基于gis的無人機電力線路巡檢調(diào)度平臺及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于GIS的無人機電力線路巡檢調(diào)度平臺，包括調(diào)度服務(wù)器、人機交互模塊、RFID讀寫器、身份證讀取器、短信收發(fā)模塊，配以本發(fā)明的基于GIS的無人機電力線路巡檢調(diào)度方法，考慮巡檢現(xiàn)場狀態(tài)信息、設(shè)備信息和人員信息等要素，通過調(diào)度終端對巡檢的設(shè)備、人員、時間和線路進行調(diào)度，在有限的資源條件下，盡可能完成更多的巡檢任務(wù)，提高無人機巡檢效率，改善無人機巡檢的可靠性和安全性，降低無人機巡檢成本。
【專利說明】基于GIS的無人機電力線路巡檢調(diào)度平臺及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)的運行檢修領(lǐng)域，涉及無人機輸電線路巡檢領(lǐng)域，尤其是一種用于無人機輸電線路巡檢調(diào)度平臺及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]無人機巡線在輸電線路巡檢中發(fā)揮著越來越重要的作用，可大大減輕電力服務(wù)人員的工作負荷，減少可能發(fā)生的人員危險的機率，降低電力設(shè)備的維護成本，提高電網(wǎng)的安全性和可靠性。
[0003]無人機輸電線路巡檢除涉及到巡檢的輸電線路外，還涉及到了大量巡檢設(shè)備和巡檢人員等。巡線無人機分布于各個不同的地區(qū)，巡檢地域廣，各個巡檢任務(wù)流動性大，巡檢的地點和內(nèi)容不固定，極易發(fā)生巡檢設(shè)備的來回空載問題；不同的巡檢任務(wù)對應(yīng)同一條巡檢輸電線路，或者輸電線路段之間，巡檢的時間約束性較強，需要根據(jù)巡檢線路的重要性和巡檢任務(wù)間約束關(guān)系，調(diào)度巡檢任務(wù)，以實現(xiàn)巡檢任務(wù)的有序完成；不同的巡檢任務(wù)對應(yīng)不同的巡檢輸電線路、巡檢目的，配備的巡檢設(shè)備和巡檢機型也不相同，巡檢涉及到設(shè)備繁雜，零散，極易忘帶和丟失，巡檢過程中缺少配件等情況頻頻發(fā)生，嚴重影響了巡檢的效率。在巡檢資源有限的情況下，特別是在巡檢任務(wù)繁多、巡檢任務(wù)間約束關(guān)系強，需要合理的調(diào)度巡檢的資源和設(shè)備，避免巡檢設(shè)備的來回空載，最大限度的利用現(xiàn)有資源，完成盡可能的多的巡檢任務(wù)，提高巡檢的效率，降低巡檢成本。
[0004]在任務(wù)調(diào)度方面，國內(nèi)外有比較多的專利、論文和其他資料公開。比如，南京航空航天大學(xué)尹海龍、夏洪山等人的“基于多任務(wù)調(diào)度的飛機排班系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)”，較為詳細的闡述了飛機排班系統(tǒng)，完成飛機任務(wù)的排班，給出的一段時間內(nèi)的飛行任務(wù)計劃，但是無法實現(xiàn)對飛機的實時調(diào)度，更沒有針對輸電線路走向固定、巡檢周期長的特點來進行任務(wù)調(diào)度，進行任務(wù)調(diào)度時沒有考慮輸電線路和輸電線路缺陷等因素。申請?zhí)枮?00910078344.3的《任務(wù)優(yōu)化調(diào)度平臺》專利，根據(jù)優(yōu)化調(diào)度原則實現(xiàn)任務(wù)執(zhí)行人員的自動調(diào)度，并沒有涉及到設(shè)備和輸電線路的調(diào)度。申請?zhí)枮?2111547.8的《車輛調(diào)度信息傳送方法》的專利，給出了通過無線通信方式發(fā)布調(diào)度信息的通信和調(diào)度方法。申請?zhí)枮?01120308746.0的《應(yīng)急通信調(diào)度平臺》提供了一種不通過計算機操控就可進行對接轉(zhuǎn)換、網(wǎng)絡(luò)切換、互聯(lián)互通、中心調(diào)度和通信中轉(zhuǎn)管理的調(diào)度平臺，保障調(diào)度的正常、可靠工作。申請?zhí)枮?00910033399.2的《手機文本調(diào)度系統(tǒng)及其文本調(diào)度方法》給出一種通過手機作為調(diào)度響應(yīng)終端的調(diào)度系統(tǒng)，實現(xiàn)車輛的調(diào)度。以上專利或者論文均是關(guān)于任務(wù)調(diào)度的技術(shù)裝置或者系統(tǒng)，但是都沒有在電力系統(tǒng)應(yīng)用，處于理論研究層面，無法應(yīng)用于無人機輸電線路巡檢領(lǐng)域。
[0005]綜上所述，現(xiàn)有的任務(wù)調(diào)度方法多是針對人員調(diào)度和地域調(diào)度，調(diào)度地理區(qū)域小，調(diào)度設(shè)備相對單一，巡檢空載的問題突出?，F(xiàn)在，還沒有專門的針對無人機線路巡檢的調(diào)度系統(tǒng)，其他行業(yè)的調(diào)度方法直接應(yīng)用到無人機線路巡檢的調(diào)度系統(tǒng)中，其效果并非理想，尚有許多問題需要解決。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于GIS的無人機電力線路巡檢調(diào)度平臺及方法，考慮巡檢現(xiàn)場狀態(tài)信息、設(shè)備信息和人員信息等要素，通過調(diào)度終端對巡檢的設(shè)備、人員、時間和線路進行調(diào)度，在有限的資源條件下，盡可能完成更多的巡檢任務(wù)，提高無人機巡檢效率，改善無人機巡檢的可靠性和安全性，降低無人機巡檢成本。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。
[0008]基于GIS的無人機電力線路巡檢調(diào)度平臺，包括調(diào)度服務(wù)器、人機交互模塊、RFID讀寫器、身份證讀取器、短信收發(fā)模塊。
[0009]所述調(diào)度服務(wù)器，用于對無人機巡檢設(shè)備、人員、輸電線路和巡檢任務(wù)等進行管理和調(diào)度，實時讀取巡檢現(xiàn)場的氣象、飛行狀態(tài)、設(shè)備、人員等信息，并依據(jù)巡檢現(xiàn)場狀態(tài)和巡檢資源對任務(wù)調(diào)度方案進行調(diào)整，進行任務(wù)調(diào)度。
[0010]所述RFID讀寫器，與調(diào)度服務(wù)器通過串口相連接，用于對RFID設(shè)備標簽信息進行讀寫，通過RFID電子標簽進行設(shè)備信息的讀取、寫入和編輯；
[0011]所述身份證讀取器，與調(diào)度服務(wù)器通過串口相連接，用于讀取身份證信息；
[0012]所述短信收發(fā)模塊，與調(diào)度服務(wù)器通過串口、USB接口或者以太網(wǎng)口連接，用于短信的收發(fā)。
[0013]所述人機交互模塊，采用包括當前鍵盤和鼠標，還可選擇或者組合遙控器、音頻設(shè)備、顯示器、觸摸板、多通道環(huán)幕立體投影系統(tǒng)，用于獲取并解析外部命令，將解析后的外部指令發(fā)送到調(diào)度服務(wù)器，通過音頻、視頻和圖像等方式展示出來。
[0014]作為本發(fā)明的進一步改進，所述調(diào)度服務(wù)器包括了數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、任務(wù)評估模塊、任務(wù)調(diào)度模塊、任務(wù)管理模塊、設(shè)備管理模塊、人員管理模塊、線路管理模塊、GIS模塊、氣象監(jiān)測模塊和通信模塊，
[0015]所述數(shù)據(jù)處理模塊，用于完成外部指令數(shù)據(jù)的解析和處理，根據(jù)任務(wù)調(diào)度方案，下發(fā)調(diào)度指令，與調(diào)度終端進行調(diào)度交互，并對服務(wù)器數(shù)據(jù)的邏輯計算和處理；數(shù)據(jù)處理模塊，還內(nèi)置有對任務(wù)調(diào)度方案進行審核的任務(wù)審核模塊，并根據(jù)任務(wù)審核的結(jié)果，進行調(diào)度任務(wù)下發(fā)執(zhí)行，或者重新調(diào)度。
