河道巡查管理的方法、系统、电子装置和存储介质

技术领域

本申请涉及物联网技术领域，特别是涉及河道巡查管理的方法、系统、电子装置和存储介质。

背景技术

随着“河长制”在全国大面积推广，全民参与河道整治与监督的热情也空前升高。然而，传统的河道巡检都是靠人力徒步和车辆巡检，巡河一圈需要花费大量的时间，且很多车辆、船只、人员不便到达的河流死角和盲区都无法得到有效巡检，效率十分低下。此外，巡检后的巡河日志也大都采用纸质书写的模式，不仅耗费大量的人工成本，而且容易出现错误。

针对上述存在的问题，亟需提出一种解决方案来提高河道运维及河道巡查治理的效率。

发明内容

本申请实施例提供了一种河道巡查管理的方法、系统、电子装置和存储介质，以至少解决相关技术中河道运维及河道巡查治理效率低的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种河道巡查管理的方法，应用于河道巡查管理系统中，所述系统包括云端系统、无人机系统和监测设备，所述方法包括：

所述云端系统发送任务命令到所述无人机系统，所述无人机系统控制无人机执行巡检任务；

所述无人机和所述监测设备获取河道信息，并将所述信息反馈到所述云端系统；

所述云端系统对获取的河道信息进行数据分析，获取异常信息，并对所述异常信息进行识别判定。

在其中一些实施例中，所述无人机系统控制无人机执行巡检任务包括：

根据天气条件、无人机电量情况及不同的巡查模式，实时调控所述无人机的巡查姿态。

在其中一些实施例中，所述无人机系统控制无人机执行巡检任务还包括：

所述无人机根据设定的巡查路线或采样坐标点进行自动取样。

在其中一些实施例中，所述无人机和所述监测设备获取河道信息包括：

所述无人机对河道进行多视角立体排查，并通过摄像机拍摄河道水情图像，存储于数据库中；

所述无人机通过装载的红外相机巡查拍摄河道排污口图像，对污水违法排放进行快速溯源；

所述无人机通过装载的光谱分析仪监测水体水质和河岸植被环境。

在其中一些实施例中，监测水体水质和河岸植被环境包括：

获取河道水体信息，通过统计分析算法对获取的水体信息进行定性分析，判断不同区域的水体的污染类型、污染源空间分布及污染程度。

在其中一些实施例中，所述云端系统对获取的河道信息进行数据分析，获取异常信息包括：

所述云端系统读取采集到的河道图像信息，并记录获取河道区域面积及区域坐标；

通过Python对获取的河道图像进行图像处理，并将处理后的图像与数据库中的图像信息进行比对分析，判断是否存在异常情况，若存在，则通过异常河道图像的区域坐标和经纬度信息识别定位异常情况发生的地点并报警推送。

在其中一些实施例中，对所述异常信息进行识别判定之后，所述方法包括：

所述云端系统根据实际需求对河道的异常情况采取不同的管理措施。

第二方面，本申请实施例提供了一种河道巡查管理的系统，所述系统包括云端系统、无人机系统和监测设备，

所述云端系统发送任务命令到所述无人机系统，所述无人机系统控制无人机执行巡检任务；

所述无人机和所述监测设备获取河道信息，并将所述信息反馈到所述云端系统；

所述云端系统对获取的河道信息进行数据分析，获取异常信息，并对所述异常信息进行识别判定。

第三方面，本申请实施例提供了一种电子装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面所述的方法。

第四方面，本申请实施例提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的方法。

相比于相关技术，本申请实施例提供的河道巡查管理的方法，应用于河道巡查管理系统中，该系统包括云端系统、无人机系统和监测设备，其中，云端系统发送任务命令到无人机系统，无人机系统控制无人机执行巡检任务；无人机和监测设备获取河道信息，并将信息反馈到云端系统；云端系统对获取的河道信息进行数据分析，获取异常信息，并对异常信息进行识别判定。

本申请以物联网、移动通信技术、云计算等技术为基础，以水系治理为核心，构建了一套河道信息化监控管理平台，该平台可实现河道水质水位监测、河道视频监测、报警信息管理、智慧河道巡检、报表统计分析、河长工作平台、监督考核评价等功能，不仅实现了对河道基础数据信息的管理，还能实时断面监测数据，不仅实现了河道的精细化管理，还能提高河道管理效率。最终达到推动河湖生态环境修复、全面改善河道水质和环境、促进经济社会与生态环境协调发展的目的。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例的河道巡查管理的系统的结构图；

