一种基于无人机人工智能巡检系统

技术领域

本发明涉及无人机巡检技术领域，具体为一种基于无人机人工智能巡检系统。

背景技术

无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作，现代无人机具备高空、远距离、快速、自行作业的能力、可以穿越高山、河流对输电输油管道、高架桥墩、景区等进行快速摄像和异常检查，能够完成一些人工无法完成的间距任务，为巡检提供了极大的帮助；

但是目前无人机巡检系统中对用户使用记录的分析较少，无法根据用户巡检需要进行智能化的设置，无法根据用户习惯，进行飞行巡检的提示，对耗电情况的检测也较为麻烦，从而使无人机的使用寿命降低，飞行安全性不高。

发明内容

本发明提供一种基于无人机人工智能巡检系统，可以有效解决上述背景技术中提出目前无人机巡检系统中对用户使用记录的分析较少，无法根据用户巡检需要进行智能化的设置，无法根据用户习惯，进行飞行巡检的提示，对耗电情况的检测也较为麻烦，从而使无人机的使用寿命降低，飞行安全性不高的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于无人机人工智能巡检系统，包括电池供电模块、主控模块、拍摄模块、巡航模块和时钟模块，所述电池供电模块为拍摄和飞行提供动力，主控模块先进行飞行模式的设置再控制拍摄模块、巡航模块和时钟模块工作，拍摄模块利用摄像头对需要巡检的区域进行拍摄，获取巡检画面，巡航模块提供路线和天气，时钟模块提供定时和计时服务，方便掌握拍摄时间；

所述电池供电模块包括使用记录单元、分析提示单元、用电记录单元和供电单元，所述主控模块包括控制选择单元、自主设置单元、切换单元和控制单元，所述拍摄模块包括拍摄单元、数据存储单元、分析筛选单元和警报单元，所述巡航模块包括高度设置单元、地图导航单元、天气获取单元和应急单元，所述时钟模块包括定时设置单元、计时单元、实时显示单元和校准单元。

根据上述技术方案，所述电池供电模块中供电单元为其他模块进行供电，并通过使用记录单元对各个单元的供电进行记录，对供电的开始时间和结束时间进行记录，通过分析提示单元对各个单元的使用频率和使用开始时间进行分析，对频率较高的设置自动开启功能，到达常用时间段该模块自动开启，用电记录单元对每个单元用电时间和耗电情况进行记录。

根据上述技术方案，所述用电记录模块每次使用完成后将各单元的耗电情况与已有耗电记录进行对比，及时找出异常耗电单元进行检修，保证无人机的正常工作；

所述供电单元对其他单元的供电频率进行记录，在相同时间使用频率大于等于80％时，提示使用人员并自动开启该功能，在对应时间自动开启该模块。

根据上述技术方案，所述主控模块的控制选择单元对需要控制的单元进行选择，选择后通过自主设置单元为无人机巡检设置多种模式，使用前通过切换单元进行模式切换，最后控制单元与地面建立联系，并控制各个单元之间配合进行工作。

根据上述技术方案，所述自主设置单元设置的模式包括低空巡检模式、高空航拍模式、夜间巡检模式和雨天巡检模式；

所述低空巡检模式针对部分区域进行飞行巡检，在巡检进度要求较高、能见度较低和光线较差的环境中使用；

所述高空航拍模式针对整体区域进行飞行巡检，在巡检进度要求低、能见度较高和光线较好的环境中使用；

所述夜间巡检模式针对夜间紧急巡检使用，在巡检时增加外部灯光进行照明，并将飞行的速度降低20-50％，增加拍摄的清晰度；

所述雨天巡检模式是针对雨天紧急巡检使用，巡检前无人机外部安装防水外壳进行防护，由人工进行飞行遥控，并且实时传输画面，拍摄画面模糊时，及时召回无人机；

所述低空巡检模式的飞行高度比最低巡检物体的高度高1-2m，高空航拍模式的飞行高度比最低巡检物体的高度高10-50m。

根据上述技术方案，所述拍摄模块的拍摄单元进行巡检拍摄，并通过数据存储单元将数据进行暂时存储，分析筛选单元对数据进行分析筛选，将重复数据删除，存在异常的画面数据传送至警报单元，警报单元将异常画面和警报信号传送至地面接收端，提示地面人员进一步分析隐患，及时派出人员现场勘察。

根据上述技术方案，所述巡航模块的高度设置单元对巡航高度进行设置，然后通过地图导航单元进行导航飞行，再通过天气获取单元获取天气情况，在飞行巡检途中，遇到大风冰雹等不利于飞行情况，及时通过应急单元保持低空飞行寻找安全位置降落避险，巡检结束后，根据巡检飞行的画面对地图进行更新修改，使地图更加细致。