[0016]所述數(shù)據(jù)存儲模塊，用于實現(xiàn)調(diào)度數(shù)據(jù)及其輔助數(shù)據(jù)的存儲，還可用于巡檢任務(wù)信息、輸電線路信息、地理信息、設(shè)備信息、人員信息、氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)和飛行監(jiān)測數(shù)據(jù)等的導(dǎo)入、導(dǎo)出和存儲，并對存儲的數(shù)據(jù)進行增刪改查管理。
[0017]所述任務(wù)評估模塊，用于根據(jù)設(shè)置任務(wù)評估參數(shù)對巡檢任務(wù)信息進行評估，給出巡檢任務(wù)的工作量、任務(wù)優(yōu)先級、所需設(shè)備，所需人員和任務(wù)間約束關(guān)系。所述巡檢任務(wù)信息包括巡檢任務(wù)表、設(shè)備資源表、巡檢人員列表、輸電線路信息、氣象信息、地理信息、飛行狀態(tài)信息等。
[0018]所述任務(wù)調(diào)度模塊，包括調(diào)度方法管理單元、自動調(diào)度單元、手動調(diào)度單元、調(diào)度輸入單元、調(diào)度輸出單元、調(diào)度信息管理單元，用于根據(jù)輸入的任務(wù)工作量、資源列表、任務(wù)優(yōu)先級列表和任務(wù)間約束關(guān)系等要素，對巡檢任務(wù)進行調(diào)度，給出巡檢任務(wù)的任務(wù)執(zhí)行序列、設(shè)備列表、人員列表、巡檢線路和任務(wù)執(zhí)行時間等信息，完成巡檢任務(wù)的人員、設(shè)備和時間等信息的調(diào)度，將調(diào)度結(jié)果輸出。調(diào)度方法管理單元可選擇調(diào)度方法，確定自動調(diào)度或者手工調(diào)度的調(diào)度方式，還可以添加新的調(diào)度方法，并對調(diào)度方法進行注冊、刪除、修改和查詢管理；自動調(diào)度單元，用于依據(jù)配置的自動調(diào)度方法，完成巡檢任務(wù)的自動調(diào)度，給出巡檢任務(wù)的自動調(diào)度結(jié)果，還可對手動調(diào)度的結(jié)果進行校驗，確保手工調(diào)度的任務(wù)調(diào)度方案是可行；手動調(diào)度單元，用于根據(jù)任務(wù)評估出任務(wù)信息和調(diào)度參考信息，手工進行調(diào)度，制定的任務(wù)調(diào)度方案，并對任務(wù)調(diào)度方案進行自動校驗，確保任務(wù)調(diào)度方案的可行性，還可用于對自動調(diào)度的任務(wù)調(diào)度結(jié)果進行手工調(diào)整，通過自動調(diào)度單元對手動調(diào)度結(jié)果進行校驗；調(diào)度輸入單元，用于完成任務(wù)調(diào)度數(shù)據(jù)的導(dǎo)入、管理和展示，還用于將調(diào)度終端監(jiān)測到的無人機飛行狀態(tài)信息和氣象信息等接入，為任務(wù)調(diào)度提供信息依據(jù)；調(diào)度輸出單元用于調(diào)度結(jié)果數(shù)據(jù)的存儲、導(dǎo)出和展示，可對不同調(diào)度方法給出的調(diào)度結(jié)果進行對比，還可通過短消息、短信和郵件的方式與調(diào)度終端進行信息交互，下發(fā)調(diào)度指令，將調(diào)度任務(wù)數(shù)據(jù)發(fā)送到調(diào)度終端上，完成任務(wù)調(diào)度；調(diào)度信息管理單元，用于對調(diào)度指令、調(diào)度信息和調(diào)度響應(yīng)信息進行記錄和存儲，并進行增加、刪除、編輯、查詢和瀏覽管理。
[0019]所述任務(wù)管理模塊，包括任務(wù)信息導(dǎo)入單元、任務(wù)信息導(dǎo)出單元和任務(wù)信息維護單元，用于對巡檢的任務(wù)信息進行導(dǎo)入、導(dǎo)出、查詢、瀏覽、刪除和編輯操作，并對巡檢任務(wù)信息的導(dǎo)入格式進行校驗，確保導(dǎo)入和導(dǎo)出的巡檢任務(wù)信息的格式正確。其中，任務(wù)信息導(dǎo)入單元，用于巡檢任務(wù)信息的導(dǎo)入；任務(wù)信息導(dǎo)出單元，用于巡檢任務(wù)信息的導(dǎo)出，導(dǎo)入和導(dǎo)出的文件格式包括但不限于但不限于文本、XML、CSV、EXCEL、WORD、PDF, BMP、JPEG、GIF、TIFF、PNG等格式；任務(wù)信息維護單元，用于實現(xiàn)對巡檢任務(wù)信息的查詢、瀏覽、編輯和刪除操作，所述巡檢任務(wù)信息包括無人機巡檢的線路段、巡檢時間段、巡檢類型(定期巡檢、特殊巡檢、故障巡檢、監(jiān)察巡檢)、巡檢目的等信息。
[0020]所述設(shè)備管理模塊，包括設(shè)備查詢單元、設(shè)備注冊單元、設(shè)備維護單元、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控單元、設(shè)備導(dǎo)入導(dǎo)出單元，用于對巡檢設(shè)備信息進行查詢、注冊、維護、刪除、導(dǎo)入、導(dǎo)出等操作。設(shè)備查詢單元，用于設(shè)備信息的查詢；設(shè)備注冊單元，用于設(shè)備信息的注冊和RFID設(shè)備標簽信息寫入；設(shè)備維護單元，用于設(shè)備基本信息和設(shè)備的使用狀態(tài)編輯和刪除；設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控單元，用于對倉庫和巡檢車輛上的設(shè)備的狀態(tài)進行監(jiān)控，實時獲取設(shè)備狀態(tài)信息；設(shè)備導(dǎo)入導(dǎo)出單元，用于設(shè)備信息打?qū)牒蛯?dǎo)出，其導(dǎo)入和導(dǎo)出的格式包括但不限于文本、XML> EXCEL、word、pdf 等格式。
[0021]所述人員管理模塊，包括基本信息管理單元、基本信息查詢單元、巡檢記錄管理單元、巡檢記錄查詢單元、人員資質(zhì)評估單元、人員狀態(tài)信息監(jiān)控單元，用于對巡檢人員的基本信息、巡檢記錄和巡檢資質(zhì)進行管理和評估。其中，基本信息管理單元用于對巡檢人員的個人基本信息進行維護；基本信息查詢單元，用于查詢巡檢人員的基本信息，并對查詢信息進行展示；巡檢記錄管理單元用于對巡檢的記錄進行添加、編輯和刪除操作；巡檢記錄查詢單元用于巡檢的記錄進行查詢；人員資質(zhì)評估單元，用于對巡檢人員的巡檢信息進行資質(zhì)評價；人員狀態(tài)信息監(jiān)控單元，用于對巡檢現(xiàn)場的巡檢人員的實時信息進行監(jiān)控，以便于對巡檢人員進行調(diào)度。
[0022]所述線路管理模塊，應(yīng)具有對巡檢線路信息進行查詢、維護、刪除和導(dǎo)入導(dǎo)出的功能，可實現(xiàn)相應(yīng)輸電線路信息在GIS地圖上展示、瀏覽、編輯和刪除，用于將輸電線路信息采用包括但不限于文本、XML、CSV、EXCEL、WORD、PDF等格式導(dǎo)入和導(dǎo)出，還可用于與調(diào)度終端中的線路數(shù)據(jù)的同步和共享。[0023]所述GIS模塊，包括調(diào)度終端GPS監(jiān)控單元、無人機GPS監(jiān)控單元、歷史軌跡管理單元、GIS線路數(shù)據(jù)展示單元和GIS線路數(shù)據(jù)管理單元，用于巡檢現(xiàn)場和無人機GPS定位信息的展示和管理，以及輸電線路信息的展示和管理。其中，調(diào)度終端GPS監(jiān)控單元，用于監(jiān)控調(diào)度終端的GPS位置信息，并在GIS地圖上實時展示出來；無人機GPS監(jiān)控單元，用于實時讀取無人機的GPS位置信息，并在GIS地圖上實時展示出來；歷史軌跡管理單元，用于對調(diào)度終端和無人機的歷史運行軌跡進行查詢、編輯、刪除和播放操作；GIS線路數(shù)據(jù)展示單元，用于在GIS地圖上展示輸電線路信息；GIS線路數(shù)據(jù)管理單元，用于在GIS地圖上對輸電線路數(shù)據(jù)進行查詢、瀏覽、編輯、刪除和導(dǎo)入導(dǎo)出等操作。
[0024]所述氣象監(jiān)測模塊，用于對調(diào)度終端的氣象環(huán)境信息進行監(jiān)測和展示，對監(jiān)測到的氣象信息進行查詢、瀏覽、導(dǎo)入和導(dǎo)出操作，提供氣象環(huán)境信息給任務(wù)調(diào)度模塊，為任務(wù)調(diào)度提供氣象信息依據(jù)。
