鄧楚舒 聯(lián)通（上海）產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有限公司

1 研究企業(yè)信息管理系統(tǒng)的意義

隨著我國5G時代的到來，大數(shù)據(jù)技術(shù)被應(yīng)用于很多領(lǐng)域，尤其是在無人機(jī)技術(shù)方面，得到了充分的應(yīng)用，尤其是在智慧管道中移動實時性，管道的完善管理方面，比人工效率高，符合國家標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，在精細(xì)化管理方面，以及閉環(huán)工作流程，標(biāo)準(zhǔn)化的記錄，都可以利用大數(shù)據(jù)巡檢手段，進(jìn)行合理性的調(diào)整，快速高效達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，為智慧巡檢管道技術(shù)的安全性打下堅實的基礎(chǔ)。目前管道等設(shè)備每隔一段時間就會出現(xiàn)腐朽，老化，而現(xiàn)在的管道技術(shù)又多是基于防腐蝕、防銹化等特殊技術(shù)管道的基礎(chǔ)上進(jìn)行革新和改進(jìn)。

2 主要采用的技術(shù)

2.1 圖像處理技術(shù)

長達(dá)幾十公里的管道的巡檢需要耗費(fèi)的人力多，如1人開車，2人進(jìn)行觀測和檢查。而且巡檢效率低，檢查率低、巡檢頻次低。

對現(xiàn)場的圖像進(jìn)行分析通過：圖像標(biāo)準(zhǔn)化、圖像的預(yù)處理、圖像特征提取、圖像的對比得出巡檢結(jié)果。這條管道巡檢線路通過整體的無人機(jī)巡檢可以知道現(xiàn)場是否有高溫報警、是否有泄漏、是否有人破壞等情況，從而對這些情況進(jìn)行預(yù)警和報警。在后端大數(shù)據(jù)技術(shù)處理技術(shù)時，通過PID算法進(jìn)行整體數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和調(diào)控，因此圖像處理技術(shù)在智慧管道巡檢中起到至關(guān)重要的作用。

2.2 5G時代無線控制系統(tǒng)

目前5G技術(shù)火遍布全球，通過4G蜂窩技術(shù)實時無線通信，通過建設(shè)5G基站，實現(xiàn)巡檢線路5G信號的覆蓋，5G技術(shù)有3個技術(shù)特點：

(1）eMbb （Enhanced Mobile Broadband）提供超快速的帶寬體驗，上行下行速率得到了極大的提升。

(2）MMTC （ Massive Machine-Type Communication）提供超大連接數(shù)量，支撐大量5G設(shè)備終端的接入。

(3）uRLLC（Ultra-relaible and Low Latency Communication）提供了極可靠的低延時通道，可以讓各個領(lǐng)域在使用5G信號時得到超低延時，無人技術(shù)中是應(yīng)用最廣泛的。

2.3 需求分析

(1）首先分析無人機(jī)管道技術(shù)中圖像處理技術(shù)的管控技術(shù)

(2）其次分析圖像處理技術(shù)在管道中的設(shè)計實現(xiàn)，和整個流程，幫助終端工作人員進(jìn)行算法的統(tǒng)計分析，實現(xiàn)智慧巡檢技術(shù)的整體操控，全程實施無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，不需要人工實體干預(yù)，同時技術(shù)手段較為成熟。

(3）分析多屬性決策方法，分析北斗無人機(jī)系統(tǒng)操作的主要工作流程，并且與5G技術(shù)結(jié)合的主要過程，同時運(yùn)用嵌入式軟件以及用MATLAB編程實現(xiàn)算法。

(4）研究無人機(jī)在是去信號時，在離線情況下，對路線的計算后的原路返回準(zhǔn)確性的研究和算法學(xué)習(xí)。

3 大數(shù)據(jù)圖像處理技術(shù)實現(xiàn)

目前無人機(jī)拍攝圖片時，會形成抓拍效果不好，圖片過分的偏移，圖像沒有任何價值，因此大數(shù)據(jù)技術(shù)需要對管道無人機(jī)進(jìn)行整體坐標(biāo)的一個定位，一般情況分為目標(biāo)坐標(biāo)，空間坐標(biāo)，圖像的坐標(biāo)，以及圖像的像素要求坐標(biāo)，主要采用的公式如下圖所示。

