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无人机系统在网格化综合管理平台中的应用

职称驿站所属分类:智能科学技术论文发布时间:2019-01-08 10:26:08浏览:1

 无人机指挥调度系统引入网格化综合管理平台系统彻底解决了城市管理过程中过分依赖于人工巡查与信息上报导致的治理效率瓶颈的问题。城市治理无人机指挥调度系统通过全自动化控制飞行、分布式部署无人机、规划预设作业路径、定时自动作业任务、远程应急监控指挥等功能,讓搭载不同作业设备的无人机进行协同作业,大大提升了巡查监控效率;填补了网格化综合管理平台在城市管理当中人力、物力、效率需求的巨大短板。

   无人机指挥调度系统引入网格化综合管理平台系统彻底解决了城市管理过程中过分依赖于人工巡查与信息上报导致的治理效率瓶颈的问题。城市治理无人机指挥调度系统通过全自动化控制飞行、分布式部署无人机、规划预设作业路径、定时自动作业任务、远程应急监控指挥等功能,讓搭载不同作业设备的无人机进行协同作业,大大提升了巡查监控效率;填补了网格化综合管理平台在城市管理当中人力、物力、效率需求的巨大短板。

自动化与信息工程

  《自动化与信息工程》(月刊)创刊于1980年,由国家新闻出版总署批准,广东省科学院主管,广东省科学院自动化工程研制中心、广州市自动化学会联合主办。本刊国内外公开发行,面向全国工矿企业、大专院校及广大从事自动化技术、信息技术的工程技术人员、工人及院校师生,尤其面向珠江三角洲广大企业。

  网格化综合管理平台里嵌入无人机指挥调度系统,对城区一些重要建筑、物件等信息的收集、定位、监控后,逐步进行联网完善,最终就会发展到高级阶段一智慧城市阶段。以无人机作为载体,从空间三维数据采集出发,正在为走向智慧城市的建设做出巨大努力。

  无人机指挥调度系统的成熟应用,根据各种应用场景,将它嵌入各种应用平台,代替人工完成特定工作已经是目前的发展趋势,不能因为无人机存在的一些安全隐患就阻碍科技的发展与进步。笔者主要是通过日常无人机的应用,结合实际,对无人机在城市管理中解决实际问题以及广泛的应用场景作了简要叙述,不到之处请多多指正。

  1无人机指挥调度系统

  1)无人机大屏监控系统

  大屏幕视频监控系统为整个指挥系统提供丰富的、多元化的、高分辨率的图像信息,系统提供多路视频图像的实时接人,可以让指挥人员清晰、直观地观察到各个无人机的监控图像,以利于指挥。

  2)高速LTE网络通讯系统&专属鉴权安全系统

  LTE无线通讯,通过高速LTE传输网络接收无人机实时回传的视频信息,使得网格巡查作业人员能够不受距离限制实时监控网格内现场作业情况。

  3)专属网络鉴权安全系统

  一对一权限匹配,操控终端与无人机进行一对一权限匹配;一对多权限匹配,网格服务站工作人员可进行一机多控权限匹配。

  4)GPS监控系统与自主作业规划系统

  GPS监控,指挥中心可在大屏幕监控系统、坐席监督平台实时观察上线作业无人机的预设航线、当前飞行状态、当前响应动作以及实时回传视频等信息。

  5)无人机自主作业任务规划系统

  可在坐席进行无人机自主作业任务规划,包括可设定定期执行任务、对全辖区内的待命无人机进行集群任务规划等,也可单独调用事故地点最近的无人机前往查勘、作业等。2无人机指挥调度系统在城市管理中广泛的应用场景

  2.1公安领域

  1)公共事件监测

  城市实行网格化管理过程中,由于管辖面积过大,对涉安违章建筑、山区的防火等往往难以掌控,牵扯较大精力。此时利用无人机对辖区开展涉安违章建筑航拍执法,山区建筑进行巡查和拍照,确定是否存在问题已成为常态化行政行为。

  2)日常巡逻

  无人机日常巡查的基本数据保存形态为视频、音频和图片,数据量庞大且无序,需要专业的工作人员再将其归类、梳理,转化成可以供领导层决策参考的数据和文字材料,建立从现场信息收集到领导决策无缝对接的工作流程体系。由专业人员负责无人机现场操作,信息的归类梳理则交由各科室负责,建立巡查信息报表,实行每周一报,为领导层实时提供参考信息。