[0025]所述通信模塊，采用GPRS通信方式進行通信，還可選擇或者組合GSM、CDMA、WCDMA、TD-SCDMA、LTE、Wif1、Zigbee、局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)通信方式，根據(jù)需要進行組網(wǎng)配置，用于調(diào)度平臺與調(diào)度終端之間的數(shù)據(jù)通信，實現(xiàn)調(diào)度指令和任務(wù)信息的下發(fā)和同步，通過短信、文本和短消息進行調(diào)度信息的交互。
[0026]所述調(diào)度平臺與調(diào)度終端之間實現(xiàn)一對多通信，用于根據(jù)無人機巡檢設(shè)備的狀態(tài)信息，對無人機的巡檢設(shè)備、人員和巡檢的輸電線路等巡檢要素的分配和巡檢任務(wù)的調(diào)度，實現(xiàn)無人機巡檢設(shè)備、人員、線路和巡檢時間的優(yōu)化配置；
[0027]調(diào)度終端可通過串口、以太網(wǎng)或者無線網(wǎng)絡(luò)與地面監(jiān)控站一對一相連接，還可通過圖傳通信鏈路和數(shù)傳通信鏈路與無人機直接通信，用于獲取無人機巡檢的狀態(tài)信息，對調(diào)度平臺的調(diào)度指令進行響應(yīng)，執(zhí)行人員、設(shè)備和線路等任務(wù)要素的調(diào)度，對巡檢的設(shè)備、人員信息進行管理，對氣象信息和飛機狀態(tài)信息進行監(jiān)控，上傳到調(diào)度平臺；
[0028]地面監(jiān)控站，用于通過圖傳和數(shù)傳電臺控制無人機的飛行，對無人機飛行的姿態(tài)進行調(diào)整，拍攝巡檢圖片；
[0029]無人機包括固定翼無人機、旋翼無人機、多旋翼無人機在內(nèi)的多種無人機，通過搭載拍攝相機或者紅外檢測終端、紫外檢測終端和其他檢測終端進行無人機巡檢，通過圖傳和數(shù)傳與地面監(jiān)控站或者調(diào)度終端進行通信。
[0030]所述調(diào)度終端，包括主控板、人機交互模塊、GPS模塊、氣象監(jiān)測儀、RFID掃描儀、身份證讀取器和短信收發(fā)模塊。
[0031 ] 所述主控板，采用arm9為嵌入處理器，支持2G主頻，可擴展為四核，支持多種嵌入式操作系統(tǒng)，具有良好的兼容性；主控板具有供電單元，可使用12V或者24V車載電源作為輸入電源，為調(diào)度終端中的各個電壓等級芯片提供電源。
[0032]所述人機交互模塊，采用包括觸摸板和液晶顯示屏，還可選擇或者組合遙控器、鍵盤、鼠標、音頻設(shè)備、顯示器，用于獲取并解析外部命令，將解析后的外部指令發(fā)送到主控板，通過音頻、視頻和圖像等方式展示出來，所述人機交互模塊通過匹配接口與主控板相連接。
[0033]所述GPS模塊，與主空板通過串口相連接,用于接收并解析GPS定位信息，完成調(diào)度終端的GPS定位；GPS模塊與主控板和通信模塊相連接，將調(diào)度終端的GPS信息發(fā)送到調(diào)度平臺，完成調(diào)度終端在調(diào)度平臺中的位置定位。[0034]所述氣象監(jiān)測儀，通過USB 口或者串口與主控板相連接，用于實時監(jiān)測巡檢現(xiàn)場的氣象監(jiān)測環(huán)境信息。
[0035]所述RFID掃描儀，通過串口與主控板相連接，用于實時讀取巡檢現(xiàn)場的RFID設(shè)備標簽信息，并上傳到調(diào)度平臺。
[0036]所述身份證讀取器，通過串口與主控板相連接，用于讀取身份證信息，并展示對應(yīng)人員信息。
[0037]所述短信收發(fā)模塊，通過串口、USB接口或者以太網(wǎng)口與主控板相連接，，用于短信的收發(fā)。
[0038]作為本發(fā)明的進一步改進，所述主控板，包含了如下功能模塊:調(diào)度響應(yīng)模塊、任務(wù)同步模塊、通信模塊、設(shè)備監(jiān)控模塊、人員管理模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、GIS模塊、氣象監(jiān)測模塊、飛行監(jiān)測模塊。
[0039]所述調(diào)度響應(yīng)模塊，采用短消息，還可選擇或者組合短信、郵件、語音和視頻的形式與調(diào)度平臺進行信息交互，響應(yīng)調(diào)度平臺的調(diào)度指令和調(diào)度信息，對調(diào)度指令、調(diào)度信息和調(diào)度響應(yīng)信息進行記錄、存儲、查詢、瀏覽和刪除。
[0040]所述任務(wù)同步模塊，用于同步調(diào)度平臺中調(diào)度到對應(yīng)地面監(jiān)控站的調(diào)度任務(wù)信息，包括任務(wù)的線路信息、人員信息、設(shè)備信息和時間信息等；還用與根據(jù)任務(wù)設(shè)備清單對巡檢任務(wù)設(shè)備信息進行監(jiān)控，并在設(shè)備缺失時發(fā)出設(shè)備缺失告警；實現(xiàn)同步調(diào)度任務(wù)的人員信息，并對巡檢人員信息進行查詢、瀏覽、編輯和權(quán)限控制操作。
[0041]所述通信模塊，包括無線通信單元、有線通信單元、數(shù)傳單元、圖傳單元和輔助通信單元，用于實現(xiàn)與調(diào)度平臺的之間的數(shù)據(jù)交互和通信，進行調(diào)度指令和調(diào)度信息的響應(yīng)，并通過圖傳鏈路和數(shù)傳鏈路實現(xiàn)與無人機的信息交互。無線通信單元，用于實現(xiàn)與調(diào)度平臺的遠程信息交互和通信；有線通信單元，用于實現(xiàn)與調(diào)度平臺之間大數(shù)據(jù)量的信息交互和同步；數(shù)傳單元，與無人機通過數(shù)傳通信鏈路相連接，用于與上述無人機進行交互，實時讀取無人機的飛行狀態(tài)信息；圖傳單元，用于無人機巡檢圖像信息傳輸；輔助通信單元，用于實時對無人機巡檢的狀態(tài)信息進行檢測。
[0042]所述設(shè)備監(jiān)控模塊，用于對巡檢現(xiàn)場的設(shè)備信息通RFID技術(shù)進行實時的監(jiān)控，實時讀取設(shè)備信息；實現(xiàn)對巡檢設(shè)備的監(jiān)控，并根據(jù)巡檢設(shè)備列表，對設(shè)備進行比對和監(jiān)控，如果出現(xiàn)設(shè)備缺失，給出告警；還用于對巡檢設(shè)備信息進行瀏覽、查詢、狀態(tài)維護、屬性編輯和刪除等操作。
[0043]所述人員管理模塊，包括人員信息管理單元、賬戶管理單元和角色管理單元，用于巡檢的人員信息進行維護管理，對巡檢人員操作權(quán)限進行管理。其中，人員信息管理單元，用于對巡檢人員信息進行增刪改查管理；賬戶管理單元，用于給用戶賦予用戶角色，確定用戶權(quán)限，對人員的賬戶密碼進行修改和重設(shè)；角色管理單元，則根據(jù)各個功能模塊的增刪改查管理權(quán)限添加、編輯、刪除和查詢用戶角色。
[0044]所述數(shù)據(jù)存儲模塊，用于存儲調(diào)度和監(jiān)測數(shù)數(shù)據(jù)，并提供數(shù)據(jù)的增刪改查功能。
[0045]所述GIS模塊，包括線路接口單元、線路信息管理單元和導(dǎo)入導(dǎo)出單元，用于展示輸電線路和桿塔信息，并對相應(yīng)的輸電線路信息提供相應(yīng)的屬性編輯、標色、導(dǎo)入、導(dǎo)出和展示等操作。線路接口單元，用于導(dǎo)入任務(wù)信息中的輸電線路信息；線路信息管理單元，用于實現(xiàn)對輸電線路數(shù)據(jù)的增刪改查操作；導(dǎo)入導(dǎo)出單元，用于實現(xiàn)輸電線路數(shù)據(jù)的導(dǎo)入和導(dǎo)出操作，導(dǎo)入和導(dǎo)出輸電線路信息采用包括但不限于文本、XML、CSV、EXCEL、WORD、PDF等格式。
[0046]所述氣象監(jiān)測模塊，用于實時讀取巡檢現(xiàn)場氣象環(huán)境信息包括風速、溫度、濕度、空氣密度(氣壓)、海拔等氣象信息，并可通過通信模塊將現(xiàn)場的氣象信息實時上傳到調(diào)度平臺，為任務(wù)調(diào)度提供氣象信息依據(jù)。
[0047]所述飛行監(jiān)測模塊，用于實時讀取地面監(jiān)控站和無人機的實時狀態(tài)信息，并將其轉(zhuǎn)發(fā)到調(diào)度平臺。
[0048]本發(fā)明的有益效果:
