一种无人机人工智能巡检的数据信息传输及智能诊断系统

技术领域

本发明涉及无人机巡检技术领域，具体为一种无人机人工智能巡检的数据信息传输及智能诊断系统。

背景技术

无人机及机器人巡检是一种代替人工现场巡检的高效巡检方法，采用长航时无人机，进行长距离管道巡线逐步成为更高效的管道巡检方式之一，通过无人机自动巡检系统，采用一键自动起降、自主巡航的无人机，搭载不同的数据采集设备，结合后台数据处理软件，代替传统的人工巡检，可快速的完成长距离管道巡检任务并及时有效的发现异常状况，通过无人机搭载的高清云台摄像机或高清相机，采集巡检视频、图片影像、探测数据，回传至后方管理平台进行数据存储与分析，及时发现异常情况；

但是目前无人机人工智能巡检过程中，通常没有对无人机飞行环境的监测，对无人机自身数据的监测效果也不好，从而导致无人机在巡检的过程中容易遇到环境和自身带来的飞行巡检故障，从而影响巡检作业。

发明内容

本发明提供一种无人机人工智能巡检的数据信息传输及智能诊断系统，可以有效解决上述背景技术中提出目前无人机人工智能巡检过程中，通常没有对无人机飞行环境的监测，对无人机自身数据的监测效果也不好，从而导致无人机在巡检的过程中容易遇到环境和自身带来的飞行巡检故障，从而影响巡检作业的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种无人机人工智能巡检的数据信息传输及智能诊断系统，包括主控模块、供电模块、监测模块、数据传输模块、智能诊断模块和诊断警报模块；

所述主控模块控制其他模块运行，供电模块为系统供电，监测模块进行监测和数据采集，数据传输模块进行数据的传输和接收，智能诊断模块接收采集的数据对机身故障和巡检故异常进行分析诊断，诊断警报模块对诊断后的故障进行警报提醒；

所述监测模块包括图像采集单元、机身数据监测单元和传感器数据采集单元，数据传输模块包括实时接收单元、定时存储单元和实时显示单元，智能诊断模块包括机身诊断单元、画面识别单元和综合诊断单元，诊断警报模块包括机身警报单元、巡检警报单元、警报设置单元和警报解除单元。

根据上述技术方案，所述监测模块的图像采集单元通过采集无人机的采集摄像头进行视频画面采集，传感器数据采集单元通过无人机上安装的传感器进行数据采集，机身数据监测单元对无人机上各个部件的耗电情况和运行情况进行监测。

根据上述技术方案，所述无人机上的传感器包括温度传感器、湿度传感器和风速传感器，所述温度传感器监测无人机机身温度情况，湿度传感器监测无人机飞行环境中的湿度情况，所述风速传感器监测飞行过程中的飞速情况。

根据上述技术方案，所述数据传输模块通过实时接收单元对监测模块的数据进行接收，视频数据通过实时显示单元进行实时显示，供地面工作人员查看，并通过定时存储单元将接收的数据进行定时存储。

根据上述技术方案，所述定时存储单元的定时存储时长为3-10min，在无人机飞行巡检前进行选择设置，默认的定时存储时长为3min。

根据上述技术方案，所述智能诊断模块的机身诊断单元对机身数据进行分析诊断，对视频画面进行识别诊断，最后对整体巡航情况进行综合诊断。

根据上述技术方案，所述机身诊断单元诊断故障包括自身使用故障和外部环境影响，画面识别单元识别诊断后的异常为巡检画面异常，综合诊断单元将机身诊断和画面识别结合进行诊断，判断机身故障和拍摄画面异常之间的相互影响。

根据上述技术方案，所述诊断警报模块的机身警报单元对机身故障进行警报，巡检警报单元对巡检画面异常进行警报，警报设置单元对警报等级进行自主设置，警报接触单元对警报进行倒计时，在倒计时结束前进行警报排查，自动解除警报，在倒计时结束后未对警报进行排查则定时警报响起。

