一种基于无人机的电厂煤场温度监控系统及方法与流程

技术特征：
1.一种基于无人机的电厂煤场温度监控系统，其特征在于，包括地面站系统、无人机系统、环境数据采集系统以及数据处理系统；无人机系统包括无人机、定位系统、红外测温仪以及摄像机，定位系统、红外测温仪以及摄像机均搭载在无人机上，地面站系统与无人机的控制系统连接，定位系统、红外测温仪、环境数据采集系统以及摄像机均与数据处理系统连接；地面站系统用于获取无人机的预设飞行路线，并发送至无人机的控制系统；无人机的控制系统用于根据无人机的预设飞行路线，控制无人机按照无人机的预设飞行路线飞行；定位系统用于获取无人机的实时位置信息，并发送至数据处理系统；红外测温仪用于采集电厂煤场的表面温度信息，并发送至数据处理系统；摄像机用于采集电厂煤场的图像信息，并发送至数据处理系统；环境数据采集系统用于采集电厂煤场的环境数据，并发送至数据处理系统；数据处理系统用于根据电厂煤场的图像信息，构建电厂煤场的煤堆三维图形，并根据煤堆三维图形以及无人机的实时位置信息得到电厂煤场的煤堆体积；以及根据电厂煤场的煤堆体积、电厂煤场的表面温度信息以及电厂煤场的环境数据，通过有限元计算方法，得到煤堆电厂煤场的煤堆温度分布数据。2.根据权利要求1所述的基于无人机的电厂煤场温度监控系统，其特征在于，所述电厂煤场的环境数据包括风速、风向、降雨量、空气温度、空气湿度、光照强度、土壤温度、土壤湿度以及大气压力。3.根据权利要求1所述的基于无人机的电厂煤场温度监控系统，其特征在于，还包括红外测温仪云台和摄像机云台，红外测温仪和摄像机分别通过红外测温仪云台和摄像机云台搭载在无人机上。4.根据权利要求1所述的基于无人机的电厂煤场温度监控系统，其特征在于，所述定位系统、红外测温仪以及摄像机均与地面站系统连接；定位系统还用于发送无人机的实时位置信息至地面站系统；地面站系统还用于获取预设图像采集位置信息以及预设温度采集位置信息，根据预设图像采集位置信息以及无人机的实时位置信息，生成拍摄控制信息并发送至摄像机；根据预设温度采集位置信息以及无人机的实时位置信息，生成温度采集控制信息并发送至红外测温仪；摄像机用于根据拍摄控制信息，采集电厂煤场的图像信息；红外测温仪用于根据温度采集控制信息，采集电厂煤场的表面温度信息。5.根据权利要求1所述的基于无人机的电厂煤场温度监控系统，其特征在于，所述数据处理系统以及定位系统均与地面站系统连接；定位系统还用于发送无人机的实时位置信息至地面站系统；无人机的控制系统还用于获取无人机的实时姿态信息，并发送至地面站系统；数据处理系统还用于发送煤堆电厂煤场的煤堆温度分布数据至地面站系统；地面站系统还用于根据无人机的实时姿态信息以及无人机的实时位置信息，生成无人机的状态监控信息并进行可视化处理；以及将煤堆电厂煤场的煤堆温度分布数据并进行可视化处理。
6.根据权利要求1所述的基于无人机的电厂煤场温度监控系统，其特征在于，所述定位系统为gps定位系统和/或北斗定位系统。7.根据权利要求1所述的基于无人机的电厂煤场温度监控系统，其特征在于，所述无人机为四旋翼无人机，所述摄像机为4k高清摄像机。8.一种基于权利要求1所述煤场温度监控的基于无人机的电厂煤场温度监控方法，其特征在于，包括以下步骤：通过地面站系统获取无人机的预设飞行路线，并发送至无人机的控制系统；无人机的控制系统根据无人机的预设飞行路线，控制无人机按照无人机的预设飞行路线飞行；在无人机的飞行过程中，通过定位系统获取无人机的实时位置信息，通过摄像机采集电厂煤场的图像信息，通过红外测温仪采集电厂煤场的表面温度信息；并将无人机的实时位置信息、电厂煤场的图像信息以及电厂煤场的表面温度信息发送至数据处理系统；数据处理系统根据电厂煤场的图像信息，构建电厂煤场的煤堆三维图形，并根据煤堆三维图形以及无人机的实时位置信息得到电厂煤场的煤堆体积；以及根据电厂煤场的煤堆体积、电厂煤场的表面温度信息以及电厂煤场的环境数据，通过有限元计算方法，得到煤堆电厂煤场的煤堆温度分布数据。9.根据权利要求8所述的基于无人机的电厂煤场温度监控方法，其特征在于，所述通过摄像机采集电厂煤场的图像信息的具体方法为：通过定位系统发送无人机的实时位置信息至地面站系统；通过地面站系统获取预设图像采集位置信息，并根据预设图像采集位置信息以及无人机的实时位置信息，生成拍摄控制信息并发送至摄像机；根据拍摄控制信息，通过摄像机采集电厂煤场的图像信息；所述通过红外测温仪采集电厂煤场的表面温度信息的具体方法为：通过定位系统发送无人机的实时位置信息至地面站系统；通过地面站系统获取预设温度采集位置信息，并根据预设温度采集位置信息以及无人机的实时位置信息，生成温度采集控制信息并发送至红外测温仪；根据温度采集控制信息，通过红外测温仪采集电厂煤场的图像信息。10.根据权利要求8所述的基于无人机的电厂煤场温度监控方法，其特征在于，所述根据电厂煤场的图像信息，构建电厂煤场的煤堆三维图形的具体方法为：根据电厂煤场的图像信息，通过sift算法提取电厂煤场的煤堆特征信息；并根据电厂煤场的煤堆特征信息，采用增量式sfm算法，进行电厂煤场的煤堆三维模型的稀疏重建，得到稀疏煤堆三维模型；并根据电厂煤场的煤堆特征信息以及稀疏煤堆三维模型，采用基于深度图融合的mvs算法，进行电厂煤场的煤堆三维模型的稠密重建，得到电厂煤场的煤堆三维图形。

技术总结
本发明属于燃煤管理领域，公开了一种基于无人机的电厂煤场温度监控系统及方法，包括地面站系统、无人机系统、环境数据采集系统以及数据处理系统；无人机系统包括无人机、定位系统、红外测温仪以及摄像机；地面站系统获取无人机的预设飞行路线；无人机的控制系统控制无人机按照无人机的预设飞行路线飞行；定位系统获取无人机的实时位置信息；红外测温仪采集电厂煤场的表面温度信息；摄像机采集电厂煤场的图像信息；环境数据采集系统采集电厂煤场的环境数据；数据处理系统根据电厂煤场的图像信息、电厂煤场的表面温度信息以及电厂煤场的环境数据，得到煤堆电厂煤场的煤堆温度分布数据。相较现有方式，极大地节省了人力，实现了对煤场温度的实时监控。煤场温度的实时监控。煤场温度的实时监控。


技术研发人员：马晨曦 陈建平 李崇晟 吴智群 何新
受保护的技术使用者：西安西热电站信息技术有限公司
技术研发日：2021.11.23
技术公布日：2022/2/7