一种物联网的空地一体化智能巡检系统的制作方法

1.本实用新型涉及管道巡检技术领域，更具体的说是涉及一种物联网的空地一体化智能巡检系统。


背景技术：

2.油气管道巡检是石油系统生产运营的重要安全保障措施，但现在油气管道检修、巡查大多依靠人工进行，存在如下问题：
3.1)由于油气管道分布广泛且大多处于偏僻地区，其中不乏大山沟壑，导致人工巡检费时费力，效率低下，特别是能源产业日益扩张，油气管道历程持续增长，致使人工巡检与维护的压力越来越大。
4.2)由于效率低下，在发生自然灾害或意外情况时，基于人工巡检的油气管道的安全情况往往也不能第一时间获知，从而影响抢险响应。
5.因此，如何借助现代新的技术搭建空地一体化巡检网络，提高巡检质量和效率是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本实用新型提供了一种物联网的空地一体化智能巡检系统，采用一体化管理，提高巡检效率，提升巡检管理水平。
7.为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
8.一种物联网的空地一体化智能巡检系统，包括地面信号传输设备、垂直起降固定翼无人机、光电吊舱、工作站、指挥中心、巡检管理系统；所述地面信号传输设备分别与所述垂直起降固定翼无人机、工作站之间无线连接，所述工作站与所述指挥中心之间无线连接；所述巡检管理系统与所述垂直起降固定翼无人机之间无线连接；
9.所述巡检管理系统，用于对所述垂直起降固定翼无人机发送操作指令，进行综合调度；
10.所述垂直起降固定翼无人机搭载光电吊舱，用于根据接收的操作指令，飞往指定地点，获取无人机控制数据和无人机巡检视频，并通过所述地面信号传输设备实时回传到工作站；
11.所述工作站，用于对接收的所述无人机控制数据和无人机巡检视频进行处理，确定地面情况，并将其发送给指挥中心；
12.所述指挥中心，用于根据获取的所述地面情况对现场进行实时把控和指挥，并对异常情况进行报警。
13.上述的技术方案公开了空地一体化智能巡检系统的具体结构设置，可以实现无人机调度控制、巡检视频查看、异常情况报警等功能，有效提高了巡检效率。
14.可选的，所述地面信号传输设备包括地面塔架、无线专网和光纤网络，利用地面塔架+无线专网+光纤网络完成无人机巡检视频的实时回传。
15.可选的，所述光电吊舱包括可见光摄像头、红外摄像头、正摄相机；
16.所述可见光摄像头，用于白天作业，对巡视线路进行视频拍摄；
17.所述红外摄像头，用于晚上作业，检测管道温度，确认管道状况；
18.所述正摄相机，搭载在所述垂直起降固定翼无人机上，对管道进行扫描拍摄。
19.可选的，所述工作站包括无线接入设备、大型计算平台、视频处理器；所述无线接入设备、大型计算平台、视频处理器依次相连；
20.所述无线接入设备与所述地面信号传输设备相连，用于完成有线数据、无线专网数据、4g/5g数据的实时接入；
21.所述大型计算平台，用于对扫描拍摄的图像进行地图拼接，及利用人工智能技术确定地面情况；
22.所述视频处理器，用于对地图拼接后的图像进行处理，并自动标注不同时间段拍摄结果的异常情况。
23.可选的，所述指挥中心包括指挥大屏、中央处理计算机、移动设备app；
24.所述指挥大屏，用于根据获取的地面情况对现场进行实时把控和指挥；
25.所述中央处理计算机，用于管理软件系统及数据库的运行；
26.所述移动设备app，用于对异常情况进行报警。
27.可选的，所述巡检管理系统包括无人机调度台、视频查看终端；
28.所述无人机调度台，用于对所述垂直起降固定翼无人机发送操作指令，命令其飞往指定地点；
29.所述视频查看终端，用于对所述无人机巡检视频进行实时查看，并在大屏上进行显示。
30.可选的，所述无人机调度台还用于对所述垂直起降固定翼无人机的巡视线路进行实时显示及对无人机健康状态进行查询。
31.可选的，所示视频查看终端还用于对拍摄图像进行智能处理及进行异常情况报警。