图2是根据本申请实施例的河道巡查管理的方法的流程图；

图3是根据本申请实施例的电子设备的内部结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。

除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本申请所涉及的“多个”是指大于或者等于两个。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。本申请所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。

本实施例还提供了一种河道巡查管理的系统，图1是根据本申请实施例的河道巡查管理的系统的结构图，如图1所示，该系统包括云端系统、无人机系统和监测设备；需要说明的是，云端系统主要负责接受和下达任务，对任务数据进行管理分析，具体地，管理中心负责发送任务，云端系统获取任务后，将任务下达到移动客户端的当值人员处，从而执行相关任务，并实时监控数据状态。无人机系统由无人机、无人机机场及飞行控制模块组成，其中，无人机可以实现自主飞行、精细化巡察、精准降落及高清摄像等功能；无人机机场负责控制无人机的起升与降落、自动充电、自动续航、自动回收、精准回收；飞行控制模块则负责飞行线路规划、飞行数据分析、飞行任务下达以及无人机故障报警分析等。监测设备搭载于无人机，可根据实际需求搭载不同的监测设备，实现对河道的监测巡查。需要说明的是，本申请实施例中的监测设备包括但不限于红外相机和光谱分析仪。

具体地，云端系统发送任务命令到无人机系统的无人机机场，无人机机场控制无人机飞行，并通过飞行控制模块进行路线规划，按照规划路线执行相关巡检任务；无人机和搭载的监测设备获取河道信息，并将获取的信息反馈到云端系统；

最后云端系统对获取的河道信息进行数据分析，获取异常信息，并对异常信息进行识别判定。

通过上述系统，解决了相关技术中河道运维及河道巡查治理效率低的问题，提高了河道巡检的效率。

需要说明的是，本实施例中的具体示例可以参考下述一种河道巡查管理的方法中的实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

本实施例提供了一种河道巡查管理的方法，应用于上述一种河道巡查管理的系统中，图2是根据本申请实施例的河道巡查管理的方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：

步骤S201，云端系统发送任务命令到无人机系统，无人机系统控制无人机执行巡检任务；

优选的，本实施例中，云端系统的管理中心创建任务，并将任务通过移动平台发送到无人机系统的无人机机场，无人机机场控制无人机起飞，飞行控制模块则根据任务内容进行线路规划，并控制无人机执行相关的巡检任务。

在其中一些实施例中，无人机系统控制无人机执行巡检任务包括：

无人机系统根据天气条件、无人机电量情况及不同的巡查模式，智能选取巡查路线、折返航线以及巡查高度，从而实时调控无人机的巡查姿态。例如，当风力超过3级时，可优先选定飞行高度低的航行路线，并根据风力状态对无人机姿态，如云台偏转、俯仰、焦距进行设定，从而实现无人机航线的实时调控。需要说明的是，本申请可同时支持多条巡查航线的设定，对于不适用的巡检航线可以进行废除。

在其中一些实施例中，无人机系统控制无人机执行巡检任务还包括：

无人机沿着飞行控制模块设置的巡查采样路线进行自动取样，或者，根据沿途设定好的河岸坐标与距离，无人机飞行至预设坐标进行自动取样，获取的样本会发送到云端系统进行分析监测。

步骤S202，无人机和监测设备获取河道信息，并将信息反馈到云端系统；

优选的，本实施例中无人机对河道进行远距离、多方位、多视角的立体排查，并通过摄像机拍摄河道水情图像，存储于数据库中；从而能完善数据库中的水情数据信息，能极大地提高巡河效率和治理水平。

在其中一些实施例中，无人机通过装载的红外相机观测河道所有物体发射或反射的不可见热辐射，快速获知与正常河水的红外反射不同的污水，巡查拍摄河道排污口的污水排污图像，从而对违法排放污水进行快速溯源。