  3)高空喊话

  进行空中喊话,将指挥意图及时传达过去,并通过视频与受害人对话。特别对于目前城市郊区的拆违工作,运用无人机高空中喊话功能,可以有效地震慑顶风作案。同时,指挥中心通过无人机直接监视现场情况,合理安排工作人员进行现场处理,以缓解矛盾,将违建处置在初期萌芽状态。

  4)无线电侦测

  R&S; ARDRONIS是一种能有效侦测和监测无人机活动并实现预警的可靠方法。它通过测定活跃遥控器和无人机的方向来确定操作者的方位。采用这种方法可以及时部署有效的反制措施,通过干扰无线电通信链路来反制和阻止无线电控制的无人机进入限定区域。R&S; ARDRONIS的能力和关键功能包括分类、地理定位和反制无线电控制的无人机带来的威胁。

  5)突发事件勘察

  无人机还可以运用到区域内处理突发性事件的过程中。对突发性事件的处理,例如城区交通肇事造成的交通拥堵,可以安排无人机迅速判明情况,合理安排警力进行关键路段的交通疏导;还有突发的火灾等,无人机都可以安排最合理的交通路线,避免交通拥堵,以便提供绿色的消防安全通道。

  2.2环保领域

  1)废气排放侦测

  无人机可以对环境烟气污染事件进行定位、监测,给地面工作人员提供可靠的信息数据以便及时处理。相比较老式的监测设备,无人机监测大大提高了效率和范围,等于给环保工作人员安上了千里眼,随时可进行烟气排污溯源,定量分析数据,从而进行污染源排放追责认定。

  2)污水排放侦测

  对于污水排放侦测,只要合理设置无人机点对点地进行随机起飞检查,通过高空检查,还可以对不方便查看、视野范围无法触及的地方进行全面近距离的观察,帮助掌握真实情况,提高执法效率。通过掌上屏幕可以清楚看到无人机传输回来的实时情况,掌握企业废水向河道流入全过程,证据确凿,丝毫不给企业“做手脚”的机会,并根据污染物超标情况对相关企业进行相应处罚。

  3)固体垃圾侦测

  无人机,用于发现特殊地段的固体垃圾,工业废物等,可以监控整个倾倒过程并取证。对于新出现的固体垃圾污染源,可以通过高空监测附近车辆的运输轨迹,找到运输源头。特别是城市郊区和农村地区,偷倒固体垃圾的现象尤为严重,跟踪、取证、溯源到最终制止并处理,无人机有无可比拟的优势。

  4)河道污染巡查

  河道污染巡查,实现长效管理,成为当前“治水”工作亟须解决的重大课题。无人机高空作业,可以设置固定监测路线,每天安排无人机进行飞行检查,有利于解决治水监管“最后一公里”问题。每天安排无人机定时巡航,能快捷有效地监控到河道保洁现状情况,并对每天采集的数据进行对比,找出河道污染源,帮助河道治污找出科学的治理方案。

  2.3国土资源

  1)地理信息扫描

  利用无人机建立地理信息数据库,该地理信息数据库存储有无人机作业飞行区域的地理信息,通过地面站控制系统跟踪无人机的飞行区域及航迹,并控制实景采集模块的实景采集方向与范围,使实景采集模块实时获取地面目标区域的实景图像,并通过数据传输模块发送到地面站控制系统中。此外,无人机在向地面站控制系统发送实景图像时,同时发送实景采集模块采集实景图像时的三维地理坐标数据,地面站控制系统实时接收实景图像、所述实景采集模块的信息以及所述实景采集模块的三维地理坐标数据,并发送到定位软件。

  2)国土勘察

  无人机应用于国土资源勘察可实现矿产资源调查、国家海洋局和国家测绘局实现调查、地表水及浅层地下水资源探查、地质灾害预警、自然灾害和生态环境评价、典型城市调查、重点工程选址选线、土地资源监测调查工程、矿产资源评价工程等国土资源勘测应用的规划、管理、保护与合理利用。无人机遥感监测系统还可以为国土资源执法监测提供服务,及时发现和依法查处被监测区域的国土资源违法行为,利用科技手段实现国土资源动态巡查监管。

