【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电力巡检，具体而言，涉及一种基于人工智能的无人机巡检路径规划方法、介质及服务器。
技术介绍
1、无人机电力巡检过程中，无人机的电力巡检路径规划是非常重要的一个环节。输电线路主要由输电塔和输电线缆两大部分组成，输电线缆连接在两个输电塔之间，通常具有一定的弧垂，而输电塔之间的距离越远，由弧垂导致的线路高度差越大。对于输电线路的电力巡检，需要无人机巡检过程中保持安全距离，又要考虑无人机巡检过程中拍摄图像的清晰度。
2、而现有的无人机电力巡检，通常需要工作人员进行巡检路径规划，若要实现精细化的巡检，就免不了人工进行更精准的巡检路径设计，这对工作人员来说是一个较大的负担。因此，如何实现智能化的巡检路径规划，是本领域需要解决的一个技术问题。
3、要实现智能化的巡检路径规划，目前有两个可以考虑发展的方向，一个是进行实时的数据处理和路径调节，依赖于数据处理能力和通信能力。另一个是进行精准的位置测量和空间估计，依赖于高精度的定位和空间估计(例如精准估计任意相邻两个输电塔之间的弧垂导致的输电线缆高度分布特点)，但无法应对实时状况，灵活性较差。本专利采用第一种思路，来解决问题，实现智能化的无人机巡检路径规划。
技术实现思路
1、本申请实施例的目的在于提供一种基于人工智能的无人机巡检路径规划方法、介质及服务器，以初始路径为基础，通过人工智能的方式，对无人机在巡检过程中实时采集的各种数据进行快速处理，以对无人机的电力巡检路径进行实时的调节。
2、为了实现上述目的
3、第一方面，本申请实施例提供一种基于人工智能的无人机巡检路径规划方法，包括：获取电力巡检区域内的初始巡检路径，其中，初始巡检路径为双侧巡检路径，每侧输电线缆对应一个单侧巡检路径，每个单侧巡检路径中包含若干对输电塔进行电力巡检的i类巡检路径分段和沿相邻两个输电塔之间的输电线缆进行电力巡检的ii类巡检路径分段，i类巡检路径分段和ii类巡检路径分段依次连接；针对无人机所在的当前巡检路径分段：获取无人机在当前时段的电力巡检数据，并基于当前时段的电力巡检数据，对当前巡检路径分段进行调节，使得无人机基于调节后的巡检路径分段进行电力巡检，其中，电力巡检数据包括无人机的位置数据、姿态数据、状态数据和无人机拍摄的影像数据。
4、结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，无人机所在的当前巡检路径分段为ii类巡检路径分段时，基于当前时段的电力巡检数据，对当前巡检路径分段进行调节，包括：针对当前时段t：对电力巡检数据中的影像数据进行检测，确定出影像数据中本侧输电线缆的位置和方向，得到本侧输电线缆对应的线缆特征；基于本侧输电线缆对应的线缆特征，结合无人机的位置数据、姿态数据、状态数据，确定出当前时段t对应的巡检路径调节量；基于当前时段t对应的巡检路径调节量，对当前巡检路径分段中下一时段t+1的分段路径进行调节。
5、结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，影像数据包含n个高清图像，每侧输电线缆数量为6，对电力巡检数据中的影像数据进行检测，确定出影像数据中本侧输电线缆的位置和方向，得到本侧输电线缆对应的线缆特征，包括：对电力巡检数据的影像数据中每个高清图像进行预处理和边缘检测，确定出每个高清图像中的本侧输电线缆；针对每个高清图像：对高清图像中每个本侧输电线缆进行编号，并对编号的本侧输电线缆进行位置识别和方向识别，形成每个本侧输电线缆对应的线缆分量；整合所有高清图像中每个本侧输电线缆对应的线缆分量，得到影像数据中本侧输电线缆对应的线缆特征。
6、结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，对编号的本侧输电线缆进行位置识别和方向识别，形成每个本侧输电线缆对应的线缆分量，包括：针对每个编号的本侧输电线缆：确定出此编号的本侧输电线缆在当前高清图像中的像素坐标组，并进一步确定出线缆起始坐标、线缆起始宽度、线缆结束坐标和线缆结束宽度；根据此编号的本侧输电线缆的像素坐标组、线缆起始坐标、线缆起始宽度、线缆结束坐标和线缆结束宽度，生成此编号的本侧输电线缆对应的线缆分量。
7、结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，基于本侧输电线缆对应的线缆特征，结合无人机的位置数据、姿态数据、状态数据，确定出当前时段t对应的巡检路径调节量，包括：基于当前时段t内的每个数据采集时间节点，将本侧输电线缆对应的线缆特征、无人机的位置数据、姿态数据和状态数据进行处理，得到包含6组输入向量的输入数据，其中，每个编号对应一组输入向量；将输入数据输入至阶段性路径规划模型中，得到当前时段t对应的巡检路径调节量。
8、结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，阶段性路径规划模型包括输入层、lstm模块、全连接层和输出层，所述输入层，用于接收输入数据；所述lstm模块，包含6个并行的lstm层，每个lstm层用于接收输入层输入的一组输入向量，并对输入向量进行特征提取，得到对应的特征向量；所述全连接层，包含3个全连接单元，每个全连接单元用于接收6个lstm层提取出的特征向量，并对6个特征向量进行预测，预测出对应的巡检路径调节分量，其中，3个全连接单元分别用于预测巡检路径调节量中的x轴调节分量、y轴调节分量和z轴调节分量；所述输出层，用于输出当前时段t对应的巡检路径调节量。