在其中一些实施例中，由于不同的水质光谱反射率不一样，无人机可通过装载的光谱分析仪监测水体水质，检测水体是否被污染，出具治理报告，也可监测河岸植被，监测河道的整体生态环境。优选的，在监测水体水质和河岸植被环境时，获取河道水体信息，通过统计分析算法对获取的水体信息进行定性分析，判断不同区域的水体的污染类型、污染源空间分布及污染程度，从而确定需要重点治理的行业、区域和地区。此外，还可以根据传回来的成像图锁定污染区域，从而绘制得到污染源分布图、整治工程分布图、污染管网分布图等，根据绘制的分布图形成巡查结果可视化管理，从而提高管理效率。

步骤S203，云端系统对获取的河道信息进行数据分析，获取异常信息，并对异常信息进行识别判定。

优选的，云端系统首先读取上述步骤中采集到的河道图像信息，并记录获取河道区域面积及区域坐标。

然后，通过Python对获取的河道图像进行图像处理，具体步骤包括：本实施例中采用最常用的图像处理第三方库PIL解析并处理河道图像，处理结束后，使用image类的open方法载入图像文件，其中，会显示图像文件的三个属性，分别为：format、size和mode，其中format为图像识别格式或来源，如果图像不是从文件中读取，则会返回None；size为图像的宽度和高度，单位为像素；mode为图像的颜色模式，L代表灰度图像、RGB代表真彩色图像。对载入的图像文件，可调用image类的不同方法或模块进行处理，包括图像显示、图像保存、图像的拷贝与黏贴、图像的缩放与旋转、图像的颜色变换、图像的过滤与增强、序列图像处理等。

接着，将处理后的图像与数据库中的图像信息进行比对分析，判断河道是否存在异常情况，若存在，则通过异常河道图像的区域坐标和经纬度信息识别定位异常情况发生的地点并报警推送。例如，将无人机实时拍摄的图像于云端系统中的采砂船进行比对，若该图像中的物体与采砂船的相似度达90％以上，即可判定拍摄现场存在非法采砂船，此时，识别定位具体位置并通过系统报警推送，能有效阻止非法、违章行为。与此同时，云端系统还能结合异常区域的图像和信息拟合出水体污染情况，并绘制出水色电子图像。其中，优良水色包括：茶色、茶褐色(主要以硅藻为主)，淡绿色(主要以绿藻为主)、翠绿色；危险水色包括：绿浊类(蓝绿色、暗绿色)、红浊类(酱红色、黑红色)、白浊类(乳白色)等。

在其中一些实施例中，对异常信息进行识别判定之后，云端系统根据实际需求对河道的异常情况采取不同的管理措施。例如，采用无人机数字语音广播喊话器，进行喊话驱散，或者通过相机拍摄进行取证，用于后续的惩戒证据。

通过上述步骤S201至步骤S203，本实施例以物联网、移动通信技术、云计算等技术为基础，以水系治理为核心，构建了一套河道信息化监控管理平台。解决了河道运维及河道巡查治理效率低的问题，提高了管理效率和河道生态环境。

需要说明的是，在上述流程中或者附图的流程图中示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

此外，需要说明的是，上述各个系统可以是功能模块也可以是程序模块，既可以通过软件来实现，也可以通过硬件来实现。对于通过硬件来实现的模块而言，上述各个模块可以位于同一处理器中；或者上述各个模块还可以按照任意组合的形式分别位于不同的处理器中。

本实施例还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

可选地，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。

另外，结合上述实施例中的河道巡查管理的方法，本申请实施例可提供一种存储介质来实现。该存储介质上存储有计算机程序；该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种河道巡查管理的方法。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种河道巡查管理的方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

在一个实施例中，图3是根据本申请实施例的电子设备的内部结构示意图，如图3所示，提供了一种电子设备，该电子设备可以是服务器，其内部结构图可以如图3所示。该电子设备包括通过内部总线连接的处理器、网络接口、内存储器和非易失性存储器，其中，该非易失性存储器存储有操作系统、计算机程序和数据库。处理器用于提供计算和控制能力，网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信，内存储器用于为操作系统和计算机程序的运行提供环境，计算机程序被处理器执行时以实现一种河道巡查管理的方法，数据库用于存储数据。

本领域技术人员可以理解，图3中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的电子设备的限定，具体的电子设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

本领域的技术人员应该明白，以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。