一种铁路工程无人机智能巡检系统的制作方法

本申请涉及铁路工程项目施工管理巡检，特别涉及一种铁路工程无人机智能巡检系统。

背景技术：

1、铁路建设线路长、地形复杂、项目部、梁场、主桥、拌和站等临建分散，安全风险大，传统的铁路巡检主要依赖人工进行，需投入大量的人力和物力，巡检成本高昂，人工巡检过程中，工作人员安全风险大，项目部的安全管控效率低。近年来，无人机技术的发展和应用前景广阔，无人机可以快速飞行并对铁路线路进行全方位观察，利用先进的传感器设备实时获得准确的巡检数据，大大提高巡检效率，降低了巡检成本，提升了巡检安全性。

2、铁路工程项目目前对智能化管理要求越来越高，铁路工程无人机巡检技术可与人工智能算法相结合，利用大数据分析等技术手段，实现对铁路工程施工过程的监测和管理。目前无人机及无人机机场在铁路项目上应用较少，主要用来航拍和记录，用于现场特征识别进行施工管理仍需要经过时间实践探索。在铁路工程项目施工管理过程中如何应对恶劣施工环境时,提升管理人员的管理效率，降低现场人员的安全违规行为,实时掌握施工现场工程施工进度，机械工程机械设备的出勤情况是现场管理中的重难点。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种铁路工程无人机智能巡检系统，可以实现更高效的铁路工程施工巡检管理。

2、本申请实施例提供了一种铁路工程无人机智能巡检系统，其包括感知层、网络层、平台层、巡检成果可视化层和管理层；

3、所述感知层包括无人机和飞控系统，所述飞控系统用于设置铁路线路巡检航线、制定和下发飞行计划，所述无人机用于按照所述铁路线路巡检航线和飞行计划进行飞行，并采集铁路施工现场的巡检影像；

4、所述网络层用于实现各个无人机与平台层之间的数据传输；

5、所述平台层包括管理平台，所述管理平台用于对接收的巡检影像进行数据分析与处理，并将处理所得到的巡检成果发送至所述巡检成果可视化层；

6、所述巡检成果可视化层用于显示施工人员、安全风险、大型工程机械使用情况、工程施工进度、征拆进度数据分析统计结果，查看飞行记录、飞行计划执行情况、巡检过程实时直播、巡检影像；

7、所述管理层用于供项目管理人员结合可视化的巡检成果进行安全管理、质量管理以及进度管理。

8、一些实施例中，所述无人机配置有无人机机场，所述无人机机场用于对无人机进行充电、供无人机进行定点起飞降落，所述无人机机场接入有外部交流电源，并配置有雨量计、风力机和视频监控。

9、一些实施例中，所述网络层包括有线通信网络和无线通信网络，所述无人机与所述无人机机场采用无线通信网络完成数据传输，所述无人机机场与所述管理平台通过有线通信网络完成数据传输。

10、一些实施例中，所述无人机配置有4g模块，所述4g模块用于增强远距离巡检图传信号及发送接收飞行指令。

11、一些实施例中，所述飞控系统包括：

12、设备管理模块，其用于对无人机机场和无人机进行统一的设备管理，显示所述无人机及无人机机场是否在线、执行任务次数、飞行时长信息；

13、航线管理模块，其用于支持管理所述无人机创建新铁路线路巡检航线，查看、编辑、删除已有的铁路线路巡检航线；

14、飞行计划模块，其用于对飞行计划进行管理维护，创建新飞行计划，支持以列表、日历、月历查看飞行计划，制定立即巡检任务、定期单次巡检任务、定期循环巡检任务；

15、飞行记录模块，其用于查看历史与未来的飞行计划，分别查看对应的飞行状态、飞行起止时间、完成率、计划类型、计划名称、所属航线、创建人；

16、指挥大厅模块，其用于查看在线的无人机、在线的无人机机场的运行情况，获取在线的无人机实时视频，了解在线的无人机实时情况，链接在线的无人机的操控列表，实现远程操控在线无人机；

