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[摘要]随着无人机技术的飞速发展,其在大型工程项目中的应用越来越广泛。自动换电无人机场作为无人机作业的重要配套设施,能够有效提升无人机的作业效率和安全性。本文将探讨自动换电无人机场在大型工程项目中的应用,包括其技术原理、优势、实际应用案例以及面临的挑战和未来发展方向。
[关键词]自动换电机场;无人机;巡检;人工智能算法;
1 引言
近年来,作为低空经济的焦点,无人机凭借着小巧灵活、性价比高、适用范围广、高空作业等优势,已经广泛应用于各行业。然而,传统微型和小型无人机的续航时间和作业范围受限于电池电量,限制了其应用潜力,无人机机场应运而生。随着无人机机场的推出和发展,进一步提升了无人机系统的智能化与高效化,也解决了无人机在行业应用中的局限性,尤其是在大型工程项目中扮演着越来越重要的角色,如地形测绘、工程监测、物资运输等。
2.无人机巡检体系与方法构建
2.1无人机巡检体系建设
(1)以无人机自动换电机场为主体结合无人机远程控制调度平台,基于辖区管理范围以及核心管理业务,构建无人机低空遥感网建设。
(2)基于辖区的核心范围及地理环境进行分析,设计无人机智能机场覆盖,最大程度覆盖辖区范围。
2.2无人机巡检方法
以无人机远程控制调度平台为核心,规划设计辖区内的无人机飞行作业线路。支持以固定化日历任务以及日常任务规划设计。基于本项目建设需求,主要以施工区域的巡查建设,业务需求如下:
(1)施工区域的日常巡查,主要以环境巡查为主;
(2)施工区域的人、机、料、法、环的预警识别;
(3)针对特殊事件的远程喊话等。
3.工程应用
3.1无人机自动换电机场实现
(1)航线规划:无人机自动换电机场在接收到中心端系统发送的任务指令后,指挥无人机按照航线飞行;
(2)数据传输:无人机完成飞行后,无人机智能机场自动读取无人机采集到的各类数据并上传至中心端系统进行数据分析处理;
(3)无人机存放:无人机智能机场通过机场框架组件、箱体降温系统的设计,为无人机创造全天候恒温恒湿的存放空间;
(4)配合无人机起落: 当无人机需要出库及已经出库的时候升降平台就处于上升状态、自动门处于打开状态,无人机已出库后机场门自动关闭。当无人机入库时,及苦闷自动开启,升降平台处于上升状态。当无人机处于库内及准备更换电池时,升降平台就处于下降状态;
(5)无人机电池充电:无人机智能机场内置电池充电系统,能够同时对无人机配备的冗余电池组进行充电。
3.2 巡检方案实现
(1)日常巡检:针对辖区内所在区域,可通过无人机远程控制系统结合无人机智
能机巢,实现对辖区的自动化巡查。平台将记录无人机所有作业任务,并提供实时直播,便于在远程实时监控巡查成果。
(2)预警识别:基于巡查作业需求,针对人类行为建立智能识别算法,主要包括
游泳、钓鱼、捕鱼等行为。在无人机作业过程中,实时监控区域的特殊事件,并基于无人机远程控制调度平台中,进行告警呈现。
①人员智能识别:基于AI算法模型,在地图中规划特定范围,在特定范围区域内,规定人员不可进入区域。针对重点区域进行定点、定频的人员闯入巡查,进行实时识别、告警推送。上报内容应包含:人员闯入事件的位置和相应的图片信息。
②坝体裂纹识别:基于AI算法模型,自动识别坝体裂纹缺陷,通过与历史影像分析对比,进行裂纹类别分析和报警推送,自动分析坝体裂纹宽度和长度。检出率和精准率能达到90%以上。
③火灾烟雾识别:基于AI算法模型,结合红外影像特征,自动分析影像烟雾和红外特性。识别出是否起火产生火灾烟雾,及时告警反馈,把火灾隐患控制在初始萌芽阶段。减少火灾事故损失。
④工程车辆识别:基于AI算法模型,自动识别工程在建过程中的工程机械车辆的数量和运动状态,结合土石方的影像体积分析对比,自动分析工程车辆的出勤率和工程施工进度、作业能力。
(3)特殊事件支撑:针对监控辖区内,发现的人员闯入、钓鱼、游泳、捕捞等事件时,支持通过无人机搭载喊话器设备,通过无人机远程控制调度平台,实现对事件现场的远程喊话,以实现远程驱散。
3.3 效果分析
(1)持续的作业能力
基于自动换电机场的无人机巡检实现智慧机场与高性能无人机的有机结合,突破了飞手的位置、能力、响应时间等限制,改变了传统的无人机作业难以高频持续的作业方式,极大地释放了无人机的作业能力。
(2)突破传统的作业能力
基于自动换电机场的无人机巡检加强对关注的重点施工区域的巡查力度,设置自动飞行路线,通过调度系统实现远程任务下发、自动化飞行。采用多种AI算法,在关注地点悬停,并获得相应多元数据,更加高效完成巡检任务,成为施工区域的高空体检中心。
4结论
基于自动换电机场的无人机巡检在大型工程项目中的应用前景广阔。通过技术创新和多方面的努力,可以有效解决当前面临的挑战,推动
基于自动换电无人机场及巡检的广泛应用,随着大模型的日渐成熟以及人工智能算法的提升完善,基于自动换电机场的无人机巡检解决方案,将会进一步为大型工程项目的高效建设和安全运营提供有力支持。
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