根据上述技术方案，所述应急单元启动时自动搜索附近安全的降落地点，保持低空飞行降落后，自动将位置信息发送至地面接收端，并将所有存储数据通过网络传送至地面接收端，无法传送时则保持信号发射状态，方便搜救人员找寻。

根据上述技术方案，所述时钟模块的定时设置单元为电池供电模块和自主设置模块提供定时服务，计时单元为电池供电模块提供用电计时服务，实时显示单元在拍摄的画面上实时显示时间，校准单元对无人机的时钟进行校准，保证时钟更加精准，减少误差。

根据上述技术方案，所述校准单元在无人机飞行前5-10s和飞行结束后5-10s自动进行校准，若时钟的误差大于等于2s则向地面接收端发送误差信息后再进行校准，反之不发送。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、通过记录单元对各个单元供电起始时间进行记录，分析提示单元对各个单元的使用频率和使用开始时间进行分析，自动开启使用频率高的功能模块，再通过用电记录单元对异常耗电情况进行记录，方便无人机的检修，从而提高无人机的自动化和智能化，通过用电时间进行监控，确定巡检需求，使无人机巡检操作更加智能。

2、通过控制选择单元和自主设置单元设置低空巡检模式、高空航拍模式、夜间巡检模式和雨天巡检模式，切换单元再次使用前根据环境切换不同的飞行巡检的模式，从而满足无人机在不同环境下的巡检作业，提供无人机的使用范围，在不同环境下采取合适的飞行模式有利于延长无人机的使用寿命。

3、通过设置分析筛选模块和警报单元，对无人机拍摄画面进行分析筛选，将重复画面删除，存在异常的画面数据传送至警报单元，警报单元将异常画面和警报信号传送至地面接收端，提示地面人员进一步分析隐患，及时派出人员现场勘察，从而及时发现隐患，及时解决隐患，提高巡航的效率。

4、通过设置高度设置单元、地图导航单元、天气获取单元和应急单元，通过天气和地图进行导航规划，确定飞行路线，并且根据巡检飞行的画面对地图进行更新修改，使地图更加细致，使飞行巡检更加便捷，并在突遇恶略天气时通过应急单元紧急避险，并与地面接收端取得联系，提高巡航的准确性和安全性。

5、通过设置定时设置单元、计时单元、实时显示单元和校准单元，提供定时用电计时服务，实时显示单元在拍摄的画面上实时显示时间，校准单元对无人机的时钟进行校准，保证时钟更加精准，减少误差，校准单元在无人机飞行前和飞行结束后自动进行校准，误差较大时向地面接收端发送误差信息后再进行校准。

综上所述，通过电池供电模块、主控模块、拍摄模块、巡航模块和时钟模块中内置单元的配合工作，为无人机巡检提供路线和天气等信息，切换不同的模式进行飞行，对各个单元进行供电和记录，分析供电情况，并对用电情况进行分析，在遇到紧急情况时进行分析，使无人机巡检更加安全、便捷和智能。

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，一种基于无人机人工智能巡检系统，包括电池供电模块、主控模块、拍摄模块、巡航模块和时钟模块，电池供电模块为拍摄和飞行提供动力，主控模块先进行飞行模式的设置再控制拍摄模块、巡航模块和时钟模块工作，拍摄模块利用摄像头对需要巡检的区域进行拍摄，获取巡检画面，巡航模块提供路线和天气，时钟模块提供定时和计时服务，方便掌握拍摄时间；

电池供电模块包括使用记录单元、分析提示单元、用电记录单元和供电单元，主控模块包括控制选择单元、自主设置单元、切换单元和控制单元，拍摄模块包括拍摄单元、数据存储单元、分析筛选单元和警报单元，巡航模块包括高度设置单元、地图导航单元、天气获取单元和应急单元，时钟模块包括定时设置单元、计时单元、实时显示单元和校准单元。

根据上述技术方案，电池供电模块中供电单元为其他模块进行供电，并通过使用记录单元对各个单元的供电进行记录，对供电的开始时间和结束时间进行记录，通过分析提示单元对各个单元的使用频率和使用开始时间进行分析，对频率较高的设置自动开启功能，到达常用时间段该模块自动开启，用电记录单元对每个单元用电时间和耗电情况进行记录。