根据上述技术方案，所述警报设置单元设置包括时长和语音设置，语音设置为“机身异常”、“巡检异常”和“双项异常”中的一种；

机身诊断单元诊断异常，且画面识别单元识别正常，语音播报“机身异常”；

机身诊断单元诊断正常，且画面识别单元识别异常，语音播报“巡检异常”；

机身诊断单元诊断异常，且画面识别单元识别异常，语音播报“双项异常”。

根据上述技术方案，所述警报初次响起的时长为3-5min，所述警报初次响起工作人员对警报所示位置进行排查，警报自动停止，初次警报未处理，每间隔1-3min响起一次，后续警报时长为初次警报时长的一半，警报设置单元设置的语音在每次警报响起时进行播报，每间隔10-30s播报一次，直至警报被工作人员进行警报排查后，通过警报解除单元手动解除警报。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、通过设置图像采集单元、机身数据监测单元和传感器数据采集单元，进行拍摄巡检，对机身数据进行实时监测，并利用传感器对机身周围环境进行监测，在巡检过程中对机身和环境中存在的故障和异常进行监测，使巡检的范围更加广泛，对机身和巡检环境的异常监测更加方便，数据更加精准。

2、通过设置实时接收单元、实时显示单元和定时存储单元，能够对监测到的数据实时接收，并定时进行存储，并对视频画面进行实时显示，方便工作人员查看视频资料，且能够及时的保存数据，不仅能够实时查看数据，且能够对视频资料进行定时回看，视频的查看更加方便。

3、通过设置机身诊断单元、画面识别单元和综合诊断单元，同时对机身情况和巡检情况进行诊断，方便及时发现机异常和巡检异常，工人做人员及时采取排查补救措施，保证无人机正常的飞行，快速解决巡检异常，保证高效的巡检拍摄工作。

4、通过设置机身警报单元和巡检警报单元，对机身故障和巡检异常进行警报提醒，方便工作做人员及时了解到故障发生，及时对故障进行排查，并且能够根据无人机巡检的位置及时确定故障地点，为工作人员的实地排查和补救提供参考信息，节省人工排查的时间和成本，为人工排查提供排查范围。

5、通过设置警报设置单元和警报解除单元，对机身故障和巡检异常提供不同的警报语音，并且在初次警报时及时处理，警报自动停止，初次警报未处理，需要手动进行警报接触，从而给督促工作人员快速进行处理，为工作人员指出故障类型，方便工作人员针对性的排查。

综上所述，通过机身数据监测单元、传感器数据采集单元、实时接收单元、定时存储单元、综合诊断单元、警报设置单元和警报接触单元，对数据进行更加全面细致的采集，方便视频画面的实时播放和定时存储，对不同故障进行诊断和警报，设置不同的警报语音警示工作人员，使工作人员对故障的排查和补救更加快速，使巡检工作的效率更高。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1是本发明的系统结构框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：如图1所示，本发明提供一种技术方案，一种无人机人工智能巡检的数据信息传输及智能诊断系统，包括主控模块、供电模块、监测模块、数据传输模块、智能诊断模块和诊断警报模块；

主控模块控制其他模块运行，供电模块为系统供电，监测模块进行监测和数据采集，数据传输模块进行数据的传输和接收，智能诊断模块接收采集的数据对机身故障和巡检故异常进行分析诊断，诊断警报模块对诊断后的故障进行警报提醒；

监测模块包括图像采集单元、机身数据监测单元和传感器数据采集单元，数据传输模块包括实时接收单元、定时存储单元和实时显示单元，智能诊断模块包括机身诊断单元、画面识别单元和综合诊断单元，诊断警报模块包括机身警报单元、巡检警报单元、警报设置单元和警报解除单元。

根据上述技术方案，监测模块的图像采集单元通过采集无人机的采集摄像头进行视频画面采集，传感器数据采集单元通过无人机上安装的传感器进行数据采集，机身数据监测单元对无人机上各个部件的耗电情况和运行情况进行监测。