  2.4抢险救灾

  1)灾情勘察

  在灾情勘察时,无人机可克服因交通、地理、环境、人员无法到达现场等不利因素,快速进入出险空域,利用机上所载装备,及时传递现场影像等信息。为抢险救援提供准确的信息和决策依据,可最大限度地规避风险,保证信息采集人员的人身安全。

  2)紧急通信支援

  对于一些无通讯信号的盲区,应急通讯就显得非常重要,无人机可以作为载体提供通讯信号,实现应急通讯保障。在有线通信网络被破坏的情况下,利用无人机通信系统,可以迅速建立起新的通信系统,以最快的速度恢复通讯联系,保障特殊地段通讯无盲区。

  3)城市消防急救

  消防任务期间,无人机能够实时传输火场图像,将火场地形情况和明火发展情况以及扑火队伍开展扑救情况实况呈现在现场指挥员面前,为指挥员科学决策提供了可靠的第一手信息。明火扑灭后,无人機还可以在第一时间巡察火场,防止死灰复燃。

  4)景区急救

  在人们的出行中,无人机除了能满足人们看美景、拍美景的需求外,还有很多重要作用。自驾游时,无人机可提前沿途巡视地形、堵车、突发事件等,并且能够在突发事件中可以传递讯号、报警等作为通讯基站使用。在森林景区,无人机将在预防火灾、景区管理中起到重要作用。

  2.5交通巡查

  1)日常交警巡查

  无人机巡查执勤主要用于规划固定路段,通过无人机抓拍巡视路面交通拥堵及交通违法行为,主要设置在高速容易拥堵的路段,与高速交警总队指挥中心互动,提供及时、准确的交通出行信息。

  2)拥堵路段管理

  对于容易发生拥堵的路段管理显得尤为重要,交通疏导人员可以借助无人机指挥拥堵的车辆有序地通行,当无人机发现堵点时,交通疏导人员可以按照车辆牌照号指挥车辆有序通行,同时可将路况实时画面传输到指挥中心监控平台。

  2.6林业安全

  1)森林巡查

  森林覆盖率高,森林防火压力较大,日常森林防火巡查依托森林养护队,不仅人员多,且效率低,每完成一次巡山工作,都要2-3天。而用无人机实施森林防火巡查,一个架次20分钟巡查即可完成,通过实时图传系统判明整个森林情况。

  2)紧急救援

  无人机机动性强,视野广阔。可远观、可近察,可快速搜索整个灾区,也可仔细搜寻特定区域。无人机的应用大大提高了抢险效率。接到出勤任务后,无人机快速启动,进行险情观测及现场巡查,将现场情况通过图像数据传输及时反馈给指挥人员,为防汛指挥决策提供准确依据。同时,无人机对险情现场进行反复搜索,发现受灾人员后,协同救援人员实施营救,确保受灾人员安全。

  除此以外,还有在电力巡线、旅游景区、水利勘测、河道巡检等多领域的使用,是一项在城市管理中逐渐普及的应用。

  在无人机不断的探索和应用中,也发现其存在如下几点问题,并逐步在以后的工作中予以解决完善。

  一是建立科学完善的调配使用机制。无人机不同于玩具,属于航空模型,飞行带有较强的专业性和危险性,稍有不慎,轻则摔机,重则伤人。必须统一管理无人机公务运用,需要使用无人机的科室,提前一天将飞行计划上报办公室,由办公室统一调配飞行计划,整合飞行任务,专人负责飞行操作,最大限度确保飞行安全及装备安全。

  二是解决巡查信息和决策系统融合问题。无人机日常巡查的基本数据保存形态为视频、音频和图片,数据量庞大且无序,需要专业的工作人员再将其归类、梳理,转化成可以供领导层决策参考的数据和文字材料,建立从现场信息收集到领导决策无缝对接的工作流程体系。

  三是提升无人机应用的广度与深度。目前无人机在各巡查领域的运用还处在探索适用阶段,许多具体的巡查内容还尚需明确和延伸,须早梳理其在具体领域中的巡查内容,如在安全生产巡查中明确大型厂房消防结构巡查、危化品巡查等具体的操作内容和标准,为日后的常态化巡查明确基本方向。

《无人机系统在网格化综合管理平台中的应用》
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