無(wú)人機(jī)高速公路巡檢和應(yīng)急指揮解決方案

無(wú)人機(jī)高速大路巡檢和應(yīng)急指揮解決方案河南天騰測(cè)繪科技20229月一.概述行業(yè)背景+和大數(shù)據(jù)上升為國(guó)家戰(zhàn)略，互聯(lián)網(wǎng)成為交通運(yùn)輸?shù)闹氐缆?lián)通、區(qū)域城鄉(xiāng)掩蓋廣泛、樞紐節(jié)點(diǎn)功能完善、運(yùn)輸效勞一體高效的綜合交通從《規(guī)劃》中看，形式要求中指出，全面深化改革和推動(dòng)法治建設(shè)，要求以信屆三中、四中、五中全會(huì)精神，圍繞加快“四個(gè)交通”建設(shè)和“”期交通升交通決策支持力量、強(qiáng)化政務(wù)治理效勞效能、加強(qiáng)高技術(shù)創(chuàng)應(yīng)用。行業(yè)現(xiàn)狀目前的道路監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)在不斷完善，視頻區(qū)分率從標(biāo)清到高清，監(jiān)控點(diǎn)位程中也存在不少的困難與挑戰(zhàn)。主要表達(dá)在以下一些方面：耗：耗時(shí)耗力的時(shí)候，不僅困難重重，而且特別的耗時(shí)耗力；多：事故處理困難多援藥品物資卻沒(méi)有準(zhǔn)時(shí)的到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，救援物資送進(jìn)救援現(xiàn)場(chǎng)困難；由于高速低：巡檢工作量大，效率低率也比較低。險(xiǎn)：惡劣條件危及人身安全內(nèi)、邊坡、危涯的信息的采集不僅困難，而且時(shí)刻存在危及人身安全的狀況。隨著我國(guó)現(xiàn)代通信的進(jìn)展和技術(shù)的不斷提升，特別是在4G網(wǎng)絡(luò)的飛速進(jìn)展削減因事故造成的生命與財(cái)產(chǎn)的損失。無(wú)人機(jī)系統(tǒng)概述4G傳輸模塊，將無(wú)人機(jī)投放到高速大路上，進(jìn)展實(shí)時(shí)的視頻和音頻的數(shù)據(jù)傳輸?shù)秸莆斩?，再通過(guò)4G才智協(xié)同快捷的操作模式，提高了工作效率，加強(qiáng)了執(zhí)法人員的人身安全。無(wú)人機(jī)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)與傳統(tǒng)高速大路養(yǎng)護(hù)與應(yīng)急處理手段相比較,無(wú)人機(jī)系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn)?本錢(qián)低廉,影像獵取快捷便利?本錢(qián),使得圖像數(shù)據(jù)的獵取本錢(qián)大大降低。機(jī)動(dòng)性強(qiáng),工作連續(xù)性好?？呻S時(shí)隨地部署到各種環(huán)境中,快速進(jìn)展數(shù)據(jù)采集作業(yè),并可依據(jù)實(shí)際需要掛載多種負(fù)載,例如可以?huà)燧d高清攝像頭,對(duì)重要區(qū)域進(jìn)展連續(xù)的觀(guān)測(cè),甚至可以通過(guò)數(shù)據(jù)鏈將實(shí)時(shí)的影像數(shù)據(jù)傳送回總部或在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),同時(shí)依據(jù)需求調(diào)度飛機(jī)進(jìn)展數(shù)據(jù)采集部位的調(diào)整?