9、结合第一方面的第五种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，在lstm模块与全连接层之间，插入一个注意力模块，注意力模块包含3个注意力单元，每个注意力单元分别连接一个全连接单元，用于为全连接单元在进行相应调节分量的预测时分配每个特征向量的权重。
10、结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式中，基于当前时段t对应的巡检路径调节量，对当前巡检路径分段中下一时段t+1的分段路径进行调节，包括：获取当前巡检路径分段中时段t的分段路径的终点坐标和时段t+1的分段路径的终点坐标；基于巡检路径调节量更新时段t+1的分段路径的终点坐标，得到时段t+1的分段路径的更新坐标；基于时段t的分段路径的终点坐标和时段t+1的分段路径的更新坐标，生成平滑的分段路径，得到调节后的下一时段t+1的分段路径。
11、第二方面，本申请实施例提供一种存储介质，所述存储介质设置在无人机或服务器内，包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在无人机或服务器执行第一方面或第一方面的可能的实现方式中任意一项所述的基于人工智能的无人机巡检路径规划方法。
12、第三方面，本申请实施例提供一种服务器，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储包括程序指令的信息，所述处理器用于控制程序指令的执行，所述程序指令被处理器加载并执行时实现第一方面或第一方面的可能的实现方式中任意一项所述的基于人工智能的无人机巡检路径规划方法的步骤。
13、有益效果：...
【技术保护点】
1.一种基于人工智能的无人机巡检路径规划方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于人工智能的无人机巡检路径规划方法，其特征在于，无人机所在的当前巡检路径分段为II类巡检路径分段时，基于当前时段的电力巡检数据，对当前巡检路径分段进行调节，包括：
3.根据权利要求2所述的基于人工智能的无人机巡检路径规划方法，其特征在于，影像数据包含n个高清图像，每侧输电线缆数量为6，对电力巡检数据中的影像数据进行检测，确定出影像数据中本侧输电线缆的位置和方向，得到本侧输电线缆对应的线缆特征，包括：
4.根据权利要求3所述的基于人工智能的无人机巡检路径规划方法，其特征在于，对编号的本侧输电线缆进行位置识别和方向识别，形成每个本侧输电线缆对应的线缆分量，包括：
5.根据权利要求3所述的基于人工智能的无人机巡检路径规划方法，其特征在于，基于本侧输电线缆对应的线缆特征，结合无人机的位置数据、姿态数据、状态数据，确定出当前时段T对应的巡检路径调节量，包括：
6.根据权利要求5所述的基于人工智能的无人机巡检路径规划方法，其特征在于，阶段性路
7.根据权利要求6所述的基于人工智能的无人机巡检路径规划方法，其特征在于，在LSTM模块与全连接层之间，插入一个注意力模块，注意力模块包含3个注意力单元，每个注意力单元分别连接一个全连接单元，用于为全连接单元在进行相应调节分量的预测时分配每个特征向量的权重。
8.根据权利要求2所述的基于人工智能的无人机巡检路径规划方法，其特征在于，基于当前时段T对应的巡检路径调节量，对当前巡检路径分段中下一时段T+1的分段路径进行调节，包括：
9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质设置在无人机或服务器内，包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在无人机或服务器执行权利要求1至8中任意一项所述的基于人工智能的无人机巡检路径规划方法。
10.一种服务器，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储包括程序指令的信息，所述处理器用于控制程序指令的执行，其特征在于：所述程序指令被处理器加载并执行时实现权利要求1至8中任意一项所述的基于人工智能的无人机巡检路径规划方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于人工智能的无人机巡检路径规划方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于人工智能的无人机巡检路径规划方法，其特征在于，无人机所在的当前巡检路径分段为ii类巡检路径分段时，基于当前时段的电力巡检数据，对当前巡检路径分段进行调节，包括：
3.根据权利要求2所述的基于人工智能的无人机巡检路径规划方法，其特征在于，影像数据包含n个高清图像，每侧输电线缆数量为6，对电力巡检数据中的影像数据进行检测，确定出影像数据中本侧输电线缆的位置和方向，得到本侧输电线缆对应的线缆特征，包括：
4.根据权利要求3所述的基于人工智能的无人机巡检路径规划方法，其特征在于，对编号的本侧输电线缆进行位置识别和方向识别，形成每个本侧输电线缆对应的线缆分量，包括：
5.根据权利要求3所述的基于人工智能的无人机巡检路径规划方法，其特征在于，基于本侧输电线缆对应的线缆特征，结合无人机的位置数据、姿态数据、状态数据，确定出当前时段t对应的巡检路径调节量，包括：
6.根据权利要求5所述的基于人工智能的无人机巡检路径规划方法，其特征在于，阶...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱德中，王昌幼，何春应，徐懿昭，齐森，赵凌曦，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司苏州供电分公司，
类型：发明
国别省市：
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