基于边缘计算的低空巡检系统及其调度优化方法及设备技术方案

技术编号:46611772 阅读:1 留言:0更新日期:2025-10-14 21:09
本申请涉及基于边缘计算的低空巡检系统及其调度优化方法及设备,方法包括:构建基于车载多无人机边缘计算的低空巡检系统模型,包括卡车、伴车无人机、n架外勤无人机和巡检节点;不用外勤无人机时,规划一条覆盖所有巡检节点的最低能耗路径作为卡车初始路径;基于卡车初始路径,根据节点位置和任务量重新分配卡车节点和无人机节点并计算无人机节点的工作时间以划分待优化无人机节点集合;移除待优化无人机节点中的节点生成新路径,计算节省成本和额外花费,筛选可行路径;比较每条可行路径的节省值并选择最大节省值对应的那条作为最优路径;根据最优路径更新路径及任务分配,生成最优调度方案。采用本方法能够提高巡检效率,降低系统总成本。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及边缘计算,特别是涉及基于边缘计算的低空巡检系统及其调度优化方法及设备


技术介绍

1、目前,无人机凭借其快速部署和灵活调度的优势,多适用于边缘计算系统中,适用过程主要存在两种系统形态:第一类形态中,无人机仅作为数据采集终端,通过4g/5g或wi-fi等蜂窝网络将图像、视频及传感器数据实时卸载至地面边缘服务器处理。虽然此类架构降低了无人机载荷压力,但其覆盖范围受蜂窝网络信号限制,难以满足偏远地区或无基站场景的远距离巡检需求。第二类形态中,无人机通过搭载边缘服务器,将采集到的数据在本地处理,但由于无人机需额外承载计算设备,导致整机重量增加、飞行能耗上升,无法支撑长时间连续作业的问题。尽管这两类系统在灾后救援、电网巡检、智能交通等场景中展现出潜力,但对这两方面技术的研究仍面临巡检范围小、计算能力弱、服务时间短的短板,难以满足远距离、全天候复杂巡检任务的需求,因此亟需车载无人机低空巡检系统。

2、在该车载多无人机低空巡检系统中,需要根据巡检点位置、任务计算量和无人机续航时间,选择节点巡检方式(车或无人机),同时为车和无人机规划全局路径,使车载本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于边缘计算的低空巡检系统调度优化方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,规划所述卡车初始路径的步骤具体包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤S3具体包括如下步骤:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述移除节点后系统模型的节省成本的具体计算方式包括:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述不同架次的无人机和卡车在每个目标节点处完成巡检任务所产生的额外花费的具体计算方式包括:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,更新所述巡检节点任务分配时:

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【技术特征摘要】

1.基于边缘计算的低空巡检系统调度优化方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,规划所述卡车初始路径的步骤具体包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤s3具体包括如下步骤:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述移除节点后系统模型的节省成本的具体计算方式包括:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述不同架次的无人机和卡车在每个目标节点处完成巡检任务所产生的额外花费的具体计算方式包括:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,更新所述巡检节点任务分配时:

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【专利技术属性】
技术研发人员:李桐钟伟锋黄俊杰黄旭民康嘉文
申请(专利权)人:广东工业大学
类型:发明
国别省市:

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