17、飞控主页，其包含统计数据、在线数据、地图区域可查看人员、机场与无人机在线情况与分布位置，并用于进行标绘、飞行控制与指点飞行。

18、一些实施例中，所述平台层还包括服务器、机器深度学习a i智能识别算法和无人机巡检数据库；

19、所述管理平台还用于基于所述服务器建立无人机巡检数据库，实时储存设备管理数据、飞行记录、巡检影像、巡检成果；

20、所述管理平台还用于基于机器深度学习ai智能识别算法，使用巡检影像对施工人员、安全风险、大型工程机械使用情况、工程施工进度、征拆进度进行智能识别统计。

21、一些实施例中，所述设备管理数据包括无人机名称、无人机机场名称、无人机的电量、网络、温度信息。

22、一些实施例中，所述巡检成果可视化层包括：

23、可视化主页，其用于显示铁路施工现场施工人员数量、安全风险分类及按年月日统计的各类安全风险情况、大型工程机械进场工作情况及数量、铁路线路各工点工程施工进度、铁路线路附近的房屋及电力设备征拆进度、征拆信息数据分析统计结果；

24、机场管理模块，其用于实时监控所述无人机和无人机机场实时运行状况并查看飞行记录、飞行计划执行情况、巡检过程实时直播；

25、资源文件模块，其用于查看巡检影像。

26、一些实施例中，所述安全风险包括施工人员未佩戴安全帽；

27、所述大型工程机械包括重型卡车、履带吊、水泥车、旋挖钻机和挖掘机；

28、所述巡检影像包括巡检时的视频图片影像资料。

29、一些实施例中，所述管理层用于供项目部及项目分部管理人员将无人机的巡检影像与施工进度计划进行对比，获取进度偏差，为调整施工策略提供依据；

30、所述管理层还用于供项目部及项目分部管理人员分析无人机的巡检影像，获得工程施工现场的安全隐患和施工质量，并予以解决；

31、所述管理层还用于基于所述巡检成果，生成按周、月、季度统计数据，统计数据包括工程施工进度、施工质量、安全隐患。

32、本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

33、本申请实施例提供了一种铁路工程无人机智能巡检系统，可提升施工现场安全管理水平、提升工程机械设备使用效率、提高施工进度管理水平、提升巡检效率、降低巡检成本，实现更高效的铁路工程施工巡检管理。

技术特征：

1.一种铁路工程无人机智能巡检系统，其特征在于，其包括感知层、网络层、平台层、巡检成果可视化层和管理层；

2.如权利要求1所述的铁路工程无人机智能巡检系统，其特征在于：所述无人机配置有无人机机场，所述无人机机场用于对无人机进行充电、供无人机进行定点起飞降落，所述无人机机场接入有外部交流电源，并配置有雨量计、风力机和视频监控。

3.如权利要求2所述的铁路工程无人机智能巡检系统，其特征在于：所述网络层包括有线通信网络和无线通信网络，所述无人机与所述无人机机场采用无线通信网络完成数据传输，所述无人机机场与所述管理平台通过有线通信网络完成数据传输。

4.如权利要求1所述的铁路工程无人机智能巡检系统，其特征在于：所述无人机配置有4g模块，所述4g模块用于增强远距离巡检图传信号及发送接收飞行指令。

5.如权利要求1所述的铁路工程无人机智能巡检系统，其特征在于，所述飞控系统包括：

6.如权利要求1所述的铁路工程无人机智能巡检系统，其特征在于：

7.如权利要求6所述的铁路工程无人机智能巡检系统，其特征在于：所述设备管理数据包括无人机名称、无人机机场名称、无人机的电量、网络、温度信息。

8.如权利要求1所述的铁路工程无人机智能巡检系统，其特征在于，所述巡检成果可视化层包括：

9.如权利要求8所述的铁路工程无人机智能巡检系统，其特征在于：

10.如权利要求1所述的铁路工程无人机智能巡检系统，其特征在于：

技术总结本申请涉及一种铁路工程无人机智能巡检系统，感知层包括无人机和飞控系统，飞控系统用于设置铁路线路巡检航线、制定和下发飞行计划，无人机用于采集铁路施工现场的巡检影像；网络层用于实现各个无人机与平台层之间的数据传输；平台层包括管理平台，管理平台用于对巡检影像进行数据分析与处理，并将巡检成果发送至巡检成果可视化层；巡检成果可视化层用于显示施工人员、安全风险、大型工程机械使用情况、工程施工进度、征拆进度数据分析统计结果，查看飞行记录、飞行计划执行情况、巡检过程实时直播、巡检影像；管理层用于供项目管理人员结合可视化的巡检成果进行安全管理、质量管理以及进度管理。本申请可以实现更高效的铁路工程施工巡检管理。技术研发人员：王波,董晓兵,甘君,吴巨峰,马天亮,王海平,董军,李亮亮,阮小丽,胡乃勋,唐剑受保护的技术使用者：中铁桥研科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4