根据上述技术方案，用电记录模块每次使用完成后将各单元的耗电情况与已有耗电记录进行对比，及时找出异常耗电单元进行检修，保证无人机的正常工作；

供电单元对其他单元的供电频率进行记录，在相同时间使用频率大于等于80％时，提示使用人员并自动开启该功能，在对应时间自动开启该模块。

根据上述技术方案，主控模块的控制选择单元对需要控制的单元进行选择，选择后通过自主设置单元为无人机巡检设置多种模式，使用前通过切换单元进行模式切换，最后控制单元与地面建立联系，并控制各个单元之间配合进行工作。

根据上述技术方案，部分区域进行飞行巡检时，自主设置单元设置的模式为低空巡检模式，在巡检进度要求较高、能见度较低和光线较差的环境中使用；

低空巡检模式的飞行高度比最低巡检物体的高度高1m。

根据上述技术方案，拍摄模块的拍摄单元进行巡检拍摄，并通过数据存储单元将数据进行暂时存储，分析筛选单元对数据进行分析筛选，将重复数据删除，存在异常的画面数据传送至警报单元，警报单元将异常画面和警报信号传送至地面接收端，提示地面人员进一步分析隐患，及时派出人员现场勘察。

根据上述技术方案，巡航模块的高度设置单元对巡航高度进行设置，然后通过地图导航单元进行导航飞行，再通过天气获取单元获取天气情况，在飞行巡检途中，遇到大风冰雹等不利于飞行情况，及时通过应急单元保持低空飞行寻找安全位置降落避险，巡检结束后，根据巡检飞行的画面对地图进行更新修改，使地图更加细致。

根据上述技术方案，应急单元启动时自动搜索附近安全的降落地点，保持低空飞行降落后，自动将位置信息发送至地面接收端，并将所有存储数据通过网络传送至地面接收端，无法传送时则保持信号发射状态，方便搜救人员找寻。

根据上述技术方案，时钟模块的定时设置单元为电池供电模块和自主设置模块提供定时服务，计时单元为电池供电模块提供用电计时服务，实时显示单元在拍摄的画面上实时显示时间，校准单元对无人机的时钟进行校准，保证时钟更加精准，减少误差。

根据上述技术方案，校准单元在无人机飞行前10s和飞行结束后10s自动进行校准，时钟的误差为0.1s，不向地面接收端发送误差信息后再进行校准。

实施例2：如图1所示，本发明提供一种技术方案，一种基于无人机人工智能巡检系统，包括电池供电模块、主控模块、拍摄模块、巡航模块和时钟模块，电池供电模块为拍摄和飞行提供动力，主控模块先进行飞行模式的设置再控制拍摄模块、巡航模块和时钟模块工作，拍摄模块利用摄像头对需要巡检的区域进行拍摄，获取巡检画面，巡航模块提供路线和天气，时钟模块提供定时和计时服务，方便掌握拍摄时间；

电池供电模块包括使用记录单元、分析提示单元、用电记录单元和供电单元，主控模块包括控制选择单元、自主设置单元、切换单元和控制单元，拍摄模块包括拍摄单元、数据存储单元、分析筛选单元和警报单元，巡航模块包括高度设置单元、地图导航单元、天气获取单元和应急单元，时钟模块包括定时设置单元、计时单元、实时显示单元和校准单元。

根据上述技术方案，电池供电模块中供电单元为其他模块进行供电，并通过使用记录单元对各个单元的供电进行记录，对供电的开始时间和结束时间进行记录，通过分析提示单元对各个单元的使用频率和使用开始时间进行分析，对频率较高的设置自动开启功能，到达常用时间段该模块自动开启，用电记录单元对每个单元用电时间和耗电情况进行记录。

根据上述技术方案，用电记录模块每次使用完成后将各单元的耗电情况与已有耗电记录进行对比，及时找出异常耗电单元进行检修，保证无人机的正常工作；

供电单元对其他单元的供电频率进行记录，在相同时间使用频率大于等于80％时，提示使用人员并自动开启该功能，在对应时间自动开启该模块。

根据上述技术方案，主控模块的控制选择单元对需要控制的单元进行选择，选择后通过自主设置单元为无人机巡检设置多种模式，使用前通过切换单元进行模式切换，最后控制单元与地面建立联系，并控制各个单元之间配合进行工作。

根据上述技术方案，整体区域进行飞行巡检时，自主设置单元设置的模式为高空航拍模式，在巡检进度要求低、能见度较高和光线较好的环境中使用；

高空航拍模式的飞行高度比最低巡检物体的高度高10m。

根据上述技术方案，拍摄模块的拍摄单元进行巡检拍摄，并通过数据存储单元将数据进行暂时存储，分析筛选单元对数据进行分析筛选，将重复数据删除，存在异常的画面数据传送至警报单元，警报单元将异常画面和警报信号传送至地面接收端，提示地面人员进一步分析隐患，及时派出人员现场勘察。