[0049]依據(jù)本發(fā)明，可對通過調(diào)度終端接入到調(diào)度平臺的巡檢無人機、巡檢設(shè)備和巡檢人員等要素進行有效調(diào)度實現(xiàn)無人機巡檢資源的配有配置，提高人員和設(shè)備的使用率，降低巡檢設(shè)備的空載率和閑置率。
[0050]通過RFID技術(shù)對巡檢設(shè)備進行全生命周期管理，可對巡檢設(shè)備的全生命周期使用狀態(tài)進行維護，尤其電池類的設(shè)備，提高設(shè)備的維護效果，延長設(shè)備的使用壽命；同時通過RFID技術(shù)有效對巡檢設(shè)備進行監(jiān)管，降低設(shè)備的丟失率，降低巡檢的成本。
[0051]在本發(fā)明中，通過身份證讀取器對人員信息進行維護，有效提高人員維護效率和信息的準確度，降低人員維護成本，尤其是人員信息失誤，造成的成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0052]圖1本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
[0053]圖2調(diào)度服務(wù)器功能結(jié)構(gòu)圖。
[0054]圖3主控板功能結(jié)構(gòu)圖。
[0055]圖4無人機巡線集中調(diào)度系統(tǒng)流程圖。
[0056]圖5調(diào)度平臺調(diào)度流程圖。
[0057]圖6調(diào)度終端調(diào)度響應(yīng)流程圖。
[0058]其中，1、調(diào)度平臺；2、調(diào)度終端；3、地面監(jiān)控站；4、無人機；5、調(diào)度服務(wù)器；6、RFID讀寫器；7、第一身份證讀取器；8、第一短信收發(fā)模塊；9、第一人機交互模塊；10、數(shù)據(jù)處理模塊；11、第一數(shù)據(jù)存儲模塊；12、任務(wù)評估模塊；13、任務(wù)調(diào)度模塊；14、任務(wù)管理模塊；15、設(shè)備管理模塊；16、第一人員管理模塊；17、線路管理模塊；18、第一 GIS模塊；19、第一氣象監(jiān)測模塊；20、第一通信模塊；21、主控板；22、第二人機交互模塊；23、GPS模塊；24、氣象監(jiān)測儀；25、RFID掃描儀；26、第二身份證讀取器；27、第二短信收發(fā)模塊；28、調(diào)度響應(yīng)模塊；29、任務(wù)同步模塊；30、第二通信模塊；31、設(shè)備監(jiān)控模塊；32、第二人員管理模塊；33、第二數(shù)據(jù)存儲模塊；34、第二 GIS模塊；35、第二氣象檢測模塊；36、飛行監(jiān)測模塊。
【具體實施方式】
[0059]下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0060]如圖1所示，是一種無人機巡線集中調(diào)度系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:
[0061]調(diào)度平臺1、調(diào)度終端2、地面監(jiān)控站3和無人機4。
[0062]其中，上述調(diào)度平臺1，可接入一個或者多個調(diào)度終端2，放在調(diào)度中心或者各級調(diào)度室，實現(xiàn)對接入調(diào)度終端2的調(diào)度和任務(wù)分配；調(diào)度終端2與地面監(jiān)控站3之間通過串口 一對一連接，安裝在無人機巡檢車輛上，實現(xiàn)對無人機4狀態(tài)信息和地面監(jiān)控站3信息的實時讀取，并將詳細發(fā)送到調(diào)度平臺1，為無人機4調(diào)度提供依據(jù)；調(diào)度終端2也可與無人機4通過圖傳和數(shù)傳鏈路相連接，直接獲取無人機4飛行狀態(tài)信息；地面監(jiān)控站3與無人機4之間通過數(shù)傳和圖傳電臺相連接，用于對無人機4的飛行進行實時操作和監(jiān)控。
[0063]所述調(diào)度平臺1，包括調(diào)度服務(wù)器5、第一人機交互模塊9、RFID讀寫器6、第一身份證讀取器7、第一短信收發(fā)模塊8。
[0064]所述調(diào)度服務(wù)器5，用于對無人機巡檢設(shè)備、人員、輸電線路和巡檢任務(wù)等進行管理和調(diào)度，實時讀取巡檢現(xiàn)場的氣象、飛行狀態(tài)、設(shè)備、人員等信息，并依據(jù)巡檢現(xiàn)場狀態(tài)和巡檢資源對任務(wù)調(diào)度方案進行調(diào)整，進行任務(wù)調(diào)度。
[0065]所述RFID讀寫器6，用于對RFID設(shè)備標簽信息進行讀寫，通過RFID電子標簽進行設(shè)備信息的讀取、寫入和編輯；
[0066]所述第一身份證讀取器7，用于讀取身份證信息；
[0067]所述第一短信收發(fā)模塊8，用于短信的收發(fā)。
[0068]所述第一人機交互模塊9，采用包括當前鍵盤和鼠標，還可選擇或者組合遙控器、音頻設(shè)備、顯示器、觸摸板、多通道環(huán)幕立體投影系統(tǒng)，用于獲取并解析外部命令，將解析后的外部指令發(fā)送到調(diào)度服務(wù)器5，通過音頻、視頻和圖像等方式展示出來。
[0069]所述調(diào)度服務(wù)器5包括了數(shù)據(jù)處理模塊10、第一數(shù)據(jù)存儲模塊11、任務(wù)評估模塊12、任務(wù)調(diào)度模塊13、任務(wù)管理模塊14、設(shè)備管理模塊15、第一人員管理模塊16、線路管理模塊17、第一 GIS模塊18、第一氣象監(jiān)測模塊19和第一通信模塊20。
[0070]所述數(shù)據(jù)處理模塊10，用于完成外部指令數(shù)據(jù)的解析和處理，根據(jù)任務(wù)調(diào)度方案，下發(fā)調(diào)度指令，與調(diào)度終端2進行調(diào)度交互，并對服務(wù)器數(shù)據(jù)的邏輯計算和處理；數(shù)據(jù)處理模塊10，還內(nèi)置有對任務(wù)調(diào)度方案進行審核的任務(wù)審核模塊，并根據(jù)任務(wù)審核的結(jié)果，進行調(diào)度任務(wù)下發(fā)執(zhí)行，或者重新調(diào)度。
[0071]所述第一數(shù)據(jù)存儲模塊11，用于實現(xiàn)調(diào)度數(shù)據(jù)及其輔助數(shù)據(jù)的存儲，還可用于巡檢任務(wù)信息、輸電線路信息、地理信息、設(shè)備信息、人員信息、氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)和飛行監(jiān)測數(shù)據(jù)等的導(dǎo)入、導(dǎo)出和存儲，并對存儲的數(shù)據(jù)進行增刪改查管理。
[0072]所述第一 GIS模塊18，用于巡檢現(xiàn)場和無人機4的GPS定位信息的展示和管理，以及輸電線路信息的展示和管理。
[0073]所述第一通信模塊20，根據(jù)需要進行組網(wǎng)配置，用于調(diào)度平臺I與調(diào)度終端2之間的數(shù)據(jù)通信，實現(xiàn)調(diào)度指令和任務(wù)信息的下發(fā)和同步，通過短信、文本和短消息進行調(diào)度信息的交互。
[0074]調(diào)度平臺I通過第一通信模塊20讀取接入的各調(diào)度終端2的狀態(tài)信息，通過任務(wù)管理模塊14導(dǎo)入或者規(guī)劃巡檢任務(wù)信息，調(diào)度平臺I根據(jù)各調(diào)度終端2的狀態(tài)信息和任務(wù)信息，對巡檢任務(wù)進行調(diào)度，并將調(diào)度的結(jié)果信息通過短消息、郵件和短信的形式發(fā)送到對應(yīng)的調(diào)度終端2，完成對巡檢人員、設(shè)備和線路的有效調(diào)度。
[0075]調(diào)度平臺I中的第一人機交互模塊9，采用包括當前鍵盤和鼠標，還可選擇或者組合遙控器、音頻設(shè)備、顯示器、觸摸板、多通道環(huán)幕立體投影系統(tǒng)，根據(jù)需要配置。