根据上述技术方案，无人机上的传感器包括温度传感器、湿度传感器和风速传感器，温度传感器监测无人机机身温度情况，湿度传感器监测无人机飞行环境中的湿度情况，风速传感器监测飞行过程中的飞速情况。

根据上述技术方案，数据传输模块通过实时接收单元对监测模块的数据进行接收，视频数据通过实时显示单元进行实时显示，供地面工作人员查看，并通过定时存储单元将接收的数据进行定时存储。

根据上述技术方案，定时存储单元的定时存储时长为5min，在无人机飞行巡检前进行选择设置，默认的定时存储时长为3min。

根据上述技术方案，智能诊断模块的机身诊断单元对机身数据进行分析诊断，对视频画面进行识别诊断，最后对整体巡航情况进行综合诊断。

根据上述技术方案，机身诊断单元诊断故障包括自身使用故障和外部环境影响，画面识别单元识别诊断后的异常为巡检画面异常，综合诊断单元将机身诊断和画面识别结合进行诊断，判断机身故障和拍摄画面异常之间的相互影响。

根据上述技术方案，诊断警报模块的机身警报单元对机身故障进行警报，巡检警报单元对巡检画面异常进行警报，警报设置单元对警报等级进行自主设置，警报接触单元对警报进行倒计时，在倒计时结束前进行警报排查，自动解除警报，在倒计时结束后未对警报进行排查则定时警报响起。

根据上述技术方案，警报设置单元设置包括时长和语音设置，机身诊断单元诊断异常，且画面识别单元识别正常，语音播报“机身异常”。

根据上述技术方案，警报初次响起的时长为3min，警报初次响起工作人员对警报所示位置进行排查，警报自动停止。

实施例2：如图1所示，本发明提供一种技术方案，一种无人机人工智能巡检的数据信息传输及智能诊断系统，包括主控模块、供电模块、监测模块、数据传输模块、智能诊断模块和诊断警报模块；

主控模块控制其他模块运行，供电模块为系统供电，监测模块进行监测和数据采集，数据传输模块进行数据的传输和接收，智能诊断模块接收采集的数据对机身故障和巡检故异常进行分析诊断，诊断警报模块对诊断后的故障进行警报提醒；

监测模块包括图像采集单元、机身数据监测单元和传感器数据采集单元，数据传输模块包括实时接收单元、定时存储单元和实时显示单元，智能诊断模块包括机身诊断单元、画面识别单元和综合诊断单元，诊断警报模块包括机身警报单元、巡检警报单元、警报设置单元和警报解除单元。

根据上述技术方案，监测模块的图像采集单元通过采集无人机的采集摄像头进行视频画面采集，传感器数据采集单元通过无人机上安装的传感器进行数据采集，机身数据监测单元对无人机上各个部件的耗电情况和运行情况进行监测。

根据上述技术方案，无人机上的传感器包括温度传感器、湿度传感器和风速传感器，温度传感器监测无人机机身温度情况，湿度传感器监测无人机飞行环境中的湿度情况，风速传感器监测飞行过程中的飞速情况。

根据上述技术方案，数据传输模块通过实时接收单元对监测模块的数据进行接收，视频数据通过实时显示单元进行实时显示，供地面工作人员查看，并通过定时存储单元将接收的数据进行定时存储。

根据上述技术方案，定时存储单元的定时存储时长为5min，在无人机飞行巡检前进行选择设置，默认的定时存储时长为3min。

根据上述技术方案，智能诊断模块的机身诊断单元对机身数据进行分析诊断，对视频画面进行识别诊断，最后对整体巡航情况进行综合诊断。

根据上述技术方案，机身诊断单元诊断故障包括自身使用故障和外部环境影响，画面识别单元识别诊断后的异常为巡检画面异常，综合诊断单元将机身诊断和画面识别结合进行诊断，判断机身故障和拍摄画面异常之间的相互影响。

