基于5G通信及AI图像识别的无人机智能巡检方案-中通服建设有限公司.docx

方案 :1 ：基于 5G 通信及 AI 图像识别的无人机智能巡检方案（对应本项目 应用 3 、 5 ） 1 、方案背景 传统无人机在做多场景的环境、设备巡检时，要求人工进行无人机的飞行操作控制，巡检数据取材也都依赖人工录像或者拍照功能，同时要求人工后期进行数据的整理、分析和存储等，人手飞行精度低，数据采集存储数据量大，操作复杂，后期数据分析效率低，实时性也不能完全满足生产工作需求。 随着 5G 网络与 AI 图像识别云技术发展，无人机自动规划飞行及避障技术日益完善，将以上多种技术相结合，利用 5G 网络将无人机高清视频流实时推送 AI 云服务器，同时进行图像数据的实时分析、存储，并对分析结果结合预设模型进行比对，将无人机巡检飞行发现的问题进行快速的自动判断和告警，利用 5G 实现自动飞行远程控制、飞行规划、巡检数据自动采集、自动分析、自动告警、自动记录等功能。 2 、方案目标 1 ）运用 5G 网络及地图工具实现无人机超远程控制及自动飞行规划功能 2 ）运用 5G 网络实现无人机的高清图像直播及图像巡检 3 ）利用 AI 图像识别算法完成对无人机采集的多场景数据进行分析识别输出异常问题、 4 ）打造多场景无人机智慧巡检运营管理平台 3 、方案成果 3.1 无人机远程控制及自动规范飞行功能 3.1.1 基于 5G 网络的无人机远程飞行控制功能 通过 5G 网络及地理云服务驾驶的远程控制系统，能实现包括无人机的超远程飞行控制，远程自动飞行任务规划等功能 通过 5G 网络将无人机的实时图像发生到远程控制端，远程控制端通过虚拟摇杆及按键将飞行操作指令实时发送现场控制端，实现无人机超远程飞行控制操作功能。 3.1.2 基于地图工具的大范围地理化自动飞行巡航功能 通过地图工具开发多场景的智能巡检功能，可以配置 5km 多点自动飞行， 5km*5km 范围 自动网格化巡航，通过设置好间距、速度、高度、返航点能实现一键起飞、自动返航、自动 避障等功能。 3.2 无人机通过 5G 网络实现高清图像直播及采集存储功能 3.2.1 基于 5G 网络的无人机远程直播功能 将支持 5G 制式网络模块设备部署在无人机地面控制端，地面控制端通过 5G 网络模块 直连运营商 5G 网络，利用 5G 网络将无人机的图像数据、飞行数据、姿态数据快速转发到云 后台服务器及远程观看端。基于 5G 技术的高带宽、低时延数据传输能力，实现毫秒级数据 同步、毫秒级远程直播等。 云后台服务主要功能是基于互联网的网络直播功能，通过 CDN 网络进行内容分发，通过 控制端 APP 分享播放链接或二维码能实现任一互联网终端 / 手机实时观看远程直播图像。 3.2.1 无人机远程直播 / 点播系统 可独立部署无人机巡检网站记录直播数据，直播结束后的视频会自动储存在无人机巡检 网站，巡检网站可以直接查看并且回放已经直播结束的视频。 3.3 搭建 AI 图像识别系统完成多场景分析识别输出异常告警 3.3.1 搭建 AI 图像识别系统 AI 图像识别系统在智能云及直播云基础上进行扩展定制开发， AI 识别的图像学习功能 主要需通过云平台的模型训练，网站端模型添加实现。 3.3.2 AI 物体识别与异物场景模型建立 无人机直播巡检平台可以对云平台所学习的 AI 模型进行管理、定制。在云平台依次进 行目标模型创建、模型训练 / 标记、模型校验、模型发布，识别目标为 car 时，可以对图像 汽车部分进行画框、标记分类，完成模型的训练等。 3.3.3 实时物体识别 / 异场景识别并输出告警 基于直播基础上打造 AI 物体识别功能，对包括基站、人、车、楼、道路等已经训练好的 10 个种类的其中 3 个物体进行组合识别，设置识别阀值。 当所选物体的识别度同时达到超越了识别阀值，服务后台发送一条识别推送消息， app 接收后屏幕上提示推送内容弹框，并保存到本地。 推送内容包括：框住物体的识别图像，坐标，识别内容，时间。推送内容根据预填的飞机号进行归纳分类。 异物场景识别告警，在 AI 物体识别基础上延伸，用于场景，例如轨道中出现人，可以 选取轨道和人两个物体进行组合识别。当组合识别达到阀值，弹框显示告警信息。 3.4 搭建无人机智慧巡检运营管理平台 无人机智慧巡检运营管理平台功能包括了：无人机的远程任务调度，无人机开关机及位 置管理，无人机直播点播查看， AI 巡检模型管理、异常数据管理等功能。