[0076]調(diào)度平臺I中的任務(wù)評估模塊12，根據(jù)任務(wù)管理模塊14中的任務(wù)信息、任務(wù)地點和線路狀況等要素信息，對無人機4巡檢任務(wù)的工作量進行評估，給出相應(yīng)的評估量。[0077]調(diào)度平臺I中任務(wù)評估模塊12將任務(wù)工作的評估數(shù)據(jù)發(fā)送給任務(wù)調(diào)度模塊13，任務(wù)調(diào)度模塊13，讀取設(shè)備管理模塊中的設(shè)備信息、人員管理模塊中人員信息、氣象監(jiān)測模塊中的的氣象信息以及線路管理模塊中的線路信息，以及從調(diào)度終端2讀取的飛行狀態(tài)信息、GPS位置信息等對巡檢任務(wù)進行調(diào)度，確定各個調(diào)度終端2中巡檢任務(wù)的設(shè)備、巡檢人員、巡檢日期等，在進行調(diào)度時考慮調(diào)度終端2所涉及的人員的休整、設(shè)備的保養(yǎng)和維護以及任務(wù)執(zhí)行期限等約束。任務(wù)調(diào)度模塊13，將從調(diào)度終端中監(jiān)測到的飛行狀態(tài)信息、氣象信息、GPS位置信息、設(shè)備和人員信息作為任務(wù)調(diào)度的依據(jù)，以及任務(wù)調(diào)度方案調(diào)整的依據(jù)。
[0078]調(diào)度平臺I中的設(shè)備管理模塊15，用于通過RFID技術(shù)對無人機4巡檢設(shè)備全生命周期的信息化管理，對調(diào)度終端2所屬的設(shè)備以及倉庫中的設(shè)備進行管理，對設(shè)備的使用和維護保養(yǎng)信息進行維護，實現(xiàn)調(diào)度平臺I對無人機4巡檢設(shè)備的信息化管理和調(diào)度，設(shè)備管理導(dǎo)入和導(dǎo)出文件格式包括但不限于文本、XML、EXCEL、word、pdf等格式。
[0079]調(diào)度平臺I中的第一人員管理模塊16，用于對巡檢人員的基本信息、巡檢記錄信息和巡檢培訓(xùn)信息進行管理，并對巡檢人員的技能給出評估，為任務(wù)調(diào)度中的人員調(diào)動提供依據(jù)。
[0080]調(diào)度平臺I中的第一氣象監(jiān)測模塊19通過通信模塊讀取調(diào)度終端2上接入的氣象監(jiān)測信息。
[0081]調(diào)度平臺I中的線路管理模塊17，用于完成線路數(shù)據(jù)的增刪改查管理，并在第一GIS模塊18的地圖上對輸電線路信息進行增刪改查和線路信息的展示，并提供線路信息的導(dǎo)入和導(dǎo)出功能。
[0082]調(diào)度平臺I中的任務(wù)調(diào)度模塊13，將生成并審核通過的任務(wù)調(diào)度方案，通過通信模塊以短消息、短信和郵件形式的下發(fā)到對應(yīng)的調(diào)度終端，調(diào)度終端2中的調(diào)度響應(yīng)模塊接受和響應(yīng)下發(fā)的調(diào)度指令和調(diào)度信息，并通過任務(wù)同步模塊同步下發(fā)的調(diào)度任務(wù)信息。
[0083]調(diào)度平臺I中的任務(wù)管理模塊14中導(dǎo)入和導(dǎo)出的任務(wù)文件格式包括但不限于文本、XML、CSV、EXCEL、WORD、PDF、BMP、JPEG、GIF、TIFF、PNG 等，還包括上述文件的組合。
[0084]調(diào)度平臺I中的第一通信模塊20可通過GPRS無線通信接入調(diào)度終端2，響應(yīng)第一人機交互模塊9的遠程調(diào)度指令，實時獲取上述地面監(jiān)控站3和無人機4的狀態(tài)信息。所述第一通信模塊20還可選擇GSM、CDMA、WCDMA, TD-SCDMA, LTE、WIF1、Zigbee、局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)通信方式實現(xiàn)通信。
[0085]所述調(diào)度終端2，包括主控板21、第二人機交互模塊22、GPS模塊23、氣象監(jiān)測儀24、RFID掃描儀25、第二身份證讀取器26和第二短信收發(fā)模塊27 ；
[0086]所述RFID掃描儀25，用于實時讀取巡檢現(xiàn)場的RFID設(shè)備標簽信息，并上傳到調(diào)度平臺I ;
[0087]所述第二短信收發(fā)模塊27，用于短信的收發(fā)。
[0088]所述主控板21，包含調(diào)度響應(yīng)模塊28、任務(wù)同步模塊29、第二通信模塊30、設(shè)備監(jiān)控模塊31、第二人員管理模塊32、第二數(shù)據(jù)存儲模塊33、第二 GIS模塊34、氣象監(jiān)測模塊35、飛行監(jiān)測模塊36 ；
[0089]上述調(diào)度終端2，通過第二通信模塊30接入調(diào)度平臺1，完成調(diào)度響應(yīng)和狀態(tài)信息的上送；調(diào)度終端2通過串口與地面監(jiān)控站3相連接，用于獲取地面監(jiān)控站3中飛行狀態(tài)信息的監(jiān)測和地面監(jiān)控站3的狀態(tài)信息；調(diào)度終端2還可通過圖傳鏈路和數(shù)傳鏈路直接接入無人機4，讀取無人機4飛行狀態(tài)信息。
[0090]調(diào)度終端2中的第二人機交互模塊22采用包括觸摸板和液晶顯示屏，還可選擇或者組合遙控器、鍵盤、鼠標、音頻設(shè)備、顯示器等完成人機信息的交互；
[0091]調(diào)度終端2中的調(diào)度響應(yīng)模塊28，通過短信、短消息和郵件的方式，對調(diào)度平臺I的調(diào)度信息進行響應(yīng)和處理，并對相應(yīng)的調(diào)度信息和響應(yīng)信息進行增刪改查管理；
[0092]調(diào)度終端2中的調(diào)度響應(yīng)模塊28發(fā)送任務(wù)同步指令到任務(wù)同步模塊中，任務(wù)同步模塊完成調(diào)度任務(wù)信息的同步、解析和存儲。
[0093]調(diào)度終端2中的調(diào)度響應(yīng)模塊28，通過短信的收發(fā)模塊與調(diào)度平臺I通過短信的方式進行任務(wù)調(diào)度信息的交互；
[0094]調(diào)度終端2中的任務(wù)同步模塊29，將同步到本地的巡檢任務(wù)中的設(shè)備清單和設(shè)備狀態(tài)信息，發(fā)送到設(shè)備監(jiān)控模塊31，設(shè)備監(jiān)控模塊31根據(jù)設(shè)備清單，實時監(jiān)控當前巡檢現(xiàn)場的設(shè)備狀況，提供設(shè)備遺失告警，避免設(shè)備的遺失；
[0095]調(diào)度終端2中的任務(wù)同步模塊29，將同步到本地的巡檢任務(wù)中所調(diào)度的巡檢人員清單和巡檢人員權(quán)限管理信息，發(fā)送到第二人員管理模塊32，對人員管理信息進行監(jiān)測和
管理；
[0096]調(diào)度終端2中的設(shè)備監(jiān)控模塊31，通過RFID掃描儀24對巡檢現(xiàn)場的設(shè)備信息進行實時監(jiān)控，并根據(jù)設(shè)備清單與監(jiān)測到的巡檢現(xiàn)場的設(shè)備信息進行盤點和比對，對遺失設(shè)備情況給出遺失設(shè)備告警；
[0097]調(diào)度終端2中的第二人員管理模塊32，通過第二身份證讀取器26自動讀取身份證信息，根據(jù)輸入的身份證信息進行用戶身份認證，認證通過則自動登錄入系統(tǒng)，進行相應(yīng)權(quán)限的操作；具有權(quán)限的情況下，還可通過讀取身份證所示人員的基本信息、巡檢記錄信息和技能評價信息。
[0098]調(diào)度終端2中的第二 GIS模塊34與GPS模塊23、主控板21、第二人機交互模塊22相關(guān)聯(lián)，用于完成車輛的GPS位置信息的定位；第二 GIS模塊34與主控板21、第二人機交互模塊22相關(guān)聯(lián)，用于輸電線路數(shù)據(jù)的導(dǎo)入和導(dǎo)出，并對GIS地圖中的輸電線路數(shù)據(jù)進行
增刪改查管理；
[0099]調(diào)度終端2中的第二氣象監(jiān)測模塊35與氣象監(jiān)測儀24、主控板21和第二人機交互模塊22相關(guān)聯(lián)，實時讀取巡檢現(xiàn)場氣象監(jiān)測信息，通過第二人機交互模塊22將相應(yīng)氣象監(jiān)測信息展示出來；第二氣象監(jiān)測模塊35，通過第二通信模塊30將監(jiān)測到的氣象信息發(fā)送到調(diào)度平臺I ;
[0100]調(diào)度終端2的飛行監(jiān)測模塊36，通過通信模塊讀取地面監(jiān)控站3和無人機4狀態(tài)信息，并將相應(yīng)的無人機4飛行狀態(tài)信息發(fā)送到調(diào)度平臺I ;
