一种无人机自主巡检作业监控分析系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种无人机自主巡检作业监控分析系统及方法，能够在无人机移动作业车上进行部署应用，实现与无人机巡检业务管控后台的监控数据和业务数据互通互联，能够在巡检现场正确接收无人机巡检业务管控平台的巡检工单任务，并发送巡检任务指令至多个无人机平台，同时操控多架巡检无人机“一键作业”，实时对多架巡检无人机的巡检作业全过程进行监控，对实时回传的巡检影像进行实时预处理及人工智能识别，融合运检信息，实现电网设备缺陷或隐患的现场就地研判，并将缺陷研判结果发送给无人机巡检业务管控平台，实现了对无人机自主巡检现场的全过程监控管理。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机自主巡检作业监控分析系统及方法
本专利技术涉及电力行业无人机巡检作业
，并且更具体地，涉及一种无人机自主巡检作业监控分析系统及方法。
技术介绍
随着社会经济发展，电网设备规模快速发展，针对传统人工巡检方式难以适应电网高质量发展需求，电力行业各单位正在深化无人机应用，提升输电运检智能水平。传统的无人机巡检仍主要依靠人工手动操作无人机完成、巡检效果受操作人员技能水平、操作经验限制，存在无人机装备智能化水平不高、作业自主性低、现场作业过程无法实时监控、数据处理智能化水平低等问题。传统的无人机飞行监控车，作为中大型无人直升机的地面控制站，主要用于中大型无人直升机的飞行任务操控、能源补给、区域天气环境监测、无线组网通信等功能，存在监控系统庞大、系统结构复杂、体积大、成本高等不足，不便于灵活机动部署应用，不适应电力巡检应用的多旋翼无人机，更不是针对电力无人机的巡检作业应用场景。因此，需要开展无人机自主智能巡检技术研究与应用，全面提升无人机装备智能化水平和巡检作业效率，需要一种针对电力巡检无人机的监控分析系统及方法。
技术实现思路
本专利技术提出一种无人机自主巡检作业监控分析系统及方法，以解决如何实现对无人机自主巡检现场的全过程进行监控分析的问题。为了解决上述问题，根据本专利技术的一个方面，提供了一种无人机自主巡检作业监控分析系统，所述系统包括：监控分析平台，所述监控分析平台包括：巡检任务处理模块、巡检作业监控模块和巡检数据分析模块；所述巡检任务处理模块，用于根据现场作业环境数据和接收的巡检工单任务进行评估，确定评估结果，并当所述评估结果指示允许巡检作业时，确定巡检航线，并根据确定的巡检航线发送巡检任务指令至无人机平台；所述巡检作业监控模块，用于接收并记录所述作业结果和巡检无人机的实时位置信息和动态飞行数据；所述巡检数据分析模块，用于对所述作业结果进行实时智能识别分析，确定现场电网设备的缺陷研判结果。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种无人机自主巡检作业监控分析系统，所述系统包括：监控分析平台、数据链路单元和至少一个无人机平台；所述无人机平台，用于通过数据链路单元将作业结果和巡检无人机的实时位置信息和动态飞行数据发送至所述监控分析平台；其中，所述无人机平台包括：巡检无人机和飞行控制模块；所述巡检无人机根据巡检任务指令，对电网设备进行巡检作业，获取作业结果；所述飞行控制模块，用于记录所述巡检无人机的实时位置信息和动态飞行数据，并根据所述巡检无人机的实时位置信息和动态飞行数据对所述巡检无人机的飞行姿态进行控制；所述监控分析平台包括：巡检任务处理模块、巡检作业监控模块和巡检数据分析模块；所述巡检任务处理模块，用于根据现场作业环境数据和接收的巡检工单任务进行评估，确定评估结果，并当所述评估结果指示允许巡检作业时，确定巡检航线，并根据确定的巡检航线发送巡检任务指令至无人机平台；所述巡检作业监控模块，用于接收并记录所述作业结果和巡检无人机的实时位置信息和动态飞行数据；所述巡检数据分析模块，用于对所述作业结果进行实时智能识别分析，确定现场电网设备的缺陷研判结果。优选地，其中所述巡检任务处理模块，具体用于：根据巡检现场环境数据、现场地理环境数据、巡检线路特征、巡检工单任务的性质和巡检工单任务的重要程度，进行综合评估分析，确定评估结果；根据所述评估结果决策是否开展无人机巡检作业及巡检任务分发；其中，若所述评估结果指示允许开展无人机巡检作业，则根据接收的巡检工单任务生成无人机自助巡检航线，匹配与所述巡检工单任务对应的无人机平台，根据所述无人机自助巡检航线确定巡检任务指令并发送至对应的无人机平台；若所述评估结果指示不允许开展无人机巡检作业，则不分发巡检任务，并反馈天气告警信息至无人机巡检业务管控平台。优选地，其中所述巡检任务处理模块，还包括：巡检任务接收子模块，用于接收无人机巡检业务管控平台分拨的巡检工单任务；现场作业环境数据获取子模块，用于通过调用现场作业环境数据接口，实时获取监测的现场作业环境数据；其中，所述现场作业环境数据包括：巡检现场天气、风速风向、温度和湿度数据；无人机现场调度子模块，用于调度控制多架无人机进行协同自主巡检作业。优选地，其中所述监控分析平台还包括：数据接口模块，用于进行数据交互；所述数据接口模块包括：地理GIS数据接口、天气气象数据接口、多架无人机协同控制接口和无人机巡检业务管控平台数据接口；其中，通过地理GIS数据接口获取巡检现场的地理信息；通过天气气象数据接口获取巡检现场的现场作业环境数据；通过多架无人机协同控制接口实现对多架巡检无人机进行编队、协同作业控制和同时放飞操作；通过无人机巡检业务管控后台数据接口实现监控分析平台与无人机巡检业务管控后台间业务数据的实时交互；所述业务数据包括：巡检现场的作业结果、巡检无人机的实时位置信息和动态飞行数据、巡检作业监控模块的监控数据和现场研判数据。优选地，其中所述系统还包括：无人机巡检业务管控平台，用于发送所述巡检工单任务至巡检任务处理模块；用于接收监控分析平台发送的业务数据，根据所述业务数据进行数据深度融合、多维度和多层次的自动汇总统计分析处理，并根据分析处理结果对监控分析平台进行监控指挥。优选地，其中所述监控分析平台还包括：无人机设备管理模块，用于记录无人机平台的平台信息和巡检无人机的状态信息；其中，所述平台信息包括：资产属性、巡检无人机的品牌、型号、类别、飞行控制系统编码、绑定的飞行控制模块的编码和绑定的任务执行人员的信息；线路台账管理模块，用于确定巡检线路所属的运维单位、电压等级、线路名称、长度、杆塔号、所处地形地貌和线路结构特征信息；用于获取无人机巡检业务管控平台的线路台账信息，并根据巡检无人机在巡检现场采集的巡检点的杆塔号坐标信息更新线路台账信息。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种无人机自主巡检作业监控分析方法，所述方法包括：通过监控分析平台的巡检任务处理模块，根据现场作业环境数据和接收的巡检工单任务进行评估，确定评估结果，并当所述评估结果指示允许巡检作业时，确定巡检航线，并根据确定的巡检航线发送巡检任务指令至无人机平台；通过监控分析平台的巡检作业监控模块，接收并记录无人机平台的作业结果和巡检无人机的实时位置信息和动态飞行数据；通过监控分析平台的巡检数据分析模块，对所述作业结果进行实时智能识别分析，确定现场电网设备的缺陷研判结果。根据本专利技术的又一个方面，提供了一种无人机自主巡检作业监控分析方法，所述方法包括：通过监控分析平台的巡检任务处理模块，根据现场作业环境数据和接收的巡检工单任务进行评估，确定评估结果，并当所述评估结果指示允许巡检作业时，确定巡检航线，并根据确定的巡检航线发送巡检任务指令至无人机平台；其中，所述无人机平台包括：巡检无人机和飞行控制模块；巡检无人机根据巡检任务指令，对电网设备进行巡检作业，获取作业结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机自主巡检作业监控分析系统，其特征在于，所述系统包括：监控分析平台，所述监控分析平台包括：巡检任务处理模块、巡检作业监控模块和巡检数据分析模块；/n所述巡检任务处理模块，用于根据现场作业环境数据和接收的巡检工单任务进行评估，确定评估结果，并当所述评估结果指示允许巡检作业时，确定巡检航线，并根据确定的巡检航线发送巡检任务指令至无人机平台；/n所述巡检作业监控模块，用于接收并记录所述作业结果和巡检无人机的实时位置信息和动态飞行数据；/n所述巡检数据分析模块，用于对所述作业结果进行实时智能识别分析，确定现场电网设备的缺陷研判结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种无人机自主巡检作业监控分析系统，其特征在于，所述系统包括：监控分析平台，所述监控分析平台包括：巡检任务处理模块、巡检作业监控模块和巡检数据分析模块；
所述巡检任务处理模块，用于根据现场作业环境数据和接收的巡检工单任务进行评估，确定评估结果，并当所述评估结果指示允许巡检作业时，确定巡检航线，并根据确定的巡检航线发送巡检任务指令至无人机平台；
所述巡检作业监控模块，用于接收并记录所述作业结果和巡检无人机的实时位置信息和动态飞行数据；
所述巡检数据分析模块，用于对所述作业结果进行实时智能识别分析，确定现场电网设备的缺陷研判结果。