時(shí)效性強(qiáng)數(shù)據(jù)采集完畢后現(xiàn)場(chǎng)就可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)展粗略檢視,對(duì)重點(diǎn)部位可以進(jìn)展重復(fù)觀(guān)測(cè),可快速有效監(jiān)測(cè)道路狀態(tài)實(shí)際狀況?不受氣象?地理?xiàng)l件的影響一般無(wú)人機(jī)巡查適應(yīng)劇烈的機(jī)動(dòng)和惡劣的環(huán)境,更適于執(zhí)行特別時(shí)期危急性高的任務(wù);和有人飛機(jī)?直升機(jī)相比,受陰?雨?霧等天氣的限制要小得多,而且彌補(bǔ)了衛(wèi)星遙感受云層遮擋無(wú)法獲得影像的缺陷?抗干擾力量強(qiáng)無(wú)線(xiàn)環(huán)境中，地面站對(duì)無(wú)人機(jī)飛行確實(shí)定掌握。工業(yè)級(jí)牢靠性6級(jí)風(fēng)力的狀況下可正常工作。時(shí)速到達(dá)120KM時(shí)，8M視頻傳輸穩(wěn)定。機(jī)身防水設(shè)計(jì)，保證小雨天氣正常使用。視頻傳輸力量強(qiáng)7-10KM的掌握掩蓋半徑，格外適合于環(huán)境簡(jiǎn)單、監(jiān)控范圍廣的任務(wù)。無(wú)縫對(duì)接視頻監(jiān)控系統(tǒng)〔GB/T28181-2022〕研制，確保無(wú)人機(jī)視頻無(wú)縫對(duì)接標(biāo)準(zhǔn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。二.應(yīng)用場(chǎng)景在現(xiàn)代社會(huì)中科技的進(jìn)步和進(jìn)展的過(guò)程中，無(wú)人機(jī)不再只局限于軍事的領(lǐng)替代的優(yōu)勢(shì)。其中集中比較典型的應(yīng)用如下所示。交通擁堵疏導(dǎo)方進(jìn)展遠(yuǎn)程交通疏導(dǎo)，快速高效的解決交通擁堵問(wèn)題。交通事故準(zhǔn)確定位的飛到事故發(fā)生地準(zhǔn)確的定位到事故發(fā)生的緣由。應(yīng)急救援場(chǎng)，為救援人員第一時(shí)間搶救手上人員供給強(qiáng)有力的支持。高?；驉毫迎h(huán)境關(guān)心執(zhí)勤采集，避開(kāi)執(zhí)勤人員涉險(xiǎn)，更可以在極端氣候條件下進(jìn)展路面的巡查工作。違法行為抓拍序。違法行為抓拍序。三無(wú)人機(jī)系統(tǒng)介紹設(shè)計(jì)原則本方案遵循技術(shù)先進(jìn)、功能齊全、性能穩(wěn)定、節(jié)約本錢(qián)的原則：先進(jìn)性與適用性H.264編碼技術(shù)無(wú)線(xiàn)調(diào)制技術(shù)，表達(dá)了當(dāng)前計(jì)算機(jī)掌握技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最進(jìn)展水平，適應(yīng)時(shí)代進(jìn)展的要求。經(jīng)濟(jì)性與便捷性3G/4G/無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)傳輸?shù)慕鉀Q方案，端平臺(tái)搭建便捷，為用戶(hù)實(shí)現(xiàn)了便利快捷的即插即用功能。