假設(shè)無人機(jī)抓拍的整個目標(biāo)為X,Y,Z軸線,無人機(jī)在通過算子進(jìn)行整體的投影，將無人機(jī)的相機(jī)和世界，在R距離上精細(xì)調(diào)和，然后在根據(jù)投影公式,當(dāng)時環(huán)境的影響，F(xiàn)進(jìn)行調(diào)和，最后形成像素和平面，通過圖像的分割，邊緣檢測，邊緣的跟蹤，通過算子 Roberts、Prewitt、Sobel、Scharr 及 Canny進(jìn)行整個圖像的處理，形成Z進(jìn)行目標(biāo)的抓拍鎖定。在過程中也要消除一些圖片的雜質(zhì)，因此在公式里加入D的元素。

4 無人機(jī)管道識別的算法的過程

首先對無人機(jī)進(jìn)行初始化，無人機(jī)盤查地形，然后進(jìn)去管道識別函數(shù)的調(diào)用，由于無人機(jī)在設(shè)計時有很多功能，通常一部無人機(jī)的成本較高，因此在管道巡檢時需要調(diào)用不同的函數(shù)，進(jìn)行調(diào)用，然后無人機(jī)通過信號的發(fā)射請求，操控人員根據(jù)系統(tǒng)需求，以及整體環(huán)境地形的需求進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。無人機(jī)在調(diào)用函數(shù)前需要對圖像進(jìn)行抓拍和分析。

5 無人機(jī)智慧巡檢技術(shù)總體流程的實現(xiàn)

目前為止無人機(jī)技術(shù)需要通過大數(shù)據(jù)算法進(jìn)行整體的實施，進(jìn)行整個的濾波的和彩色圖像的處理，才能夠?qū)崿F(xiàn)一個可以透視，及時傳入操控人員手中，一般情況無人機(jī)采用嵌入式軟件技術(shù)的方式，通過整個芯片的搭建，系統(tǒng)的輸出輸入，軟硬件的結(jié)合，集成電路，集成模塊的結(jié)合后，才能與智慧巡檢中的管道無人機(jī)進(jìn)行整體的無人駕駛的飛行技術(shù)的控制，下圖5-6為無人機(jī)技術(shù)的整個流程圖。

首先無人機(jī)開發(fā)過程中，要在嵌入式軟件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行，第一進(jìn)入嵌入式軟件系統(tǒng)，進(jìn)行無人機(jī)的的管道濾波處理，識別無人機(jī)的文件和圖像處理兩方面系統(tǒng)，一方面是文件內(nèi)部磁盤系統(tǒng)，內(nèi)存，計時管理，這些模塊的集成，然后圖像處理用戶界面算法也需要寫入，形成驅(qū)動，將這塊驅(qū)動芯片，存入無人機(jī)的飛行控制器里面，無人機(jī)在硬件方面也建立CPU存儲模塊，最后由于飛行控制器芯片和存儲模塊兩個模塊集成北斗定位無線通信導(dǎo)航系統(tǒng)。

6 結(jié)論

本研究根據(jù)無人機(jī)在管道巡檢技術(shù)進(jìn)行整體的研究，同時也講述了無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，根據(jù)無人機(jī)靈敏小巧等特點進(jìn)行整體的分析，本研究根據(jù)無人機(jī)的開源 ATK-F405 飛控機(jī)型進(jìn)行大數(shù)據(jù)的編譯，從實際考察中進(jìn)行整體的分析。了解無人機(jī)在管道巡檢過程中的業(yè)務(wù)流程，通過圖像處理技術(shù)以及嵌入式軟件，和大數(shù)據(jù)PID算法進(jìn)行整理操控。實施過程中的區(qū)域操控，管道過程的排查。本研究結(jié)合了大數(shù)據(jù)以及圖像處理技術(shù)、5G技術(shù)，同時也描述著我國無人機(jī)的主要應(yīng)用。通過不斷地優(yōu)化模擬管道技術(shù)法的數(shù)據(jù)以及對比實時計算得到的無人機(jī)的目標(biāo)定位。大數(shù)據(jù)幫助無人機(jī)的在管道巡查的應(yīng)用還有很多，本研究主要利用大數(shù)據(jù)圖像處理技術(shù)，希望以后有更多企業(yè)可以借鑒。