在于，所述控制模块包括中央处理器、计时器和警报单元，所述中央处理器用于处理采集模块发送的信息，所述计时器用于记录各无人机的飞行时间，同时记录其余无人机的充电的时长；所述警报单元用于通过采集模块检测的公路中的障碍物，通过无人机向所述公路中行驶的其他车辆发出警报信号。
4.根据权利要求1所述的一种公路数监控与数据闭环分析系统，其特征在于，所述通信模块设置于无人机上，用于与其他无人机节点进行通信组网。
5.根据权利要求1所述的一种公路数监控与数据闭环分析系统，其特征在于，所述光伏供电模块包括依次连接的薄膜太阳能电池板、驱动电路和后级电路。
6.根据权利要求5所述的一种公路数监控与数据闭环分析系统，其特征在于
7.根据权利要求1所述的一种公路数监控与数据闭环分析系统，其特征在于，所述控制模块中建立了LightGBM模型，基于改进的鲸鱼算法，用于控制无人机的飞行轨迹，具体包括：
8.根据权利要求7所述的一种公路数监控与数据闭环分析系统，其特征在于，计算各个鲸鱼位置的适应度以及储存新的最优和最差解，同时迭代次数加1；若到达了最大迭代次数，则停止循环，否则回到初始位置，此时领队所在位置则为所述最优参数。
...【技术特征摘要】
1.一种公路数监控与数据闭环分析系统，其特征在于，包括依次连接的采集模块、控制模块、通信模块、驱动模块和光伏供电模块；
2.根据权利要求1所述的一种公路数监控与数据闭环分析系统，其特征在于，所述无人机搭载有摄像头、温度传感器、湿度传感器、距离传感器和警示装置。
3.根据权利要求1所述的一种公路数监控与数据闭环分析系统，其特征在于，所述控制模块包括中央处理器、计时器和警报单元，所述中央处理器用于处理采集模块发送的信息，所述计时器用于记录各无人机的飞行时间，同时记录其余无人机的充电的时长；所述警报单元用于通过采集模块检测的公路中的障碍物，通过无人机向所述公路中行驶的其他车辆发出警报信号。
4.根据权利要求1所述的一种公路数监控与数据闭环分析系统，其特征在于，所述通信模块设置于无人机上，用于与其他无人机节点进行通信组网。
5.根据权利要求1所述的一种公路数监控与数据闭环分析系统，其特征在于，所述光伏供电模块包括依次连接的薄膜太阳能电池板、驱动电路和后...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢成志，
申请(专利权)人：广东艾百智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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