根据上述技术方案，巡航模块的高度设置单元对巡航高度进行设置，然后通过地图导航单元进行导航飞行，再通过天气获取单元获取天气情况，在飞行巡检途中，遇到大风冰雹等不利于飞行情况，及时通过应急单元保持低空飞行寻找安全位置降落避险，巡检结束后，根据巡检飞行的画面对地图进行更新修改，使地图更加细致。

根据上述技术方案，应急单元启动时自动搜索附近安全的降落地点，保持低空飞行降落后，自动将位置信息发送至地面接收端，并将所有存储数据通过网络传送至地面接收端，无法传送时则保持信号发射状态，方便搜救人员找寻。

根据上述技术方案，时钟模块的定时设置单元为电池供电模块和自主设置模块提供定时服务，计时单元为电池供电模块提供用电计时服务，实时显示单元在拍摄的画面上实时显示时间，校准单元对无人机的时钟进行校准，保证时钟更加精准，减少误差。

根据上述技术方案，校准单元在无人机飞行前10s和飞行结束后10s自动进行校准，时钟的误差为1s，不向地面接收端发送误差信息后再进行校准。

实施例3：如图1所示，本发明提供一种技术方案，一种基于无人机人工智能巡检系统，包括电池供电模块、主控模块、拍摄模块、巡航模块和时钟模块，电池供电模块为拍摄和飞行提供动力，主控模块先进行飞行模式的设置再控制拍摄模块、巡航模块和时钟模块工作，拍摄模块利用摄像头对需要巡检的区域进行拍摄，获取巡检画面，巡航模块提供路线和天气，时钟模块提供定时和计时服务，方便掌握拍摄时间；

电池供电模块包括使用记录单元、分析提示单元、用电记录单元和供电单元，主控模块包括控制选择单元、自主设置单元、切换单元和控制单元，拍摄模块包括拍摄单元、数据存储单元、分析筛选单元和警报单元，巡航模块包括高度设置单元、地图导航单元、天气获取单元和应急单元，时钟模块包括定时设置单元、计时单元、实时显示单元和校准单元。

根据上述技术方案，电池供电模块中供电单元为其他模块进行供电，并通过使用记录单元对各个单元的供电进行记录，对供电的开始时间和结束时间进行记录，通过分析提示单元对各个单元的使用频率和使用开始时间进行分析，对频率较高的设置自动开启功能，到达常用时间段该模块自动开启，用电记录单元对每个单元用电时间和耗电情况进行记录。

根据上述技术方案，用电记录模块每次使用完成后将各单元的耗电情况与已有耗电记录进行对比，及时找出异常耗电单元进行检修，保证无人机的正常工作；

供电单元对其他单元的供电频率进行记录，在相同时间使用频率大于等于80％时，提示使用人员并自动开启该功能，在对应时间自动开启该模块。

根据上述技术方案，主控模块的控制选择单元对需要控制的单元进行选择，选择后通过自主设置单元为无人机巡检设置多种模式，使用前通过切换单元进行模式切换，最后控制单元与地面建立联系，并控制各个单元之间配合进行工作。

根据上述技术方案，夜间紧急巡检使用时，自主设置单元设置的模式为夜间巡检模式，在巡检时增加外部灯光进行照明，并将飞行的速度降低40％，增加拍摄的清晰度。

根据上述技术方案，拍摄模块的拍摄单元进行巡检拍摄，并通过数据存储单元将数据进行暂时存储，分析筛选单元对数据进行分析筛选，将重复数据删除，存在异常的画面数据传送至警报单元，警报单元将异常画面和警报信号传送至地面接收端，提示地面人员进一步分析隐患，及时派出人员现场勘察。

根据上述技术方案，巡航模块的高度设置单元对巡航高度进行设置，然后通过地图导航单元进行导航飞行，再通过天气获取单元获取天气情况，在飞行巡检途中，遇到大风冰雹等不利于飞行情况，及时通过应急单元保持低空飞行寻找安全位置降落避险，巡检结束后，根据巡检飞行的画面对地图进行更新修改，使地图更加细致。

根据上述技术方案，应急单元启动时自动搜索附近安全的降落地点，保持低空飞行降落后，自动将位置信息发送至地面接收端，并将所有存储数据通过网络传送至地面接收端，无法传送时则保持信号发射状态，方便搜救人员找寻。

