一、项目背景及目标
近年来,无人机技术得到快速发展,智能飞控、自动避障、长时续航、数据传输等功能越来越成熟。机载探测设备更加丰富多元,如高清摄像机、多光谱成像仪、激光雷达、红外热成像仪等,大大拓宽了无人机应用场景,无人机在各行各业得到广泛应用。特别是巡检领域,无人机能够大大提升作业质量和效率、降低作业强度,更是受到众多行业的关注。
建立完善的无人机智能巡检系统,对巡检业务进行全周期管理, 通过“业务管理信息化、巡检过程可视化、数据分析智能化、任务处置移动化”,使无人机应用更加安全高效,提升整体作业效率,提高数据分析质量。
二、建设内容
林业以及自然保护区无人机巡检业务平台、移动端APP、智能分析平台、以及流媒体服务等四个子系统开发组成,通过子系统建设与协同工作,完成智能巡检系统的整体构建,达成如下建设目标:
业务管理信息化:实现无人机、人员以及操控站的规范化管理,包括基本信息、无人机及操控站的领用、归还、维修以及报废记录、人员权限管理(特定的人员管理特定的无人机,将巡检任务问责机制精确到基层员工)等。对巡检任务可设置巡检开始时间,选择已有航线或添加新航线,并可设置长期任务时间段,按周期(年月周)定期生成任务,依据实际情况规划无人机的类型及架次。任务执行完后可视化查看巡检报告,日志记录、飞行航线的详细信息和拍摄的图像,并展示巡检过程中的异常问题。
巡检过程可视化:可实时监控无人机飞行状态及巡检任务执行情况,移动端将无人机巡检画面推送到流媒体服务器,各前端访问流媒体服务器进行拉流,实现无人机巡检直播画面的显示,并以GIS地图的方式对巡检路线、巡检进度等信息进行实时展示,实现对无人机(经纬度坐标、海拔高度、偏航角、飞行状态、气象状况、禁飞区)的远程监控,且支持巡检任务的视频回放功能。
数据分析智能化:构建智能分析平台,整合AI模型管理及图像数据处理规范,实现巡检视频图像的智能目标检测(人、车、施工等),以及检测结果的图形化分析与统计,并支持检测告警信息推送功能,可推送到指定终端设备。
任务处置移动化:移动端同步接收任务信息,执行无人机飞行巡检任务,也可根据现场状况添加临时任务,使巡检任务即满足高度计划性又兼顾一定的灵活性。支持基于地图的巡检告警信息(图片、位置等)展示,以及巡检视频、图片、文字等信息的上传。
三、智能分析平台介绍
基于机器学习人工智能识别技术对巡检任务图像进行诊断与检测,实现目标对象的快速检测、以及故障的智能诊断,为智能巡检和优化运行提供辅助决策依据。具体包括智能识别模型定制、智能识别模型管理、目标检测、检测数据统计分析、告警信息推送等功能。
1)智能识别模型定制
根据项目需求,定制训练不同的智能识别模型,用于各类目标对象的检测,包括人、车(不同类型车辆)、施工等。
2)智能识别模型管理
用于对巡检任务所需的智能识别模型进行添加、删除和更新操作,智能识别模型的配置信息包括基本信息、接口规范、调用方式和返回结果格式等。
3)目标检测
任务巡检完成后,指定巡检视频推流地址,绑定一个或多个模型,对视频进行目标检测(人、车、施工等),并生成检测结果以图像列表的方式进行展示,任务管理人员对检测结果核实后生成告警信息保存到数据服务。
4)检测数据统计分析
以列表、图、文件等形式对检测数据(飞行信息、告警信息等)进行统计分析,并支持多维度(不同地点、不同线路、不同时间等)、形象化(柱状图、饼状图等)的数据展示。
5)告警信息推送
任务管理人员核实并生成告警信息后,可分配给具体人员,并将告警的位置、图片、视频以及文字信息推送到指定终端,由该人员负责消警处理。
移动端APP将根据系统使用无人机型号进行深度定制,在网络通畅的情况下,航线信息、巡检任务信息、配置及巡检运行数据将实时同步。
1)机组人员通过移动端APP接收巡检任务,可根据现场状况对飞行航线等进行补充调整,审核通过后重新下发航线补充数据到无人机开始巡检任务。
2)支持巡检任务的实时监视,包括视频、航迹、飞行状态、环境信息等;支持巡检告警信息的接收、展示与消除操作。
3)支持巡检视频(RTMP/RTSP流)、图片与文字信息的实时上传,系统后台根据数据类型分配不同的服务完成数据的存储。
森林面积计算
造林航拍图
森林火灾航拍影像及红外影像