2.一种无人机自主巡检作业监控分析系统，其特征在于，所述系统包括：监控分析平台、数据链路单元和至少一个无人机平台；
所述无人机平台，用于通过数据链路单元将作业结果和巡检无人机的实时位置信息和动态飞行数据发送至所述监控分析平台；
其中，所述无人机平台包括：巡检无人机和飞行控制模块；所述巡检无人机根据巡检任务指令，对电网设备进行巡检作业，获取作业结果；所述飞行控制模块，用于记录所述巡检无人机的实时位置信息和动态飞行数据，并根据所述巡检无人机的实时位置信息和动态飞行数据对所述巡检无人机的飞行姿态进行控制；
所述监控分析平台包括：巡检任务处理模块、巡检作业监控模块和巡检数据分析模块；
所述巡检任务处理模块，用于根据现场作业环境数据和接收的巡检工单任务进行评估，确定评估结果，并当所述评估结果指示允许巡检作业时，确定巡检航线，并根据确定的巡检航线发送巡检任务指令至无人机平台；
所述巡检作业监控模块，用于接收并记录所述作业结果和巡检无人机的实时位置信息和动态飞行数据；
所述巡检数据分析模块，用于对所述作业结果进行实时智能识别分析，确定现场电网设备的缺陷研判结果。