根据上述技术方案，诊断警报模块的机身警报单元对机身故障进行警报，巡检警报单元对巡检画面异常进行警报，警报设置单元对警报等级进行自主设置，警报接触单元对警报进行倒计时，在倒计时结束前进行警报排查，自动解除警报，在倒计时结束后未对警报进行排查则定时警报响起。

根据上述技术方案，警报设置单元设置包括时长和语音设置，机身诊断单元诊断正常，且画面识别单元识别异常，语音播报“巡检异常”。

根据上述技术方案，警报初次响起的时长为3min，警报初次响起工作人员对警报所示位置进行排查，警报自动停止。

实施例3：如图1所示，本发明提供一种技术方案，一种无人机人工智能巡检的数据信息传输及智能诊断系统，包括主控模块、供电模块、监测模块、数据传输模块、智能诊断模块和诊断警报模块；

主控模块控制其他模块运行，供电模块为系统供电，监测模块进行监测和数据采集，数据传输模块进行数据的传输和接收，智能诊断模块接收采集的数据对机身故障和巡检故异常进行分析诊断，诊断警报模块对诊断后的故障进行警报提醒；

监测模块包括图像采集单元、机身数据监测单元和传感器数据采集单元，数据传输模块包括实时接收单元、定时存储单元和实时显示单元，智能诊断模块包括机身诊断单元、画面识别单元和综合诊断单元，诊断警报模块包括机身警报单元、巡检警报单元、警报设置单元和警报解除单元。

根据上述技术方案，监测模块的图像采集单元通过采集无人机的采集摄像头进行视频画面采集，传感器数据采集单元通过无人机上安装的传感器进行数据采集，机身数据监测单元对无人机上各个部件的耗电情况和运行情况进行监测。

根据上述技术方案，无人机上的传感器包括温度传感器、湿度传感器和风速传感器，温度传感器监测无人机机身温度情况，湿度传感器监测无人机飞行环境中的湿度情况，风速传感器监测飞行过程中的飞速情况。

根据上述技术方案，数据传输模块通过实时接收单元对监测模块的数据进行接收，视频数据通过实时显示单元进行实时显示，供地面工作人员查看，并通过定时存储单元将接收的数据进行定时存储。

根据上述技术方案，定时存储单元的定时存储时长为5min，在无人机飞行巡检前进行选择设置，默认的定时存储时长为3min。

根据上述技术方案，智能诊断模块的机身诊断单元对机身数据进行分析诊断，对视频画面进行识别诊断，最后对整体巡航情况进行综合诊断。

根据上述技术方案，机身诊断单元诊断故障包括自身使用故障和外部环境影响，画面识别单元识别诊断后的异常为巡检画面异常，综合诊断单元将机身诊断和画面识别结合进行诊断，判断机身故障和拍摄画面异常之间的相互影响。

根据上述技术方案，诊断警报模块的机身警报单元对机身故障进行警报，巡检警报单元对巡检画面异常进行警报，警报设置单元对警报等级进行自主设置，警报接触单元对警报进行倒计时，在倒计时结束前进行警报排查，自动解除警报，在倒计时结束后未对警报进行排查则定时警报响起。

根据上述技术方案，警报设置单元设置包括时长和语音设置，机身诊断单元诊断异常，且画面识别单元识别异常，语音播报“双项异常”。

根据上述技术方案，警报初次响起的时长为3min，初次警报未处理，每间隔1min响起一次，警报时长为初次警报时长的一半，警报设置单元设置的语音在每次警报响起时进行播报，每间隔10s播报一次，直至警报被工作人员进行警报排查后，通过警报解除单元手动解除警报。

根据实施例1-3对于巡检中的异常诊断结果进行对比分析，制得如下表格：

由上述表格对比结果可知，在机身诊断和画面识别结果存在异常时，根据异常结果进行警报语音的播放，方便工作人员及时了解警报的异常类型，提醒工作人员采取合适的处理方式，给工作人员致命排查的方向，并且根据警报排查的先后时间，采取不同方式停止警报，起到警示的作用，警示工作人员及时进行处理。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。