一种基于无人机和GIS的建筑工程监测系统的制作方法

一种基于无人机和gis的建筑工程监测系统
技术领域
1.本发明涉及建筑物监测领域，具体涉及一种基于无人机和gis的建筑工程监测系统。


背景技术：

2.在建筑施工过程中，需要根据建筑施工的进度来进行人员和物料的调配。当下通常是通过工程师往返建筑地点实地观察来获知施工进度。但是对于同时承包多处建筑建设的企业来说，采用人工往返观察汇报的方式效率很低，也过于耗费人力资源，且人工采集和汇报的信息并不直观。


技术实现要素：

3.发明目的：本发明旨在克服现有技术的缺陷，提出一种基于无人机和gis的建筑工程监测系统，该系统能够对无人机进行调度和路径规划，控制无人机采集目标建筑物的图像。
4.技术方案：为实现上述目的，本发明提出以下技术方案：一种基于无人机和gis的建筑工程监测系统，包括：上位机、飞控中心和无人机机巢和机巢控制器；所述上位机用于构建gis地图，并在所述gis地图中标出目标施工区域；还用于基于用户选取的观测目标信息和观测角度信息生成观测任务，并将所述观测任务下发至所述飞控中心；所述飞控中心通过所述机巢控制器获取所述无人机机巢中的无人机的状态数据，基于所述状态数据和所述观测任务生成无人机调度任务，然后下发至所述机巢控制器；所述机巢控制器用于基于所述无人机调度任务启动所述无人机，并生成飞行路径和拍摄任务发送给所述无人机；以及获取所述无人机采集到的图像，并通过所述飞控中心回传至所述上位机；所述无人机用于按照所述飞行路径飞行至目标区域并执行拍摄任务。
5.可选的，所述无人机在拍摄完成后通过自带的无线通信模块将拍摄图像回传至机巢控制器。
6.可选的，所述无人机将拍摄的图像存储至自带的数据存储模块；所述机巢控制器在所述无人机返回机巢后读取所述数据存储模块中的图像数据。
7.可选的，所述上位机基于采集到的图像对目标建筑进行数据建模，并将所述目标建筑的模型显示在所述gis地图上。
8.有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优势：本发明采用无人机采集图像，取代人工采集的方式，其效率高，信息获取更准确；本发明结合gis技术进行城市gis地图构建，并在构建好的地图上标出待监测区域，用户可在gis地图上灵活选取需要观察的建筑物和观察角度，交互界面非常友好，能够
为用户提供更直观的监测体验。
附图说明
9.图1为实施例涉及的基于无人机和gis的建筑工程监测系统结构图。
具体实施方式
10.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
11.所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
12.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
13.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
14.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
15.请参考图1，本公开实施例提出一种基于无人机和gis的建筑工程监测系统，包括：上位机、飞控中心和无人机机巢和机巢控制器；所述上位机用于构建gis地图，并在所述gis地图中标出目标施工区域；还用于基于用户选取的观测目标信息和观测角度信息生成观测任务，并将所述观测任务下发至所述飞控中心；所述飞控中心通过所述机巢控制器获取所述无人机机巢中的无人机的状态数据，基于所述状态数据和所述观测任务生成无人机调度任务，然后下发至所述机巢控制器；所述机巢控制器用于基于所述无人机调度任务启动所述无人机，并生成飞行路径和拍摄任务发送给所述无人机；以及获取所述无人机采集到的图像，并通过所述飞控中心回传至所述上位机；所述无人机用于按照所述飞行路径飞行至目标区域并执行拍摄任务。
16.具体来说，上位机为用户提供交互界面，用户可以在上位机交互界面显示的gis地图上灵活选择所要观测的建筑物和所需的观测角度。上位机通过交互界面采集用户的需求数据，并据此生成观测任务下发给飞控中心。
17.飞控中心通过网络与各个无人机机巢的机巢控制器交互，获取无人机机巢中无人机的状态数据，以便调度。这些状态数据包括无人机的数量、型号、电量、是否空闲等。
18.飞控中心生成无人机调度任务后下发至相应的机巢控制器。无人机调度任务包括目的地坐标、无人机编号、拍摄位置坐标、拍摄角度等。机巢控制器选择对应的无人机，并基于无人机调度任务进行路径规划，将飞行路径和拍摄任务（包括拍摄位置坐标、拍摄角度）发送给相应的无人机。
19.无人机按照飞行路径飞行至目标区域并执行拍摄任务。若无人机具备通信模块，则可以通过自带的无线通信模块将拍摄得到的图像实时回传至机巢控制器。若没有装备通信模块，则无人机可以将拍摄的图像存储至自带的数据存储模块，在无人机返航后，机巢控制器可以读取数据存储模块中的图像数据。
20.作为优选实施方案，上位机还可以基于采集到的图像对目标建筑进行数据建模，并将目标建筑的模型显示在gis地图上，让用户能够直观地观察到目标建筑物的施工进度。
21.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种基于无人机和gis的建筑工程监测系统，其特征在于，包括：上位机、飞控中心和无人机机巢和机巢控制器；所述上位机用于构建gis地图，并在所述gis地图中标出目标施工区域；还用于基于用户选取的观测目标信息和观测角度信息生成观测任务，并将所述观测任务下发至所述飞控中心；所述飞控中心通过所述机巢控制器获取所述无人机机巢中的无人机的状态数据，基于所述状态数据和所述观测任务生成无人机调度任务，然后下发至所述机巢控制器；所述机巢控制器用于基于所述无人机调度任务启动所述无人机，并生成飞行路径和拍摄任务发送给所述无人机；以及获取所述无人机采集到的图像，并通过所述飞控中心回传至所述上位机；所述无人机用于按照所述飞行路径飞行至目标区域并执行拍摄任务。2.根据权利要求1所述的基于无人机和gis的建筑工程监测系统，其特征在于，所述无人机在拍摄完成后通过自带的无线通信模块将拍摄图像回传至机巢控制器。3.根据权利要求1所述的基于无人机和gis的建筑工程监测系统，其特征在于，所述无人机将拍摄的图像存储至自带的数据存储模块；所述机巢控制器在所述无人机返回机巢后读取所述数据存储模块中的图像数据。4.根据权利要求1所述的基于无人机和gis的建筑工程监测系统，其特征在于，所述上位机基于采集到的图像对目标建筑进行数据建模，并将所述目标建筑的模型显示在所述gis地图上。

技术总结
本发明提出一种基于无人机和GIS的建筑工程监测系统，包括：上位机、飞控中心和无人机机巢和机巢控制器；上位机用于构建GIS地图，并在GIS地图中标出目标施工区域；还用于生成观测任务下发至飞控中心；飞控中心通过机巢控制器获取无人机的状态数据，基于状态数据和观测任务生成无人机调度任务，然后下发至机巢控制器；机巢控制器用于基于无人机调度任务启动无人机，并生成飞行路径和拍摄任务发送给无人机；以及获取无人机采集到的图像，并通过飞控中心回传至上位机；无人机用于按照飞行路径飞行至目标区域并执行拍摄任务。本发明能够结合GID地图对无人机进行调度和路径规划，控制无人机采集目标建筑物的图像。人机采集目标建筑物的图像。人机采集目标建筑物的图像。


技术研发人员：杜天华 温爱兰 温怀军 霍兆坤
受保护的技术使用者：国信智城（南京）科技有限公司
技术研发日：2022.12.31
技术公布日：2023/8/9