无人机城市可视化管理系统方案.docx
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无人机城市可视化管理系统方案.docx
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无人机城市可视化管理系统方案
无人机的城市可视化
管理系统技术方案书
1.项目背景
随着城市管理精细化程度的提升,要求我们在城市日常管理中的方法不断推陈出新,探索新的高效的管理手段是大势所需。
无人机作为一项空中视野的管理工具,在城市管理中有不可或缺的地位。
无人机可以搭载采集数据所需的设备,在特殊情况下进行空中数据采集;其在采集过程中的图像和视频可以实时回传到管理中心,使得地面控制人员实时掌握信息,并根据掌握的信息控制和调整无人机的飞行状态和路径;无人机”在整治脏乱差、监督占道经营、流动设摊、高空违建、建筑工地管理、四位一体巡查河道等取证方面优势更明显,通过航拍,执法死角一览无遗,提高了市容环境综合整治效率。
但目前城市管理部门在无人机的使用上没有很好的管理过程,不论是采购的无人品牌型号不一,使用的能力高低不等,使用的模式和目标也没有统一的合理的规划,没有引入先进科技对无人机进行科学管控,导致无人机在城市管理上没有得到很好的利用。
只有通过规范统一的进行无人机采购,使用培训,才能建立良好的无人机操控基础;引入先进技术,才能精准控制无人机进行作业;对功能模块进行标准配备,才能更科学地进行高效执行和集中管理。
2.系统结构
城市管理行政执法可视化管理系统包括硬件和软件系统两大部分。
其结构如下图所示。
图1系统结构图
2.1硬件系统
城市管理行政执法可视化管理硬件系统主体为无人机巡检系统,包括巡检无人机、高清摄像机、智能控制模块等。
用户通过地面端APP控制无人机按照既定航线自主飞行,并控制机载高清摄像机相机自动采集图像,按照给定接口,将图像上传至数据管理系统后台进行处理,同时将相关的报警信息、影像资料等信息实时同步到管理平台。
2.2.1巡检无人机(包括高清摄像机、智能控制模块)
配置一:
体积小便于携带,作业机动性强;具有全向感知系统,前后下双目视觉系统,左右单目视觉系统,上下红外传感器,安全性高;适用于城市执法。
城管定制版小型无人机
机身
定制版机身
包装箱
定制版包装箱
控制软件
定制版智能控制APP
对角线轴距
《400mm
最大上升速度
》4m/s
最大下降速度
》3m/s
最大水平飞行速度(海平面附近无风)
》20m/s
最大起飞海拔高度
》6000m
最长飞行时间(无风环境)
》25分钟
最大抗风等级
》5级风
最大可倾斜角度
《35°
最大旋转角速度
200°/s
工作环境温度
-10°C-40°C
工作频率
2.400-2.483GHz
5.725-5.850GHz
GNSS
GPS+GLONASS
悬停精度
垂直:
±0.1m(视觉定位正常工作时);
±0.5m(GPS正常工作时)
水平:
±0.3m(视觉定位正常工作时);
±1.5m(GPS正常工作时)
机载内存
8GB
遥控器
工作频率
2.400-2.483GHz;5.725-5.850GHz
最大信号有效距离(无干扰、无遮挡)
2.400-2.483GHz;5.725-5.850GHz
FCC:
8000m
CE:
5000m
SRRC:
5000m
MIC:
5000m
工作环境温度
0℃-40℃
影像传感器
1英寸CMOS
有效像素2000万
录像分辨率
4K:
3840×216024/25/30p
2.7K:
2688x151224/25/30/48/50/60p
FHD:
1920×108024/25/30/48/50/60/120p
视频最大码率
100Mbps
配置二:
具有前视、下视视觉系统、顶部红外感知系统、FPV第一视角摄像头安全性强,适用于市郊区域
城管定制版中型无人机
机身
定制版机身
包装箱
定制版包装箱
控制软件
定制版智能控制APP
重量
《3500g
最大起飞重量
》4000g
GPS悬停精度
垂直:
±0.5m(下视视觉系统启用:
±0.1m)
水平:
±1.5m(下视视觉系统启用:
±0.3m)
最大旋转角速度
俯仰轴:
300°/s;航向轴:
150°/s
最大俯仰角度
《35°
最大上升速度
》5m/s
最大下降速度
》4m/s
最大水平飞行速度
》25m/s
最大起飞海拔高度
》2500m
最大可承受风速
》10m/s
最大飞行时间
》20min
工作环境温度
-20°C至40°C
轴距
》600mm
遥控器
型号
GL6D10A
工作频率
2.400-2.483GHz
5.725-5.850GHz
最大信号有效距离
》5km
总体参数
重量
》450g
相机参数
传感器
CMOS,4/3”
有效像素:
》2000万
FOV
72°(配合DJIMFT15mm/1.7ASPH)
图像分辨率
4:
3,5280×3956
16:
9,5280×2970
视频分辨率
画幅比16:
9
4KUltraHD:
3840×2160
环境参数
工作温度
-10至40℃
存储温度
-20至60℃
配置三:
具有前视、下视视觉系统,顶部红外感知系统、FPV第一视角摄像头安全性强,续航时间长,有IP43防护等级,可支持同时搭载双云台相机,支持后台控制无人机按照既定航线自主飞行,适用于郊远区域