根据上述技术方案，时钟模块的定时设置单元为电池供电模块和自主设置模块提供定时服务，计时单元为电池供电模块提供用电计时服务，实时显示单元在拍摄的画面上实时显示时间，校准单元对无人机的时钟进行校准，保证时钟更加精准，减少误差。

根据上述技术方案，校准单元在无人机飞行前10s和飞行结束后10s自动进行校准，时钟的误差为1.2s，不向地面接收端发送误差信息后再进行校准。

实施例4：如图1所示，本发明提供一种技术方案，一种基于无人机人工智能巡检系统，包括电池供电模块、主控模块、拍摄模块、巡航模块和时钟模块，电池供电模块为拍摄和飞行提供动力，主控模块先进行飞行模式的设置再控制拍摄模块、巡航模块和时钟模块工作，拍摄模块利用摄像头对需要巡检的区域进行拍摄，获取巡检画面，巡航模块提供路线和天气，时钟模块提供定时和计时服务，方便掌握拍摄时间；

电池供电模块包括使用记录单元、分析提示单元、用电记录单元和供电单元，主控模块包括控制选择单元、自主设置单元、切换单元和控制单元，拍摄模块包括拍摄单元、数据存储单元、分析筛选单元和警报单元，巡航模块包括高度设置单元、地图导航单元、天气获取单元和应急单元，时钟模块包括定时设置单元、计时单元、实时显示单元和校准单元。

根据上述技术方案，电池供电模块中供电单元为其他模块进行供电，并通过使用记录单元对各个单元的供电进行记录，对供电的开始时间和结束时间进行记录，通过分析提示单元对各个单元的使用频率和使用开始时间进行分析，对频率较高的设置自动开启功能，到达常用时间段该模块自动开启，用电记录单元对每个单元用电时间和耗电情况进行记录。

根据上述技术方案，用电记录模块每次使用完成后将各单元的耗电情况与已有耗电记录进行对比，及时找出异常耗电单元进行检修，保证无人机的正常工作；

供电单元对其他单元的供电频率进行记录，在相同时间使用频率大于等于80％时，提示使用人员并自动开启该功能，在对应时间自动开启该模块。

根据上述技术方案，主控模块的控制选择单元对需要控制的单元进行选择，选择后通过自主设置单元为无人机巡检设置多种模式，使用前通过切换单元进行模式切换，最后控制单元与地面建立联系，并控制各个单元之间配合进行工作。

根据上述技术方案，雨天紧急巡检使用时，自主设置单元设置设置的模式为雨天巡检模式，巡检前无人机外部安装防水外壳进行防护，由人工进行飞行遥控，并且实时传输画面，拍摄画面模糊时，及时召回无人机。

根据上述技术方案，拍摄模块的拍摄单元进行巡检拍摄，并通过数据存储单元将数据进行暂时存储，分析筛选单元对数据进行分析筛选，将重复数据删除，存在异常的画面数据传送至警报单元，警报单元将异常画面和警报信号传送至地面接收端，提示地面人员进一步分析隐患，及时派出人员现场勘察。

根据上述技术方案，巡航模块的高度设置单元对巡航高度进行设置，然后通过地图导航单元进行导航飞行，再通过天气获取单元获取天气情况，在飞行巡检途中，遇到大风冰雹等不利于飞行情况，及时通过应急单元保持低空飞行寻找安全位置降落避险，巡检结束后，根据巡检飞行的画面对地图进行更新修改，使地图更加细致。

根据上述技术方案，应急单元启动时自动搜索附近安全的降落地点，保持低空飞行降落后，自动将位置信息发送至地面接收端，并将所有存储数据通过网络传送至地面接收端，无法传送时则保持信号发射状态，方便搜救人员找寻。

根据上述技术方案，时钟模块的定时设置单元为电池供电模块和自主设置模块提供定时服务，计时单元为电池供电模块提供用电计时服务，实时显示单元在拍摄的画面上实时显示时间，校准单元对无人机的时钟进行校准，保证时钟更加精准，减少误差。

根据上述技术方案，校准单元在无人机飞行前10s和飞行结束后10s自动进行校准，时钟的误差大于等于2.5s，向地面接收端发送误差信息后再进行校准。

根据实施例1-4进行无人机巡检的数据对比，制得如下表格：

根据上述表格数据可知，针对不同的巡检环境均采取了对应的巡检模式，使无人机能够适应不同环境的作业，减少环境对无人机飞行和拍摄的影响，提高无人机的使用范围，且使用更加安全，在无人机的时钟存在误差时，校准时钟误差，及时向地面接收端发送误差信息，方便地面接收端对拍摄画面的误差进行掌握，方便后期对拍摄画面的精确分析，使得无人机巡巡检的效率更高。

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。