以无人机实现智慧巡检是工业巡检监测新趋势，其能够实现全天候无人值守巡检，对各类长距离大范围空中巡检场景均能够适用，同时解决了不实时不闭环、效率低精度差等问题，是一种提供高效智能的工业超低空巡检解决方案。尤其在疫情当下，针对重点区域的无人机巡检也创造了非常良好的巡检效益。今天将给各位带来一个基于5G无人机机巢的无人值守超低空智慧巡检解决方案。
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背景和需求
行业/企业痛点
当今的各种工业巡检方式存在诸多弊端。水质监察场合中，人工采样永远抓不住偷排暗排的违法行为；电力巡检场合中，无人机的引入虽然给巡查环节带来了些许效率的提升，却又带来其他环节的额外负担；灾害测绘场合中，数以天记的三维重建过程，常常导致错过最佳抢险时机。
在其他应急或者日常工业巡检监测场合，不实时、不机动、精度差、有盲区的问题同样普遍存在。这些工业监测相关行业，都亟需一种全天候低空巡检智慧平台来实现真正无人化、自主化、自适应、强实时的巡检。
主要应用环节
智能超低空智慧巡检监测系统，可应用于多个工业行业的运维环节，提供一种更高效、更智能、全天候、闭环化的解决方案。系统具备一巢多机、集群控制、自主规划任务、适应地形等功能，在输电和配电网络巡检中能够进行铁塔/杆塔高清巡检、红外巡检；针对线路通道，能够进行巡线飞行、导线建模、识别缺陷、测量树障；应用在变电巡检领域，能够周期性定时自启动自动巡检，及时发现故障点并进行预警。全自动化站点作业，多种场景自动适应，多个参量自动采集，云端在线处理数据，实时输出结果。
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解决方案做法
主要内容
超低空智慧巡检监测系统包括多用途无人机、多功能传感载荷、无人机智能机巢、云平台系统控制软件等部分。
“端-站-云”产品架构，完全覆盖巡检过程中的作业、维护、分析等环节；“五遥一体”数据链路架构，为复杂、多变的巡检工作提供长距离、高带宽、多维度的信息通路；模组化产品形态，根据所选用无人机机型的不同，可快捷适配可见光巡检、红外巡检、激光雷达等应用需求；云平台提供任务规划、任务分配、任务载入、数据分析等诸多环节的数据处理应用，一站式解决所有数据相关问题；智能机巢支持多无人机的集群作业、精准降落、自动充换电、自主维护等功能，为无人机的全天候、全自主作业提供设施基础。
关键自主技术的难点和创新点
(1)扩大无人机作业覆盖面。以5G/4G网络、近距离无线通信技术、以太网的多数据链路融合与智能均衡通信方式，扩大通信覆盖区域，确保数据传输品质；以移动式智能机场，扩大无人机飞行覆盖面。
(2)提高无人机群体的作业能力。管理云平台根据任务需求，动态、自动为无人机群体内各无人机终端分配监测内容、作业路线、作业范围、任务次序、维护次序，实现无人机群体的作业效能最大化。
(3)提高无人机维护效率，降低无人机维护成本。所有无人机终端、智能机场、云平台实时互通互联，无人机作业全流程均实现无人化。
(4)实现开放性的信息管理云平台。云平台具有信息安全性和通用性的特点，是数据的呈现平台和任务的规划与发布平台，并支持人工智能影像识别功能的加入和知识库扩展、支持其他已有的和待部署的监测手段和数据的快速接入、支持海量数据存储。
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方案应用效果
应用情况
从应用领域上看，可重点应用在以下领域。
(1)电力巡检。本项目产品基于自主化无人机机场，实现了作业的无人化和闭环化，基于激光雷达密集点云与可见光影像即时融合建模，实现了单木分割和单线提取，良好解决了场景需求。
(2)厂区巡检。包括厂区安防巡检、矿体盘存等。本项目系统能够实现现场即时建模，即飞即测，以即时性满足了应用需求。
(3)大气与水质应急监测巡检。本项目系统则能够第一时间快速出动，并获得丰富、准确的数据，体现出良好的效率和实效性。
(4)大气与水质调查取证。对于违法排废行为，本项目产品能够以较快的速度、较轻量的部署到达传统调查取证方式难以到达的位置，并获得第一手样本，这对于调查取证应用而言，意义重大。
(5)自然环境变化相关科学观测研究。项目产品中的大气和水环境监测系统提供全方位的环境信息采集，无人及智能机场系统使得巡检作业实现日常无人化，数据云平台实现数据的自主记录分析。
(6)大气污染溯源。对于大气异常污染，本项目产品能够自主空间三维寻迹监测，寻找污染气体的浓度梯度方向，进而精准定位污染源。
(7)智慧城市建设。本项目产品将能够累积大量的城市与城市周边监测信息，这对于智慧城市的规划和建设也将起到指导作用。
(8)数据服务。本项目产品的核心之一是开放性的数据云平台。可以将数据和工具接入系统，以便发掘更多信息。
应用实例
企业名称：武汉光电工业技术研究院
主营业务：高科技企业园区
应用内容：对园区内部及周边进行日常巡视巡查、空气质量监测等。
应用效果：对园区进行安防情况、车辆违停情况、园区内部及周边空气质量进行实时监测，替代了部分人工巡检，提升了园区巡检的智能化程度。
企业名称：广东省广州市某换流站
主营业务：南方电网输变电管理
应用内容：对换流站基础设施安全情况进行全天候无人化巡检。
应用效果：在实际应用中，结合输电专业的需求，系统实现牛从甲线、牛从乙线若干铁塔线路全自动巡检工作；并结合换流站实际需求，实现从西换流站外围全自动巡视巡查工作。
企业名称：甘肃省某高速公路区段
主营业务：高速公路管理
应用内容：对高速公路区段的交通流量、异常状况进行自主化巡检。
应用效果：对部署点位上下区段的高速公路进行日常和应急巡检，及时发现高速公路上占用应急车道、路面异物、交通事故等异常情况，并及时通知相关工作人员进行快速反应处理，降低交通事故发生率。
超低空全天候无人值守智慧监测平台能够广泛应用在各工业行业的日常和应急巡视巡检，如输电线路的巡检，能够更加快速地获取巡检目标的各种综合性数据信息，并能够依靠云平台进行分析处理，及时发现设备设施缺陷，以便于工作人员能够及早解除隐患，保证工业生产的安全运转。
在危险工况下能够代替部分人工，降低工作人员安全风险；依靠无人机机动灵活的特点，能够极大提升巡检工作效率；采取“端-站-云”一体化架构，集数据采集和处理于一体，实现全自动无人化作业，提升工业巡检的智能化程度。
在未来无人机巡检的市场将越来越大，让我们一起拭目以待。
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