[0101]上述地面監(jiān)控站3，通過數(shù)傳通信鏈路與無人機進行通信，讀取無人機4的實時飛行狀態(tài)信息，并將狀態(tài)信息通過串口接入調(diào)度終端2,實現(xiàn)無人機4實時狀態(tài)信息的上傳；
[0102]上述無人機4，通過數(shù)傳通信鏈路和圖傳通信鏈路，用于將無人機4飛行的實時狀態(tài)信息的上傳到調(diào)度終端或者地面監(jiān)控站中；無人機4可選用旋翼無人機、多旋翼或者固定翼無人機。
[0103]在進行巡檢任務(wù)調(diào)度時，將巡檢任務(wù)調(diào)度過程分為了任務(wù)導(dǎo)入、任務(wù)評估、任務(wù)調(diào)度、調(diào)度任務(wù)審核、調(diào)度任務(wù)同步、任務(wù)執(zhí)行、任務(wù)完成、任務(wù)關(guān)閉共七個流程或者狀態(tài)。其中任務(wù)導(dǎo)入狀態(tài)為任務(wù)的初始化，用于將調(diào)度的任務(wù)信息導(dǎo)入系統(tǒng)，明確巡檢任務(wù)的輸電線路段和地理信息環(huán)境。任務(wù)評估狀態(tài)中完成巡檢任務(wù)工作量的評估，確定巡檢的任務(wù)量；任務(wù)調(diào)度狀態(tài)為進入任務(wù)調(diào)度狀態(tài)，等待進行調(diào)度任務(wù)。調(diào)度任務(wù)審核狀態(tài)則是在任務(wù)調(diào)度完成后進行任務(wù)審核，審核不通過需要進行二次調(diào)度；調(diào)度任務(wù)審核通過后則需要進行調(diào)度任務(wù)同步，將調(diào)度后的任務(wù)同步到調(diào)度終端2。任務(wù)執(zhí)行狀態(tài)則是按照相應(yīng)的任務(wù)信息，執(zhí)行相應(yīng)任務(wù)，該狀態(tài)的任務(wù)不再參與任務(wù)調(diào)度。任務(wù)執(zhí)行完成后則進入任務(wù)完成狀態(tài)，并將相應(yīng)任務(wù)執(zhí)行信息上送到調(diào)度平臺I。任務(wù)執(zhí)行完成，并形成相應(yīng)任務(wù)報告后，進入任務(wù)關(guān)閉狀態(tài)。
[0104]本發(fā)明中的無人機巡線任務(wù)調(diào)度流程如圖4所示:
[0105]I)任務(wù)導(dǎo)入:在調(diào)度平臺I中，在任務(wù)管理模塊14中進行任務(wù)信息的導(dǎo)入，導(dǎo)入目前需要調(diào)度的任務(wù)列表以及相應(yīng)的任務(wù)信息，任務(wù)信息包括輸電線路信息、輸電線路地理環(huán)境信息、巡檢計劃時間等信息。
[0106]2)任務(wù)評估:在調(diào)度平臺I中，根據(jù)導(dǎo)入的任務(wù)管理信息，設(shè)定任務(wù)評估的評估參數(shù)配置，調(diào)整任務(wù)評估參數(shù)權(quán)重；對任務(wù)調(diào)度信息進行評估，確定任務(wù)的優(yōu)先級及任務(wù)的工作量，以及所需巡檢任務(wù)設(shè)備和人員，為任務(wù)調(diào)度提供相應(yīng)的依據(jù)。
[0107]3)任務(wù)調(diào)度:在調(diào)度平臺I中，根據(jù)任務(wù)評估階段給出的任務(wù)工作量和任務(wù)緊急程度以及所需設(shè)備能否滿足任務(wù)要求，完成任務(wù)自動調(diào)度，給出任務(wù)的自動調(diào)度方案；在此基礎(chǔ)上，在已有的任務(wù)調(diào)度方案的基礎(chǔ)上，可手工對調(diào)度方案進行調(diào)整，調(diào)整調(diào)度人員、無人機4、檢測終端、車輛等，以及調(diào)度的任務(wù)執(zhí)行時間等信息。調(diào)度完成后，由巡檢任務(wù)管理人員對任務(wù)調(diào)度方案進行審核。
[0108]4)調(diào)度任務(wù)審核:在調(diào)度平臺I中對任務(wù)調(diào)度狀態(tài)的任務(wù)調(diào)度方案進行審核，審核通過則將任務(wù)同步到調(diào)度終端2，進入任務(wù)執(zhí)行狀態(tài)；審核不通過，需要對任務(wù)調(diào)度方案進行調(diào)整，則進入任務(wù)調(diào)度狀態(tài)，進行調(diào)度任務(wù)方案的調(diào)整；審核不通過，需要重新的調(diào)度則需要進入任務(wù)評估狀態(tài)，重新設(shè)置評估參數(shù)，進行任務(wù)調(diào)度。
[0109]5)任務(wù)執(zhí)行:調(diào)度平臺I將相應(yīng)的調(diào)度任務(wù)方案中的調(diào)度指令通過第一通信模塊20下發(fā)到對應(yīng)的調(diào)度終端2，調(diào)度終端2解析并響應(yīng)相應(yīng)的調(diào)度指令；調(diào)度平臺I同步巡檢任務(wù)信息到調(diào)度終端2，按照調(diào)度任務(wù)要求執(zhí)行無人機線路巡檢任務(wù)。
[0110]6)任務(wù)完成:調(diào)度終端2在執(zhí)行完成相應(yīng)的巡檢任務(wù)后，將巡檢任務(wù)執(zhí)行信息發(fā)送到調(diào)度平臺I ;調(diào)度終端2將任務(wù)完成后的設(shè)備和人員等并入巡檢資源庫中，用于下次任務(wù)調(diào)度。
[0111]7)任務(wù)關(guān)閉:調(diào)度平臺I根據(jù)調(diào)度任務(wù)執(zhí)行信息，生成巡檢任務(wù)報告，并將巡檢任務(wù)關(guān)閉。
[0112]調(diào)度平臺I中的調(diào)度流程如圖5所示:
[0113]1、巡檢任務(wù)工作量評估；對導(dǎo)入的巡檢任務(wù)列表中巡檢任務(wù)，進行工作量評估，將評估結(jié)果發(fā)送到任務(wù)調(diào)度模塊13進行任務(wù)調(diào)度。
[0114]I)調(diào)度平臺I中的任務(wù)管理模塊14將任務(wù)列表導(dǎo)入到調(diào)度平臺1，導(dǎo)入的任務(wù)信息包括任務(wù)名稱、輸電線路、巡檢類型(定期巡檢、特殊巡檢、故障巡檢、監(jiān)察巡檢)、巡檢目的、計劃時間、巡檢任務(wù)負責人。具體巡檢任務(wù)列表如下表所示:
【權(quán)利要求】
1.基于GIS的無人機電力線路巡檢調(diào)度平臺，其特征是，包括調(diào)度服務(wù)器、人機交互模塊、RFID讀寫器、身份證讀取器、短信收發(fā)模塊； 所述調(diào)度服務(wù)器，用于對無人機巡檢設(shè)備、人員、輸電線路和巡檢任務(wù)進行管理和調(diào)度，實時讀取巡檢現(xiàn)場的氣象、飛行狀態(tài)、設(shè)備、人員信息，并依據(jù)巡檢現(xiàn)場狀態(tài)和巡檢資源對任務(wù)調(diào)度方案進行調(diào)整，進行任務(wù)調(diào)度； 所述RFID讀寫器，用于對RFID設(shè)備標簽信息進行讀寫，通過RFID電子標簽進行設(shè)備信息的讀取、寫入和編輯； 所述身份證讀取器，用于讀取身份證信息； 所述短信收發(fā)模塊，用于短信的收發(fā)； 所述人機交互模塊，用于獲取并解析外部命令，將解析后的外部指令發(fā)送到調(diào)度服務(wù)器，并展不出來。