開(kāi)放性以現(xiàn)有成熟的產(chǎn)品為對(duì)象設(shè)計(jì)，同時(shí)還考慮到周邊信息通信環(huán)境的現(xiàn)狀和技術(shù)的進(jìn)展趨勢(shì)，具有RJ-45網(wǎng)絡(luò)通訊口/RS232/RS485通訊接口，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程云臺(tái)掌握?？蓴U(kuò)大性滿(mǎn)足今后的進(jìn)展要求。三無(wú)人機(jī)系統(tǒng)介紹設(shè)計(jì)原則本方案遵循技術(shù)先進(jìn)、功能齊全、性能穩(wěn)定、節(jié)約本錢(qián)的原則：先進(jìn)性與適用性H.264編碼技術(shù)無(wú)線(xiàn)調(diào)制技術(shù)，表達(dá)了當(dāng)前計(jì)算機(jī)掌握技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最進(jìn)展水平，適應(yīng)時(shí)代進(jìn)展的要求。經(jīng)濟(jì)性與便捷性3G/4G/無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)傳輸?shù)慕鉀Q方案，端平臺(tái)搭建便捷，為用戶(hù)實(shí)現(xiàn)了便利快捷的即插即用功能。開(kāi)放性術(shù)的進(jìn)展趨勢(shì)，具有RJ-45網(wǎng)絡(luò)通訊口/RS232/RS485通訊接口，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程云臺(tái)掌握?？蓴U(kuò)大性滿(mǎn)足今后的進(jìn)展要求。整體應(yīng)用示意圖系統(tǒng)組成無(wú)人機(jī)系統(tǒng)重要交通樞紐供給不連續(xù)的高空視頻保障，視頻實(shí)時(shí)回傳至飛控終端，通過(guò)4G地面機(jī)動(dòng)的方式，用最短的時(shí)間供給視頻保障。依據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景，無(wú)人機(jī)有不同的解決方案，掩蓋各種應(yīng)用場(chǎng)景：體積小巧便于型無(wú)人機(jī)便于攜帶，可以在任務(wù)區(qū)域后依次起飛進(jìn)展定點(diǎn)圍繞和實(shí)時(shí)性。具備搭載不同類(lèi)型鏡頭的無(wú)人機(jī),可以作為整個(gè)任務(wù)區(qū)域應(yīng)急保障機(jī)型。在7倍變焦性能的鏡頭飛抵監(jiān)視區(qū)7放的熱量監(jiān)視道路交通狀況。具有精彩的續(xù)航力量的無(wú)人機(jī)，可掛載多種類(lèi)型專(zhuān)業(yè)拍攝裝備，因此可以作為突發(fā)大事〔比方霧霾天氣、重大交通事故等〕的任務(wù)機(jī)型。例如搭載高倍變焦功能的鏡頭清楚地勾畫(huà)出道路、車(chē)輛的細(xì)節(jié)。在使用不同飛行器執(zhí)行任務(wù)中，均可以使用遙控器的HDMI接口，利用4G了解路況動(dòng)態(tài)，在重大事故發(fā)生時(shí)為領(lǐng)導(dǎo)決策供給真實(shí)有效的參考依據(jù)。從無(wú)人機(jī)特點(diǎn)來(lái)看，應(yīng)用與高速大路上的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)有如下一些特點(diǎn)：大載人直升機(jī)，或其他交通工具相比，具有低投入、高效益的特點(diǎn)揮和正確疏導(dǎo)。境下執(zhí)行高危急性的任務(wù)等無(wú)人機(jī)性能〔1〕無(wú)人機(jī)參數(shù)類(lèi)別 名稱(chēng)