32.经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种物联网的空地一体化智能巡检系统，利用垂直起降固定翼无人机完成管道的低空例行巡检，提高巡检效率；一体化管理，打通数据孤岛，完成技巡和人巡的互动结合；提升巡检管理水平，增质提效。
附图说明
33.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
34.图1是一种物联网的空地一体化智能巡检系统的结构图；
35.图2(a)-图2(c)是光电吊舱的外观显示图；
36.图3是工作站的结构图；
37.图4是指挥中心的结构图；
38.图5是巡检管理系统的结构图；
39.图6是一实施例的空地一体化智能巡检系统的整体结构示意图。
具体实施方式
40.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
41.本实用新型实施例公开了一种物联网的空地一体化智能巡检系统，如图1所示，包括地面信号传输设备、垂直起降固定翼无人机、光电吊舱、工作站、指挥中心、巡检管理系统；地面信号传输设备分别与垂直起降固定翼无人机、工作站之间无线连接，工作站与指挥中心之间无线连接；巡检管理系统与垂直起降固定翼无人机之间无线连接；
42.巡检管理系统对垂直起降固定翼无人机发送操作指令，进行综合调度，垂直起降固定翼无人机搭载光电吊舱，飞往指定地点，获取无人机控制数据和无人机巡检视频，并通过地面信号传输设备发送到工作站；工作站对接收的无人机控制数据和无人机巡检视频进行处理，确定地面情况，并将其发送给指挥中心；指挥中心根据获取的地面情况对现场进行实时把控和指挥，并对异常情况进行报警。
43.其中，地面信号传输设备是利用地面塔架、无线专网和光纤网络完成无人机巡检实时视频回传的。
44.如图2(a)-图2(c)所示，光电吊舱包括可见光摄像头、红外摄像头、正摄相机；其中，可见光摄像头适用于白天作业，并可根据需要选择10倍-30倍变焦摄像头，对巡视线路进行视频拍摄，后台可以实时监控或回放；红外摄像头适用于晚上作业，或检测管道温度，通过温度差对比推测输油管道的状况；正摄相机，搭载在垂直起降固定翼无人机上，对管道进行扫描拍摄，将所拍摄照片进行后期拼接处理，可以将整条线路拼接为完整的一幅图，并可通过后期软件分析，自动标注前后不同时间段拍摄结果的异常情况。
45.参见图3，工作站包括无线接入设备、大型计算平台、视频处理器；其中，无线接入设备、大型计算平台、视频处理器依次相连；无线接入设备与地面信号传输设备进行对接，完成有线数据、无线专网数据、4g/5g数据的实时接入，实现1080p/30fps高清视频图像实时回传，人员轨迹信息回传、图像信息回传、手机号码信息回传；大型计算平台对采集到的图像进行地图拼接，以及利用人工智能技术对地面异常进行分析等；视频处理器可实时观察巡检情况，并实时对地面车辆、人员进行识别，完成边缘计算，对地图拼接后的图像进行分析，并自动标注不同时间段拍摄结果的异常情况。
46.参见图4，指挥中心包括指挥大屏、中央处理计算机、移动设备app；其中：指挥大屏便于领导根据获取的地面情况对现场进行实时把控和指挥；中央处理计算机完成管理软件系统的运行、数据库的运行等功能；移动设备app，用于对异常情况进行报警。
47.如图5所示，巡检管理系统包括无人机调度台、视频查看终端；其中，无人机调度台可以进行轨迹地图实时显示、无人机调度控制及无人机健康状态查询，该系统可以获取无人机飞行控制数据，可对无人机发送操作指令，并命令其飞往指定地点，实现对无人机的综合调度；视频查看终端可以进行巡检视频实时查看、图像智能分析及异常情况报警，该系统
可以获取无人机飞行中的摄像头数据，对无人机飞行中的实时数据进行查看，并在大屏上进行显示，实现对低空巡检视频的实时查看。
48.现在的油气管道检修、巡查大多依靠人工进行，然而，参见图6，本实用新型公开提供了一种物联网的空地一体化智能巡检系统，利用垂直起降固定翼无人机完成管道的低空例行巡检，提高巡检效率；一体化管理，打通数据孤岛，完成技巡和人巡的互动结合；提升巡检管理水平，增质提效。
49.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。