城管定制版大型无人机
机身
定制版机身
包装箱
定制版包装箱
控制软件
定制版智能控制APP
折叠方式
向内折叠
对称电机轴距
《650mm
最大起飞重量
》6KG
悬停精度(GPS信号良好,VPS系统正常工作状态)
垂直:
±0.5m,下视启用±0.1m
水平:
±1.5m,下视启用±0.3m
最大旋转速度
俯仰轴:
300°/s;航向轴:
150°/s
最大俯仰角度
》25°
最大上升速度
》5m/s
最大下降速度
》3m/s
最大水平飞行速度
》60km/h
最大飞行海拔高度
》3000m
最大可承受风速
》12m/s
最长飞行时间(空载、大容量电池)
》35min
起落架
可快拆
工作环境温度
-20°C至45°C
防护等级
IP43
相机总体参数
重量
》450g
传感器
CMOS,4/3”
有效像素:
》2000万
FOV
72°(配合DJIMFT15mm/1.7ASPH)
图像分辨率
4:
3,5280×3956
16:
9,5280×2970
视频分辨率
画幅比16:
9
4KUltraHD:
3840×2160角
环境参数
工作温度
-10至40℃
存储温度
-20至60℃
2.2软件系统
城市可视化管理软件系统结合高,中,低三种配置的无人机在不同区域的执法工作,订制无人机在城市管理中的执法操控标准,使得城市管理团队更便捷地执法,更高效的协同,更有效地进行管理。
引入数据采集4G直传,高精度的城市底图和三维模型计算,图像实时识别,在线数据分析及比对等先进技术,实现无人机在整治脏乱差、监督占道经营、流动设摊、高空违建、建筑工地管理、四位一体巡查河道等方面的便捷,高效,科学的功能模块。
2.2.1.账户注册、登录
2.2.2飞行人员管理、权限管理
实现在无人机执法过程中,对于飞行操作人员的信息登记等管理,包含对人员飞手证书,人员联系方式等的管理。
管理方面通过对不同区域进行合理划分权限,实现每个区,甚至每个执法部门的独立性和私有性;同时实现上级单位对于全区或者全市的统一统筹规划能力
2.2.3.设备管理
实现团队在采购,使用,分配无人机上的一些设备相关的管理,包含对设备基础信息,设备保险信息,设备采购及归属信息等的管理
2.2.4.资源管理
提供一些基础飞行控制及任务执行所需的参考信息的管理,包含一些KML地图规划文档,或一些预设的其他参考文档
2.2.5.直播
提供集中管理过程中,对特定执法无人机进行实时图像回传,监控等功能,便于中心与分部进行良好的沟通和协调,也保障中心对于整体执法的监管。
2.2.6.无人机汇报中心、数据对接
提供将所有区域数据进行综合汇总,提炼有效数据进行分析,可视化地通过图标展示出来。
同时结合GIS地理信息,直观地体现无人机应用的现状及历史,帮助管理者进行决策。
系统可根据不同决策需求,与其他系统进行数据对接,为量化决策提供更多维度的管理数据和判断依据。
2.2.7.城市高精度正射底图的采集
通过无人机的数据采集,采用全自动的正射拼图算法,建立高于卫星底图10倍高清的城市正射底图,为城市管理提供基础的GIS信息
2.2.8.城市高精度正射底图叠加及比对
采集的高精度GIS底图,可通过软件进行科学叠加,方便对城市的GIS信息进行定期更新,以此基础上进行多时段的不同底图内容的比对,获取城市发展变化的可量化的数据
2.2.9.城市高精度三维模型的采集
通过无人机的数据采集,采用全自动的三维模型结构计算,建立三维化的城市模型,可720度观察城市外观,既实现了城市的三维基础数据,又可视化地表达了城市的外观数据。
2.2.10.城市高精度三维模型的对比和测量
利用城市三维模型的历史数据,对特地区域的变化进行比对,可从三维角度观察城市外观变化,通过软件提供的测量模块,量化变化具体数值。
2.2.11.城市建筑屋顶实时智能识别
通过无人机获取的数据流,实时记录,识别城市的彩钢瓦,水泥瓦等各种类型的屋顶,并进行数据统计。
可根据获得的数据及图像来对城市内的违章建筑等进行决策和量化。
2.2.12.区域航拍视频采集及对比
通过无人机对区域定期进行高空视角的数据采集,存储,对比等,可视化地对城市管理中的建筑工地进度,脏乱差整治提供无死角的依据及数据证明存档。
3.售后及运维
系统开发过程中,我司负责与客户进行多次联合测试。
项目交付期间,我司负责系统在客户指定服务器上的部署调试,并提供一次集中培训。
售后一年内对使用过程中出现的问题,我司提供7*24小时在线技术支持。
对于线上远程解决不了的情况,承诺在8小时内到达现场调试。
4.相关案例
1)港口机械无人机巡检系统
我司与振华重工合作开发的港口机械无人机巡检系统,可针对多种港机使用无人机进行巡检,系统控制无人机全自动飞行,采集图像数据,无需人工操纵。
系统一些界面如下图所示:
2)无人机屋顶勘测系统及光伏电站设计云系统
本公司自主研发的无人机屋顶勘测云系统已经在2017年5月正式上线运营,注册活跃用户超过500个。
系统包含用户注册、项目创建与管理、在线支付、图像上传、自动三维重建、三维模型展示与光伏电站排布设计等功能,如下图所示:
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