翼展

技術(shù)參數(shù)碳纖維/凱夫拉/玻纖復(fù)合機(jī)體2550mm

旋翼模式

6.9kg8.9kg120min25min海拔≤4000mAngel飛行 器 翼無(wú)人飛行器

面速度套 率

視任務(wù)模式，可固定翼多旋翼同時(shí)融合〕28m/s載荷精度

標(biāo)準(zhǔn)最大

1kg2kg5m3m區(qū)掌握半徑 50km@野外

全向天線(xiàn)全向天線(xiàn)14dbi定向跟蹤天線(xiàn)力量

失速保護(hù)存儲(chǔ)形式RAW+JPG數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、POS數(shù)據(jù)存儲(chǔ)存儲(chǔ)形式RAW+JPG數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、POS數(shù)據(jù)存儲(chǔ)適航力量抗風(fēng)5級(jí)操控方式遙控、自控、程控Corei7處理器/16GB內(nèi)存/512GBSSD固態(tài)硬盤(pán)地面統(tǒng)飛控電腦套小時(shí)，集成50km數(shù)據(jù)鏈路接收系統(tǒng)支持可選裝支持4GLTE數(shù)字鏈路線(xiàn)源池套Futaba-T8fg套7dbi全向天線(xiàn)個(gè)6S500W充電器*1件供電系統(tǒng)個(gè)750W開(kāi)關(guān)電源*1件套6S24AH動(dòng)力電池*1組攝影測(cè)量相機(jī)：相機(jī)重量：大約250g定焦：21mm焦距：10cm/無(wú)限遠(yuǎn)光圈：F2.8-22多級(jí)可變光圈像素：2040萬(wàn)傳感器尺寸：22.3*15.8mm，約2英寸〔APS-C傳感器〕快門(mén)：機(jī)械式最大快門(mén)速度：1/2022sISO：100-6400白平衡：自動(dòng)圖像格式：JPEG&DNG縱橫比例：5472×3648pxJPEG顏色協(xié)議：sRGB五通道相機(jī)〔含GPS/IMU芯片〕：相機(jī)體4個(gè)光譜1.2Mpx10位全局快門(mén)高達(dá)1FPSRGB相機(jī)16Mpx卷簾快門(mén)Wi-Fi配置IMU+磁力儀64GB5瓦〔~12瓦頂峰值〕重量72g光照傳感器濾鏡與相機(jī)體的4個(gè)光譜相機(jī)一樣GPSIMU-磁力儀SD卡〔3張，64G〕1瓦重量35g熱紅外相機(jī)：圖像大小640像素×512像素GSD在75米高度：14cm成像率：7.5張每秒影像輸出率：7.5fps影像格式：GPX軌道的mp4場(chǎng)景溫度：-40℃到160℃溫度區(qū)分率：0.1℃溫度校準(zhǔn)：自動(dòng)，以熱成像為根底輸出格式：TIFF圖像、mp4影像相機(jī)重量：大約134g作業(yè)高度：75-150米4GHDMI時(shí)傳到水利站的監(jiān)控監(jiān)管中心，后臺(tái)通過(guò)客戶(hù)端即可查看實(shí)時(shí)視頻并與現(xiàn)場(chǎng)互動(dòng)，下達(dá)指示。執(zhí)法人員攜帶單兵系統(tǒng)開(kāi)頭巡查工作時(shí)，單兵系統(tǒng)即開(kāi)機(jī)啟動(dòng)，啟動(dòng)后至關(guān)，進(jìn)展雙向語(yǔ)音通話(huà)，承受上級(jí)部門(mén)的執(zhí)法處理意見(jiàn)和調(diào)度指令，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法工作，保障處置突發(fā)大事和簡(jiǎn)單大事工作的順當(dāng)完成。4G圖傳系統(tǒng)相對(duì)有線(xiàn)的圖傳方式有以下一些特點(diǎn)：設(shè)備小巧操作敏捷，背包式設(shè)計(jì)，便利現(xiàn)場(chǎng)試用。H265編解碼處理器設(shè)計(jì)。設(shè)備支持視頻采集、編碼壓縮、傳輸、雙向?qū)χv、地理定位等功能4G全網(wǎng)通網(wǎng)絡(luò)制式；多卡綁定傳輸策略，最多可支持四卡同時(shí)傳輸。無(wú)需固定點(diǎn)位監(jiān)控，在任何可以到達(dá)的地方均可以進(jìn)展實(shí)時(shí)布控H265編解碼處理器設(shè)計(jì)。設(shè)備支持視頻采集、編碼壓縮、傳輸、雙向?qū)χv、地理定位等功能4G全網(wǎng)通網(wǎng)絡(luò)制式；多卡綁定傳輸策略，最多可支持四卡同時(shí)傳輸。