2.如權(quán)利要求1所述的基于GIS的無人機電力線路巡檢調(diào)度平臺，其特征是， 所述調(diào)度服務(wù)器包括數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、任務(wù)評估模塊、任務(wù)調(diào)度模塊、任務(wù)管理模塊、設(shè)備管理模塊、人員管理模塊、線路管理模塊、GIS模塊、氣象監(jiān)測模塊和通信模塊； 所述數(shù)據(jù)處理模塊，用于完成外部指令數(shù)據(jù)的解析和處理，根據(jù)任務(wù)調(diào)度方案，下發(fā)調(diào)度指令，與調(diào)度終端進行調(diào)度交互，并對服務(wù)器數(shù)據(jù)的邏輯計算和處理；數(shù)據(jù)處理模塊，還內(nèi)置有對任務(wù)調(diào)度方案進行審核的任務(wù)審核模塊，并根據(jù)任務(wù)審核的結(jié)果，進行調(diào)度任務(wù)下發(fā)執(zhí)行，或者重新調(diào)度； 所述數(shù)據(jù)存儲模塊，用于實現(xiàn)調(diào)度數(shù)據(jù)及其輔助數(shù)據(jù)的存儲； 所述任務(wù)評估模塊，用于根據(jù)設(shè)置任務(wù)評估參數(shù)對巡檢任務(wù)信息進行評估，給出巡檢任務(wù)的工作量、任務(wù)優(yōu)先級、所需設(shè)備，所需人員和任務(wù)間約束關(guān)系； 所述任務(wù)調(diào)度模塊，用于根據(jù)輸入的任務(wù)工作量、資源列表、任務(wù)優(yōu)先級列表和任務(wù)間約束關(guān)系要素，對巡檢任務(wù)進行調(diào)度，給出巡檢任務(wù)的任務(wù)執(zhí)行序列、設(shè)備列表、人員列表、巡檢線路和任務(wù)執(zhí)行時間信息，完成巡檢任務(wù)的人員、設(shè)備和時間信息的調(diào)度，將調(diào)度結(jié)果輸出； 所述任務(wù)管理模塊，用于對巡檢的任務(wù)信息進行導(dǎo)入、導(dǎo)出、查詢、瀏覽、刪除和編輯操作，并對巡檢任務(wù)信息的導(dǎo)入格式進行校驗，確保導(dǎo)入和導(dǎo)出的巡檢任務(wù)信息的格式正確； 所述設(shè)備管理模塊，用于對巡檢設(shè)備信息進行查詢、注冊、維護、刪除、導(dǎo)入、導(dǎo)出操作； 所述人員管理模塊，用于對巡檢人員的基本信息、巡檢記錄和巡檢資質(zhì)進行管理和評估； 所述線路管理模塊，具有對巡檢線路信息進行查詢、維護、刪除和導(dǎo)入導(dǎo)出的功能，實現(xiàn)相應(yīng)輸電線路信息在GIS地圖上展示、瀏覽、編輯和刪除，用于將輸電線路信息導(dǎo)入和導(dǎo)出，還用于與調(diào)度終端中的線路數(shù)據(jù)的同步和共享； 所述GIS模塊，用于巡檢現(xiàn)場和無人機GPS定位信息的展示和管理，以及輸電線路信息的展示和管理； 所述氣象監(jiān)測模塊，用于對調(diào)度終端的氣象環(huán)境信息進行監(jiān)測和展示，對監(jiān)測到的氣象信息進行查詢、瀏覽、導(dǎo)入和導(dǎo)出操作，提供氣象環(huán)境信息給任務(wù)調(diào)度模塊，為任務(wù)調(diào)度提供氣象信息依據(jù)； 所述通信模塊，用于調(diào)度平臺與調(diào)度終端之間的數(shù)據(jù)通信，實現(xiàn)調(diào)度指令和任務(wù)信息的下發(fā)和同步，進行調(diào)度信息的交互。
3.如權(quán)利要求2所述的基于GIS的無人機電力線路巡檢調(diào)度平臺，其特征是， 所述任務(wù)調(diào)度模塊，包括調(diào)度方法管理單元、自動調(diào)度單元、手動調(diào)度單元、調(diào)度輸入單元、調(diào)度輸出單元、調(diào)度信息管理單元；調(diào)度方法管理單元選擇調(diào)度方法，確定自動調(diào)度或者手工調(diào)度的調(diào)度方式，或者添加新的調(diào)度方法，并對調(diào)度方法進行注冊、刪除、修改和查詢管理；自動調(diào)度單元，用于依據(jù)配置的自動調(diào)度方法，完成巡檢任務(wù)的自動調(diào)度，給出巡檢任務(wù)的自動調(diào)度結(jié)果，或者對手動調(diào)度的結(jié)果進行校驗，確保手工調(diào)度的任務(wù)調(diào)度方案是可行；手動調(diào)度單元，用于根據(jù)任務(wù)評估出任務(wù)信息和調(diào)度參考信息，手工進行調(diào)度，制定的任務(wù)調(diào)度方案，并對任務(wù)調(diào)度方案進行自動校驗，確保任務(wù)調(diào)度方案的可行性，或者用于對自動調(diào)度的任務(wù)調(diào)度結(jié)果進行手工調(diào)整，通過自動調(diào)度單元對手動調(diào)度結(jié)果進行校驗；調(diào)度輸入單元，用于完成任務(wù)調(diào)度數(shù)據(jù)的導(dǎo)入、管理和展示，還用于將調(diào)度終端監(jiān)測到的無人機飛行狀態(tài)信息和氣象信息接入，為任務(wù)調(diào)度提供信息依據(jù)；調(diào)度輸出單元用于調(diào)度結(jié)果數(shù)據(jù)的存儲、導(dǎo)出和展示，對不同調(diào)度方法給出的調(diào)度結(jié)果進行對比，與調(diào)度終端進行信息交互，下發(fā)調(diào)度指令，將調(diào)度任務(wù)數(shù)據(jù)發(fā)送到調(diào)度終端上，完成任務(wù)調(diào)度；調(diào)度信息管理單元，用于對調(diào)度指令、調(diào)度信息和調(diào)度響應(yīng)信息進行記錄和存儲，并進行增加、刪除、編輯、查詢和瀏覽管理。
4.如權(quán)利要求2所述的基于GIS的無人機電力線路巡檢調(diào)度平臺，其特征是， 所述任務(wù)管理模塊，包括任務(wù)信息導(dǎo)入單元、任務(wù)信息導(dǎo)出單元和任務(wù)信息維護單元；其中，任務(wù)信息導(dǎo)入單元，用于巡檢任務(wù)信息的導(dǎo)入；任務(wù)信息導(dǎo)出單元，用于巡檢任務(wù)信息的導(dǎo)出；任務(wù)信息維護單元，用于實現(xiàn)對巡檢任務(wù)信息的查詢、瀏覽、編輯和刪除操作。`
5.如權(quán)利要求2所述的基于GIS的無人機電力線路巡檢調(diào)度平臺，其特征是， 所述設(shè)備管理模塊，包括設(shè)備查詢單元、設(shè)備注冊單元、設(shè)備維護單元、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控單元、設(shè)備導(dǎo)入導(dǎo)出單元；設(shè)備查詢單元，用于設(shè)備信息的查詢；設(shè)備注冊單元，用于設(shè)備信息的注冊和RFID設(shè)備標簽信息寫入；設(shè)備維護單元，用于設(shè)備基本信息和設(shè)備的使用狀態(tài)編輯和刪除；設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控單元，用于對倉庫和巡檢車輛上的設(shè)備的狀態(tài)進行監(jiān)控，實時獲取設(shè)備狀態(tài)信息；設(shè)備導(dǎo)入導(dǎo)出單元，用于設(shè)備信息打?qū)牒蛯?dǎo)出。
6.如權(quán)利要求2所述的基于GIS的無人機電力線路巡檢調(diào)度平臺，其特征是， 所述人員管理模塊，包括基本信息管理單元、基本信息查詢單元、巡檢記錄管理單元、巡檢記錄查詢單元、人員資質(zhì)評估單元、人員狀態(tài)信息監(jiān)控單元；基本信息管理單元用于對巡檢人員的個人基本信息進行維護；基本信息查詢單元，用于查詢巡檢人員的基本信息，并對查詢信息進行展示；巡檢記錄管理單元用于對巡檢的記錄進行添加、編輯和刪除操作；巡檢記錄查詢單元用于巡檢的記錄進行查詢；人員資質(zhì)評估單元，用于對巡檢人員的巡檢信息進行資質(zhì)評價；人員狀態(tài)信息監(jiān)控單元，用于對巡檢現(xiàn)場的巡檢人員的實時信息進行監(jiān)控。
7.如權(quán)利要求2所述的基于GIS的無人機電力線路巡檢調(diào)度平臺，其特征是， 所述GIS模塊，包括調(diào)度終端GPS監(jiān)控單元、無人機GPS監(jiān)控單元、歷史軌跡管理單元、GIS線路數(shù)據(jù)展示單元和GIS線路數(shù)據(jù)管理單元；調(diào)度終端GPS監(jiān)控單元，用于監(jiān)控調(diào)度終端的GPS位置信息，并在GIS地圖上實時展示出來；無人機GPS監(jiān)控單元，用于實時讀取無人機的GPS位置信息，并在GIS地圖上實時展示出來；歷史軌跡管理單元，用于對調(diào)度終端和無人機的歷史運行軌跡進行查詢、編輯、刪除和播放操作；GIS線路數(shù)據(jù)展示單元，用于在GIS地圖上展示輸電線路信息；GIS線路數(shù)據(jù)管理單元，用于在GIS地圖上對輸電線路數(shù)據(jù)進行查詢、瀏覽、編輯、刪除和導(dǎo)入導(dǎo)出操作。