3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述巡检任务处理模块，具体用于：
根据巡检现场环境数据、现场地理环境数据、巡检线路特征、巡检工单任务的性质和巡检工单任务的重要程度，进行综合评估分析，确定评估结果；
根据所述评估结果决策是否开展无人机巡检作业及巡检任务分发；其中，若所述评估结果指示允许开展无人机巡检作业，则根据接收的巡检工单任务生成无人机自助巡检航线，匹配与所述巡检工单任务对应的无人机平台，根据所述无人机自助巡检航线确定巡检任务指令并发送至对应的无人机平台；若所述评估结果指示不允许开展无人机巡检作业，则不分发巡检任务，并反馈天气告警信息至无人机巡检业务管控平台。


4.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述巡检任务处理模块，还包括：
巡检任务接收子模块，用于接收无人机巡检业务管控平台分拨的巡检工单任务；
现场作业环境数据获取子模块，用于通过调用现场作业环境数据接口，实时获取监测的现场作业环境数据；其中，所述现场作业环境数据包括：巡检现场天气、风速风向、温度和湿度数据；
无人机现场调度子模块，用于调度控制多架无人机进行协同自主巡检作业。


5.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述监控分析平台还包括：
数据接口模块，用于进行数据交互；所述数据接口模块包括：地理GIS数据接口、天气气象数据接口、多架无人机协同控制接口和无人机巡检业务管控平台数据接口；
其中，通过地理GIS数据接口获取巡检现场的地理信息；通过天气气象数据接口获取巡检现场的现场作业环境数据；通过多架无人机协同控制接口实现对多架巡检无人机进行编队、协同作业控制和同时放飞操作；通过无人机巡检业务管控后台数据接口实现监控分析平台与无人机巡检业务管控后台间业务数据的实时交互；所述业务数据包括：巡检现场的作业结果、巡检无人机的实时位置信息和动态飞行数据、巡检作业监控模块的监控数据和现场研判数据。


6.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
无人机巡检业务管控平台，用于发送所述巡检工单任务至巡检任务处理模块；用于接收监控分析平台发送的业务数据，根据所述业务数据进行数据深度融合、多维度和多层次的自动汇总统计分析处理，并根据分析处理结果对监控分析平台进行监控指挥。


7.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述监控分析平台还包括：
无人机设备管理模块，用于记录无人机平台的平台信息和巡检无人机的状态信息；其中，所述平台信息包括：资产属性、巡检无人机的品牌、型号、类别、飞行控制系统编码、绑定的飞行控制模块的编码和绑定的任务执行人员的信息；
线路台账管理模块，用于确定巡检线路所属的运维单位、电压等级、线路名称、长度、杆塔号、所处地形地貌和线路结构特征信息；用于获取无人机巡检业务管控平台的线路台账信息，并根据巡检无人机在巡检现场采集的巡检点的杆塔号坐标信息更...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡焕青，付晶，邵瑰玮，王永强，文志科，戴永东，陈怡，高超，刘壮，王茂飞，周立玮，谈家英，胡霁，曾云飞，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国网江苏省电力有限公司泰州供电分公司，国网江苏省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11