可用于無(wú)人機(jī)圖傳、電視直播圖傳等實(shí)時(shí)性要求高的應(yīng)用場(chǎng)景布設(shè)4G圖傳設(shè)備性能1路HDMI視頻輸入1路AHDCVBS)1080PAAC32K本地存儲(chǔ)，支持2張TF卡存儲(chǔ)，單張支持128GB前端和中心可以進(jìn)展雙向的語(yǔ)音對(duì)講4GLTE圖片抓拍，JPEG格式，最高支持200W像素圖片GNSS/GPS大容量鋰電池，支持設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間續(xù)航無(wú)線(xiàn)喊話(huà)系統(tǒng)在高速大路消滅交通擁堵導(dǎo)致執(zhí)勤人員無(wú)法親臨現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)展交通疏導(dǎo)與事故工作，提高了交通擁堵與事故處理力量。無(wú)線(xiàn)喊話(huà)系統(tǒng)性能：支持單發(fā)單收、單發(fā)多收應(yīng)用模式。喇叭重量500g，一體化設(shè)計(jì)，構(gòu)造簡(jiǎn)潔，安裝便利。內(nèi)磁喇叭，有效避開(kāi)干擾飛機(jī)地磁。承受數(shù)字語(yǔ)音算法，聲音清楚度高，消退模擬語(yǔ)音的雜音現(xiàn)象。支持實(shí)時(shí)喊話(huà)和SD存儲(chǔ)卡語(yǔ)音播報(bào)，隨時(shí)敏捷切換。喊話(huà)音質(zhì)清楚宏亮，警調(diào)低音渾厚，穿透力強(qiáng)，100米外測(cè)得80分貝。有效傳音距離1公里。防嘯叫設(shè)計(jì)，20喇叭體積小，重量輕，在飛機(jī)上的飛行空氣阻力小。放射接收傳輸距離最遠(yuǎn)能到達(dá)10公里，距離變化不影響聲音強(qiáng)度音質(zhì)。在嘈雜環(huán)境中使用不影響喊話(huà)聲音清楚度，更適合簡(jiǎn)單的現(xiàn)場(chǎng)指揮環(huán)境。調(diào)度指揮中心平臺(tái)〔GB/T28181-2022〕研制，確保無(wú)人機(jī)視頻無(wú)縫對(duì)接標(biāo)準(zhǔn)視頻監(jiān)控平臺(tái)。補(bǔ)充了傳統(tǒng)視頻監(jiān)控?cái)z像頭的缺乏，給高速大路交通治理帶來(lái)了的視野，提升了應(yīng)對(duì)突發(fā)大事的響應(yīng)速度。點(diǎn)，具體特點(diǎn)如下：良好的擴(kuò)展性，能便利的添加監(jiān)控點(diǎn)及報(bào)警功能可追溯性強(qiáng)，對(duì)無(wú)人機(jī)回傳的信息進(jìn)展集中的存儲(chǔ)監(jiān)控力量強(qiáng)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以同時(shí)監(jiān)控在不同地域的無(wú)人機(jī)信號(hào)三．高速行業(yè)功能應(yīng)用日常路況監(jiān)控大型固定翼無(wú)人機(jī)具備速度快、航程遠(yuǎn)、飛行高度較高等諸多優(yōu)勢(shì)，并且這心，道路指揮中心能直觀(guān)并且迅捷地對(duì)該條道路的通行狀況和天氣狀況有一個(gè)很清捷的出行打下堅(jiān)實(shí)根底。交通管制當(dāng)高速大路消滅事故逃逸、闖卡等違章違法的惡劣行為時(shí)，搭載視頻傳輸系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)的無(wú)人機(jī)可以對(duì)肇事車(chē)輛進(jìn)展長(zhǎng)距離長(zhǎng)時(shí)間的跟蹤和定位、并人員的人身安全。應(yīng)急處置現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視和指揮始終是一個(gè)難題。由于固定攝像機(jī)掩蓋范圍有.不能滿(mǎn)足全程視頻掩蓋的需要、重要。在歐美興旺國(guó)家.這種快速反響平合一般是以直升機(jī)為載體、但是鑒于直升下價(jià)格低廉，并且維護(hù)相對(duì)便利的無(wú)人機(jī)就派上用場(chǎng)了。固定翼無(wú)人機(jī)速度比一般車(chē)輛的行駛速度有很大提高。并且其行進(jìn)不受地形門(mén)把握全局，通盤(pán)指揮扣正確疏導(dǎo)，為解決道路堵塞等同題做出奉獻(xiàn)。突發(fā)大事發(fā)生后，旋翼無(wú)人機(jī)則可以搭載喊話(huà)器、警報(bào)器和交通指揮信號(hào)燈務(wù)交通治理人員可以通過(guò)旋翼無(wú)人機(jī)搭載的交通管制設(shè)備直接對(duì)現(xiàn)場(chǎng)交通進(jìn)展指揮、疏通。幫助救援很多時(shí)候救援人