8.如權(quán)利要求1所述的基于GIS的無人機電力線路巡檢調(diào)度方法，其特征是，包括如下步驟: Cl)巡檢任務(wù)工作量評估；對導(dǎo)入的巡檢任務(wù)列表中巡檢任務(wù)，進行工作量評估，將評估結(jié)果發(fā)送到任務(wù)調(diào)度模塊進行任務(wù)調(diào)度。 (2)調(diào)度任務(wù)信息導(dǎo)入；任務(wù)調(diào)度輸入單元將需調(diào)度任務(wù)信息、任務(wù)間約束關(guān)系、各個任務(wù)的工作量、任務(wù)優(yōu)先級、任務(wù)難度等級和需配置設(shè)備類型信息導(dǎo)入到任務(wù)調(diào)度模塊，任務(wù)調(diào)度模塊根據(jù)上述信息進行任務(wù)調(diào)度； (3)選擇調(diào)度方法；根據(jù)參數(shù)配置，選擇相應(yīng)的調(diào)度方法。 (4)任務(wù)自動調(diào)度；自動調(diào)度單元根據(jù)選擇的調(diào)度方法，根據(jù)調(diào)度任務(wù)信息、任務(wù)間約束關(guān)系、各個任務(wù)的工作量、任務(wù)優(yōu)先級、任務(wù)難度等級和需配置設(shè)備類型的影響要素，以及現(xiàn)有可用的人員信息、RFID設(shè)備信息確定任務(wù)巡檢的機組、設(shè)備、巡檢時間以及巡檢線路的起始地點，確定任務(wù)的調(diào)度方案。 (5)手動調(diào)度；手動 調(diào)度單元對自動調(diào)度單元生成的調(diào)度方案進行手動修改，修改主要考慮的因素是調(diào)度終端現(xiàn)場的人員信息、設(shè)備狀態(tài)信息、地面監(jiān)控站狀態(tài)信息、GPS位置信息、無人機狀態(tài)信息、以及巡檢現(xiàn)場的氣象信息。避開不適合無人機巡檢的氣象條件，避免使用需要維護保養(yǎng)設(shè)備和人員，尤其無人機，降低由于維護保養(yǎng)不及時造成的巡檢事故。 (6)調(diào)度結(jié)果輸出；將調(diào)度方案進行審核，審核不通過，需要手工調(diào)整，則進入手動調(diào)度單元進行手工調(diào)整；如果審核不通過，并且需要重新調(diào)度，則修改自動調(diào)度參數(shù)，重新進行任務(wù)調(diào)度；審核通過后，將相應(yīng)調(diào)度方案輸出到輸出單元中。 (7)調(diào)度指令下發(fā)；將審核通過的調(diào)度方案，根據(jù)任務(wù)執(zhí)行時間先后，通過郵件、短消息或者短信的方式發(fā)送到相應(yīng)的調(diào)度終端，完成調(diào)度指令的下發(fā)，并將相應(yīng)的調(diào)度交互信息保存在調(diào)度信息管理單元中，在調(diào)度信息管理單元中對調(diào)度交互信息進行管理。
9.如權(quán)利要求8所述的基于GIS的無人機電力線路巡檢調(diào)度方法，其特征是，所述步驟(I)中， 1)調(diào)度平臺中的任務(wù)管理模塊將任務(wù)列表導(dǎo)入到調(diào)度平臺； 2)確定巡檢主設(shè)備；任務(wù)管理模塊將任務(wù)列表發(fā)送到任務(wù)評估模塊，任務(wù)評估模塊根據(jù)輸電線路信息是否為走廊線路，以及線路巡檢的類型是否為定期巡檢，巡檢線路長度和期限要求，以及固定翼巡檢能否滿足巡檢目的確定巡檢采用無人機類型；根據(jù)巡檢類型和巡檢目的確定檢測終端類型； 3)確定巡檢任務(wù)的優(yōu)先級；根據(jù)輸電線路段上發(fā)生的近三年來的歷史缺陷數(shù)量、特巡次數(shù)與故障巡檢次數(shù)之間的因子分析方式，確定各個因素的權(quán)重，得到巡檢重要性的公共因子: F=[Xl*ln (Tl)+X2氺In (Τ2)+X3*ln (Τ3) ] *電壓調(diào)整因子*優(yōu)先級調(diào)整因子其中，Tl為歷史缺陷數(shù)量，T2為特巡次數(shù)，T3為故障巡檢次數(shù)，Xl為歷史缺陷數(shù)量項的權(quán)重因子，X2為特巡次數(shù)的權(quán)重因子，X3為故障巡檢次數(shù)的權(quán)重因子，電壓調(diào)整因子為根據(jù)等級確定的；500kV及以上的超高壓輸電線路，電壓調(diào)整因子為1.1, 500kV以下的電壓調(diào)整因子為I ;優(yōu)先級調(diào)整因子為人為設(shè)定的參數(shù)，通過調(diào)整該參數(shù)，提升或降低某一巡檢任務(wù)的優(yōu)先級； F公因子通過K階聚類分析法將巡檢任務(wù)分為1、2、3三個等級，分別表示巡檢缺陷的緊急程度； 4)確定巡檢任務(wù)間約束關(guān)系；任務(wù)評估模塊根據(jù)巡檢任務(wù)巡檢的輸電線路、巡檢的計劃時間、巡檢類型以及第(3)步中確定的任務(wù)的優(yōu)先級信息，確定巡檢任務(wù)間的約束關(guān)系，優(yōu)先完成同一線路上的不同巡檢任務(wù)，優(yōu)先完成走廊類的線路巡檢；以及巡檢線路之間地理位置之間關(guān)系，確定巡檢任務(wù)完成的任務(wù)約束關(guān)系； 5)確定巡檢任務(wù)的難度等級；根據(jù)GIS系統(tǒng)提供的地理信息情況，確定巡檢任務(wù)的難度等級，給出任務(wù)難度等級1、2、3 ; 6)確定任務(wù)工作量；根據(jù)巡檢桿塔的個數(shù)和巡檢的線路里程，以及巡檢機型、檢測方式和巡檢目的，確定巡檢的工作量； 任務(wù)評估模塊將任務(wù)列表中的評估出任務(wù)信息量發(fā)送到任務(wù)調(diào)度模塊中，對巡檢任務(wù)進行調(diào)度。
10.如權(quán)利要求8所述的基于GIS的無人機電力線路巡檢調(diào)度方法，其特征是，所述步驟(4)中，自動調(diào)度算法如下: 1)將所有巡檢任務(wù)根據(jù)優(yōu)先級由高到低，壓入巡檢任務(wù)隊列Ql中；` 2)選取Ql任務(wù)隊列中任務(wù)優(yōu)先級最高的巡檢任務(wù)A，如果沒有未配置的前置任務(wù)，將巡檢任務(wù)隊列彈出，根據(jù)任務(wù)工作量確定巡檢的時間，然后進入步驟3);如果有未配置的前置任務(wù)，將任務(wù)彈出到隊列Q2中，選取下一個優(yōu)先級最高的巡檢任務(wù)，重復(fù)步驟2)； 3)根據(jù)第一步中確定的巡檢任務(wù)A所需要的巡檢設(shè)備類型，配置相應(yīng)的巡檢機組設(shè)備，如果在該時間段內(nèi)空閑機組設(shè)備B，將空閑機組設(shè)備B配置給巡檢任務(wù)A，進入步驟4);如果該時間段內(nèi)沒有滿足要求的關(guān)鍵機組設(shè)備BI，關(guān)鍵機組設(shè)備BI包括I個巡檢無人平臺和I個巡檢檢測終端，則進入步驟6)； 4)根據(jù)巡檢任務(wù)A所需要的機組成員個數(shù)，配置相應(yīng)的巡檢機組成員，如果在該時間段內(nèi)空閑機組成員C，將空閑機組成員C配置給巡檢任務(wù)A，進入步驟5);如果該時間段內(nèi)沒有空閑的機組成員，則進入步驟7)； 5)選擇巡檢輸電線路上離巡檢機組距離最近的點位巡檢任務(wù)起始點，進入步驟8)； 6)遍歷所有的巡檢設(shè)備，選取最早結(jié)束使用的關(guān)鍵機組設(shè)備BI，將對應(yīng)的設(shè)備配置給巡檢任務(wù)A，修改巡檢任務(wù)A的起始巡檢時間到機組設(shè)備BI結(jié)束使用時間，進入步驟4)； 7)遍歷所有的機組人員，選取最早結(jié)束任務(wù)的機組成員，配置給巡檢任務(wù)A，修改巡檢任務(wù)A的起始巡檢時間為機組成員結(jié)束任務(wù)時間，進入步驟5)； 8)如果隊列Ql中沒有巡檢任務(wù)，進入步驟9);如果任務(wù)隊列Ql中不為空進入步驟2); 9)將隊列Q2中的有巡檢任務(wù)，將隊列Q2中的任務(wù)按照任務(wù)優(yōu)先級由高到底的順序壓入隊列Ql中，進入步驟2);如果隊列Q2中沒有隊列成員，進入步驟10)； 10)完成任務(wù)調(diào)度。
【文檔編號】G06Q50/06GK103824233SQ201410084033
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月7日
【發(fā)明者】張方正, 董罡, 張明江, 劉俍, 王濱海, 張晶晶, 慕世友, 任杰, 鄭天茹, 王萬國, 魏傳虎 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院, 山東魯能智能技術(shù)有限公司