无人机城市可视化管理系统方案样本.doc

无人机的城市可视化
管理系统技术方案书

目录

1. 项目背景 1
2. 系统结构 2
2.1硬件系统 3
2.1.1 巡检无人机 3
2.2软件系统 6
2.2.1 账户注册、登录 7
3. 售后及运维 14
4. 相关案例 14
5. 公司介绍 16

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。无人机能够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能够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, 经过航拍, 执法死角一览无遗, 提高了市容环境综合整治效率。
但当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。只有经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。用户经过地面端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
《400 mm
最大上升速度
》4 m/s
最大下降速度
》3 m/s
最大水平飞行速度( 海平面附近无风)
》20 m/s
最大起飞海拔高度
》6000 m
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 - 5.850 GHz
GNSS
GPS+GLONASS
悬停精度
垂直:
± 0.1 m( 视觉定位正常工作时) ;
± 0.5 m( GPS正常工作时)
水平:

± 0.3 m( 视觉定位正常工作时) ;

± 1.5 m( GPS正常工作时)
机载内存
8 GB
遥控器
工作频率
2.400 - 2.483 GHz; 5.725 - 5.850 GHz
最大信号有效距离( 无干扰、 无遮挡)
2.400 - 2.483 GHz; 5.725 - 5.850 GHz
FCC: 8000 m
CE: 5000 m
SRRC: 5000 m
MIC: 5000 m
工作环境温度
0℃ - 40℃
影像传感器
1 英寸 CMOS
有效像素 万
录像分辨率
4K: 3840×2160 24/25/30p
2.7K: 2688x1512 24/25/30/48/50/60p
FHD: 1920×1080 24/25/30/48/50/60/120p
视频最大码率
100 Mbps

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
《3500 g
最大起飞重量
》4000 g
GPS悬停精度
垂直: ±0.5 m( 下视视觉系统启用: ±0.1 m)
水平: ±1.5 m( 下视视觉系统启用: ±0.3 m)
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
》5 m/s
最大下降速度
》4 m/s
最大水平飞行速度
》25 m/s
最大起飞海拔高度
》2500 m
最大可承受风速
》10m/s
最大飞行时间
》20 min
工作环境温度
-20°C至 40° C
轴距
》600 mm
遥控器
型号
GL6D10A
工作频率
2.400 - 2.483 GHz
5.725 - 5.850 GHz
最大信号有效距离
》5 km
总体参数
重量
》450g
相机参数
传感器
CMOS, 4/3”
有效像素: 》 万
FOV
72°( 配合DJI MFT 15mm/1.7 ASPH)
图像分辨率
4:3, 5280×3956
16:9, 5280×2970
视频分辨率
画幅比 16:9
4K Ultra HD: 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
》5 m/s
最大下降速度
》3 m/s
最大水平飞行速度
》60km/h
最大飞行海拔高度
》3000 m
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
》450 g
传感器
CMOS, 4/3”
有效像素: 》 万
FOV
72°( 配合DJI MFT 15mm/1.7 ASPH)
图像分辨率
4:3, 5280×3956
16:9, 5280×2970
视频分辨率
画幅比 16:9
4K Ultra HD: 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。管理方面经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, 或一些预设的其它参考文档

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, 可视化地经过图标展示出来。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, 与其它系统进行数据对接, 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
经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, 可经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
经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, 又可视化地表示了城市的外观数据。
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, 经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
经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
经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 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、 项目创立与管理、 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: