成果名称: 广州航标处无人机巡检数据管理系统
完成单位: 交通运输部南海航海保障中心广州航标处,广州誉宸信息科技有限公司
主要人员: 李忠,程洪,曹钜旋,董进,陈婕珺,李松松,汪新天,潘勇,朱伟,卢秋阳,李胜,陈晓仰,高明超,李冠正,岳剑光,张亚萍,叶佳炜,王巨彪
介绍:

    项目背景: 目前,传统的航标巡查方法是通过步行、车辆、船只等工具对航标进行巡查,工具主要依靠目视和简易工具;当前的传统巡查方法存在局限性。为提升航标日常巡查效率,降低巡查成本,拟通过建设无人机巡查系统,实现无人机自动化巡查,数据信息化管理,进一步提升航标日常巡查精细化管理水平。近年来船舶向着大型化和高速化方向发展,加之沿海航标数量急剧增长,同时民众交通安全意识提高,这对航标先进性、准确性和故障恢复及时性提出了更高的要求。因此需要提升航标巡查的周期和航标维护的工作效率,增强航标应急响应能力,全面提高航标维护和服务质量。人工智能正在引领社会各行业的变革,将催生新技术、新产品、新产业、新业态、新模式,实现社会生产力的整体跃升。无人机简称UAV(Unmanned Aerial Vehicle),指不载有操作人员可以自主飞行或遥控驾驶的飞行器,是人工智能的重要载具。多旋翼无人机是一种具有三个及以上旋翼轴的特殊的无人驾驶直升机,操控性强,可垂直起降和悬停,具备不受地形限制、监控范围大、视角灵活多变的特点,主要适用于低空、低速、有垂直起降和悬停要求的任务类型。近年来,随着多旋翼无人机的不断小型化、智能化,越来越多地被运用到建筑、交通、航海、农业、林业、环保、安防等领域。

    技术原理及性能指标: 1、WebGL前端三维框架。WebGL是一种3D绘图标准,这种绘图技术标准允许把JavaScript和OpenGL ES 2.0结合在一起,通过增加OpenGL ES 2.0的一个JavaScript绑定,WebGL可以为HTML5 Canvas提供硬件3D加速渲染,这样Web开发人员就可以借助系统显卡来在浏览器里更流畅地展示3D场景和模型了,还能创建复杂的导航和数据视觉化。 Restful Web API搭建服务层。由于Restful Web简便、轻量级以及通过 HTTP 直接传输数据的特性,Restful Web 服务将成为基于 SOAP 服务的一个最有前途的替代方案。通过使用Restful Web API技术实现服务层以web服务api的形式对外提供服务,这样实现程序的业务逻辑与表现层的分离。达到各层逻辑可重复使用的目的。 2、使用依赖注入技术解除程序耦合关系。依赖注入技术特点是简单易用、内部代码简洁、性能高。依赖注入能够帮助开发人员把应用程序分离成一个个低耦合、高聚能的模块,然后用一种灵活的方式组装各个模块。 技术的成熟程度,适用范围和安全性: 本系统适用于各类助航标志的日常巡检;本系统十分关注网络化环境的系统安全性问题。要从操作系统、应用系统、网络系统等方面全面考虑。包括系统的在线故障恢复、数据的保密及完整、外部非法侵入的防范、内部人员越级操作的防止、故障快速查找及排除的能力等等,防止数据库的非法使用、随意扩散和遭受破坏,这一切都要通过一整套完备的安全性策略体系来保证和实现。

    技术的创造性与先进性: 本项目结合航标领域特殊环境、特殊需求,有针对性地开展了无人机选型、地面工作站研发(包括任务管理、飞行管理、巡检日志生成)、巡检数据管理平台研发(包括数据的导入、展示、分析、存储与巡检报告)、无人机监管及操作指引编制。应用大数据分析智能判断航标异常,结合航标业务系统,完成了航标的自动化巡检。 信息技术发展非常快,硬件更新换代迅速,性能价格比不断跃升,系统软件版本升级也非常快,平均一年时间就有新的版本推出。在系统建立必须充分考虑技术的发展趋势,在硬件配置和系统设计中还充分考虑系统的发展和升级,确保系统能适应现代信息技术高速发展。同时,系统建设要求在实用的基础上做到最经济,以较小的投入获得最大的效益,在硬件和软件配置、系统开发和数据库建立上都要综合考虑技术前瞻性和投入经济效益。在系统设计与建设的过程中,需要在考虑系统创新性的前提下,充分考虑对已有系统、数据以及软硬件资源的有效继承,以确保充分利用用户已有资源,保护用户已有投资,减少系统建设的投资。

    应用情况及存在的问题: 目前在蛇口航标管理站、江门航标管理站应用无人机进行灯塔桩、浮标的巡检巡视,一定程度上节约了费用支出,降低劳动强度,提供巡检效率。 存在的问题是受限于无人机续航能力以及控制距离限制,目前还无法全面覆盖辖区内的所有灯塔桩及浮标。

批准登记号:
登记日期: 2022-07-25
研究起止时间: 2020-01-01至2020-12-31
所属行业: 交通运输、仓储和邮政业
所属高新技术类别: 电子信息
评价单位名称: 广东省技术市场协会
评价日期: 2022-07-14