时空孪生监控无人机智慧巡检系统

时间:2024-11-19浏览:12设置

一、项目介绍:

从自动化码头工作实际和现场巡检工作需求入手,基于大疆工业级经纬M300RTK无人机以及工业级M30机库硬件平台,团队融合无人机管控,机器视觉识别和数字孪生技术,研发了港口智能识别和时空孪生监控无人机智慧巡检系统,服务于码头巡检和安防领域,解决了长期以来困扰港口的设备庞大监测难、人员分散监管难、场区复杂保障难等问题,真正实现了箱区堆垛质量检测、绑扎规范安全检查、机械设备和人员安全、箱残损检测和识别、基础设施完备检查、红外视频遥感监控。相关产品已在上港多个码头和物流园区成功落地。

1)无人机管控

以高安全性、高稳定性的大疆工业级经纬M300RTK无人机以及工业级M30机库为硬件平台,充分考虑场区布局特,利用无人机在过道飞行能够对两侧箱区巡检的实际场景,通过三维实景建模,自研控端APP智能设置无人机最优巡检路径,实现无人机动态巡航管理,视频数据实时回传、历史巡检任务回溯、对接数字孪生同步预警,解决了人员高空作业风险大、人工巡检成本高、人工巡检影响生产等一系列问题,有助于构建数字化平安高效码头。

2)智能识别

港口AI识别算法解决方案,该方案基于视频流的机器视觉智能算法,通过实时多源视频采集、识别与智能分析,实现了集装箱三维检测箱区密度及箱信息检查、人工智能区域分割目标定位与预警、箱顶区域提取进箱顶洞检测、以及图片比和神经网络识别。自研神经网络目标检测算法,具有识别快、定位准、精度高等特点,对于实时发现港口异常、快速识别潜在风险、灵活把控业务进程起到实时优化作用。

3)时空孪生监控

无人机智慧巡检系统通过接入孪生监控系统实现同步预警,记录汇总设备状态、设备效率异常状况(包括历史数据),形成专业巡检报告,最终实现无人机全生命周期巡检与Web3D全景展示,用智能化助力港口精细化管理。


二、技术创新点

    在技术创新方面,通过深化无人机和数字孪生融合技术的研究,推进在巡检领域的研究创新并提高影响力,实现关键核心技术的自主研发、安全可控,切实打破相关技术被国外垄断的局面,消除了卡脖子隐患,为我国无人机智能巡检技术的发展提供强有力支撑。

    1)高保真技术与虚实融合机制

    创新性地提出研究高保真技术并将其应用在无人机巡检中,基于时间驱动的故障拟真、多维交互拟真、虚实无缝连接交互以及持续迭代拟真优化等高保真技术,设计并开发基于码头设备状态和行为高保真度的拟真系统,实现拟真系统与码头运营管理系统(TOS)的高效无缝连接、持续迭代优化

    2)实时流处理。流批一体,无人机巡检数据实时处理支持历史回放。

    3)多层次分析。可以实体实时追踪,桥吊、轨道吊、AGV、船舶、堆场,码头作业重要实体全展现,360度视角旋转、镜头高度自由调节,不丢失一点码头作业细节,高实时、高精度精确追踪重要实体。码头机械关联分析,多级多主体的设备风控预警。

    4AI算法。无人机AI巡检技术,融合数字孪生,AI机器视觉和无人机控制技术,在各超大型码头进行推进,极大提升了码头巡检的安全性、高效性和智能化。

    53D展示。突破传统2维展现模式,开发创新性的3D展示港口大数据的软件系统,并作为总系统的一部分嵌入在整个数智平台中,以浏览器的方式访问。支持从不同的3D视角去观察、分析,为码头生产作业全流程分析提供便捷、直观、实时的分析视角。

    6)全生命周期分析。事前分析,运用运筹优化、机器学习等智能优化算法,结合实时、离线大数据技术和人工智能技术,进行事前智能决策,AI算法数据驱动引擎。事中分析,大数据实时流处理技术,实时现场作业数据上顷刻体现,数字孪生码头应用典范。事后分析,对海量离线数据更全面、更细节的分析,构建决策支持数据库。

    7)多模式展示。看板模式,ECharts图表分析与三维指标看板,提供灵活多变的全局看板。在产业发展方面,以无人机、机器视觉、数字孪生应用产业化为核心目标,瞄准制约识别领域产业智能化的关键核心技术,建立以无人机智能化巡检需求为导向的科研体系,形成“科研-开发-产业化”的闭环产业技术创新模式,有效提升无人机巡检领域的核心竞争力。同时积极争取承担国家重大和重点项目,提高科技成果转化能力。

 

三、专利情况:

    技术秘密

 

四、应用领域:

    (1)码头智能巡检。运用人工智能、无人机、大数据分析和AI算法等信息技术,结合实时、离线数据,为码头提供无人机智能巡检服务,提供智能决策、实时看板和运营分析等功能。具有可视化全局看板分析、运营效率分析、码头实体关联分析、风控预警分析以及巡航演示等功能;

    (2)危险品堆场智能巡检。针对存放危险品、冷藏品等特殊货物的危险品堆场提供个性化服务,打造集安全、高效、便捷、专业于一体的智慧巡检数字孪生管控,支持安全监控、视频监控、危险预警、应急预案、人车轨迹、人员穿戴、日常巡检等业务场景;





    (3)物流园区安防智能巡检。汇聚物流全过程作业海量数据,基于无人机智能巡检,发现并定位物流生产作业瓶颈,利用关联分析和预警算法引擎,对物流作业延误、故障、冲突等进行预警,实现作业管理全流域多维度实时分析。

    联系部门:技术转移中心

    联系人:吴老师/马老师

    电话:021-38283308/021-50193210

    电子邮件:gswu@shmtu.edu.cn


上海海事大学版权所有    地址:上海市海港大道1550号行政楼212
返回原图
/