[發明專利]基于物聯網的檢測查勘通信鐵塔智能巡檢系統和方法

在審

• 申請號: 201811032637.3
• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN109376587A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 王昂
• 申請（專利權）人: 福州日兆信息科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G07C1/20;H04B7/185;G05D1/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于物聯網的檢測查勘檢測查勘通信鐵塔智能巡檢系統，其特征在于，包括地面數據處理設備、地面數據處理中心和若干無人直升機平臺；無人直升機平臺包括無人機以及搭載在無人機上的無人機系統，所述地面數據處理設備，用于監測和控制無人機飛行過程中的飛行狀態、控制數據的獲取方式以及對飛行獲得的數據進行初步處理；

所述無人機包括用于根據所述地面數據處理設備控制本無人機環繞通信鐵塔飛行和/或懸停的飛控模塊；所述無人機系統，檢測查勘并采集待測通信鐵塔的數據并發送至所述地面數據處理設備，以及與所述地面數據處理設備通過物聯網進行雙向信息交互；

所述地面數據處理中心，用于接收來自所述地面數據處理設備的數據并進行后期數據處理、存儲與應用，實現通信鐵塔和線路通道缺陷、隱患的判識、確認，并快速定位通信鐵塔事故點。

2.根據權利要求1所述的檢測查勘通信鐵塔智能巡檢系統，其特征在于：所述無人機系統包括，用于采集通信鐵塔圖像數據的攝像模塊，以及用于獲取表征采集所述圖像數據時無人機相應方位的方位數據的感應模塊。

3.根據權利要求2所述的檢測查勘通信鐵塔智能巡檢系統，其特征在于：所述無人機系統還包括，用于與地面數據處理設備通信的第一天線單元，用于對發送和接收的數據進行編碼和解碼的第一編解碼單元，用于對數據進行傳輸控制的數據傳輸控制單元，以及用于控制無人機飛行狀態的伺服系統，所述第一天線單元通過第一編解碼單元連接到所述數據傳輸控制單元，所述數據傳輸控制單元連接到所述伺服系統、攝像模塊和感應模塊。

4.根據權利要求3所述的檢測查勘通信鐵塔智能巡檢系統，其特征在于：所述攝像模塊包括：光學數碼相機、熱紅外成像儀、紫外成像儀、激光掃描儀，所述感應模塊為GPS模塊。

5.根據權利要求3所述的檢測查勘通信鐵塔智能巡檢系統，其特征在于：所述地面數據處理設備包括用于與無人直升機平臺通信的第二天線單元，用于對地面數據處理設備發送和接收的數據進行編碼和解碼的第二編解碼單元，用于控制的主控機，以及錄取數據的數據錄取單元，所述第二天線單元通過第二編解碼單元連接到所述主控機，所述主控機通過所述數據錄取單元連接到所述地面數據處理中心。

6.根據權利要求5所述的檢測查勘通信鐵塔智能巡檢系統，其特征在于：所述地面數據處理設備，用于向所述無人機發送控制該無人機沿巡檢航線在多個方位點采集相應所述通信鐵塔圖像數據的控制信號，并接收無人機傳回的圖像數據和方位數據。

7.根據權利要求6所述的檢測查勘通信鐵塔智能巡檢系統，其特征在于：所述地面數據處理中心包括，用于接收所述傳回的圖像數據和方位數據的接收模塊，用于根據所述圖像數據和所述方位數據生成所述通信鐵塔的三維信息的生成模塊，以及用于對所述三維信息進行模式識別以確定事故信息的識別模塊。

8.根據權利要求5所述的檢測查勘通信鐵塔智能巡檢系統，其特征在于：所述智能巡檢系統包括由所述第一天線單元和第二天線單元以及物聯網收發模塊構成的通信鏈路，其中物聯網收發模塊分別嵌入在所述無人直升機平臺和地面數據處理設備中，所述第一天線單元和第二天線單元為NB-IOT、LoRa、SigFox、RPMA、LTE-M、NWave等物聯網天線。

9.根據權利要求7所述的檢測查勘通信鐵塔智能巡檢系統，其特征在于：

所述方位數據包括高度數據、經緯度數據、姿態數據和速度數據中的一種或幾種；所述生成模塊用于根據相應的方位數據對同一通信鐵塔的多個圖像數據進行立體匹配，結合所述攝像模塊采集所述圖像數據時的攝像參數生成該鐵塔的三維信息；所述識別模塊用于根據對所述通信鐵塔的三維信息進行模式識別，匹配得到多個預設隱患模型的至少之一，根據所述匹配到的隱患模型確定所述通信鐵塔相應的隱患信息。

10.一種根據權利要求1-9中任意一項所述的基于物聯網的檢測查勘通信鐵塔智能巡檢系統的通信鐵塔智能巡檢方法，其特征在于，包括如下步驟：

控制地面數據處理設備向無人直升機平臺發送控制無人機沿巡檢航線在多個方位點采集相應所述通信鐵塔圖像數據的控制信號；

無人直升機平臺根據所述控制信號控制所述無人機環繞通信鐵塔飛行和/或懸停，采集通信鐵塔圖像數據，獲取表征采集所述圖像數據時無人機相應方位的方位數據，并向地面數據處理設備通過物聯網傳輸所述圖像數據和方位數據；

所述地面數據處理設備對飛行獲得的所述圖像數據和方位數據進行初步處理；

地面數據處理中心經過初步處理的圖像數據和方位數據，根據所述圖像數據和所述方位數據生成所述通信鐵塔的三維信息，并對所述三維信息進行模式識別以確定隱患信息，并進行后期數據處理、存儲與應用，實現通信鐵塔和線路通道缺陷、隱患的判識、確認，并快速定位通信鐵塔事故點。