一种基于空间遥感的抽水蓄能电站巡查系统

1.一种基于空间遥感的抽水蓄能电站巡查系统，其特征在于，包括：智慧机库子系统、巡查路径子系统、数据采集及传输子系统、动态核查子系统和可视化管控子系统；该抽水蓄能电站巡查系统还包括数据库，该数据库用于存储抽水蓄能电站巡查系统中各子系统产生的数据；基于空间遥感的抽水蓄能电站巡查系统中各子系统之间的数据交互方法为：当抽水蓄能电站施工的巡查管理者在抽水蓄能电站巡查系统的操作界面上输入一个安全参数λ时，抽水蓄能电站巡查系统实施初始化设置，其具体步骤如下：随机生成两个大素数p和q，其中存在q|(p-1)；设定g是循环群 的生成元，并且存在g q ≡1modp；定义时间函数f(t i )，其中t i 为当前时间；定义下述哈希函数：H 3 ：{0,1} b →{0,1} a ；H 4 ：{0,1} a →{0,1} b ；其中，符号*表示任意长度；符号a和b表示字符串长度、其均为正整数、并且满足a+b＝|q|；向各子系统公开参数{g，p，q，f(t i )，H 1 ，H 2 ，H 3 ，H 4 ，a，b}；若可视化管控子系统申请加入抽水蓄能电站巡查系统，则可视化管控子系统实施的具体步骤如下：随机选择巡查管理权限 据此计算巡查管理权限Ⅱpmp＝g Ipmp ；随机选择无人机管理权限 据此计算无人机管理权限Ⅱdmp＝g Idmp ；向抽水蓄能电站巡查系统中其余子系统公开参数{Ⅱpmp，Ⅱdmp}；若无人机UAV i 申请加入抽水蓄能电站巡查系统，则可视化管控子系统与无人机UAV i 执行下述交互操作步骤：(1)可视化管控子系统执行如下操作：获取无人机UAV i 的设备编号RID i ，以及无人机UAV i 的申请注册时间T i ；计算当前时隙 随机选择一个隶属于无人机UAV i 的素数 计算无人机UAV i 的系统编号SID i ＝H 1 (IIpmp Idmp ，Ⅱdmp，T i )；将参数组{RID i ，SID i ，T i }存储至隶属于可视化管控子系统的数据库中；将参数{SID i ，p i }返回给无人机UAV i ；(2)无人机UAV i 执行如下操作：随机选择任务执行权限 计算任务管理权限 将任务管理权限 传输至可视化管控子系统；(3)可视化管控子系统执行如下操作：随机选择一个素数 计算任务管理权限 计算任务执行权限 将 返回给无人机UAV i ；若机库管理模块申请加入抽水蓄能电站巡查系统，则机库管理模块实施的具体步骤如下：向无人机UAV i 调用其权限参数组 随机选择一个素数 分别计算任一无人机UAV i 的无人机管理参数 据此生成如下同余式方程组：其中，Ptl为无人机起降管理权限；p 1 表示隶属于无人机UAV 1 的一个素数、 p 2 表示隶属于无人机UAV 2 的一个素数、 … 表示隶属于无人机 的一个素数、 根据中国剩余定理计算上述同余式方程组，得到无人机起降管理权限Ptl：其中， P i ＝P/p i ，P i ×P′ i ≡1(modp i )；将无人机管理权限参数组 同步传输至可视化管控子系统，并且将其存储至隶属于可视化管控子系统的数据库中；所述抽水蓄能电站巡查系统在辅助抽水蓄能施工现场管理中的应用方法为：可视化管控子系统发送指令一至数据采集及传输子系统，该指令一为利用空间遥感技术执行抽水蓄能电站巡查工作；数据采集及传输子系统发送指令二至机库管理模块，该指令二为利用空间遥感技术执行抽水蓄能电站施工现场动态视频数据及定点抓拍影像的采集工作；机库管理模块调用无人机UAV i 通过空间遥感技术执行抽水蓄能电站施工现场动态视频数据及定点抓拍影像的采集工作，并且同步向巡查路径子系统调用隶属于无人机UAV i 的巡查路径 无人机UAV i 按照巡查路径 执行飞行作业、并在飞行过程中通过空间遥感技术同步采集抽水蓄能电站施工现场的动态视频数据及定点抓拍影像、并且将在某一具体时刻T m 所采集获得的抽水蓄能电站施工现场动态视频数据及定点抓拍影像的源数据 生成数据包 传输至数据采集及传输子系统；无人机UAV i 在某一具体时刻T m 所采集获得的抽水蓄能电站施工现场动态视频数据及定点抓拍影像的源数据 生成数据包 的具体实施步骤如下：随机选择一个素数 执行下述各传输参数计算，其具体过程如下：传输参数TP i-1 ＝g κ ；传输参数 其中，||为字符串连接符号， 为异或运算符；传输参数 传输参数 传输参数 调取隶属于无人机UAV i 的素数p i ；输出数据包 数据采集及传输子系统将数据包 传输至动态核查子系统；动态核查子系统首先从数据包 中提取获得抽水蓄能电站施工现场动态视频数据及定点抓拍影像的数据 之后以其为输入参数、通过已经预先训练完成的抽水蓄能电站施工过程的智能巡查模型输出抽水蓄能电站施工过程中现场情况的全面诊断结果、将该全面诊断结果与数据包 组装成巡查应用报告 传输至可视化管控子系统；动态核查子系统从数据包 中提取获得抽水蓄能电站施工现场动态视频数据及定点抓拍影像的源数据 的具体实施步骤如下：从数据包 中调取如下参数：传输参数TP i-1 ；传输参数TP i-3 ；传输参数TP i-5 ；无人机UAV i 的系统编号SID i ；任务管理权限 隶属于无人机UAV i 的一个素数p i ；时刻T m ；向可视化管控子系统调取其巡查管理权限Ⅱpmp；向无人机UAV i 调用其任务管理权限 据此执行下述各提取参数计算，其具体过程如下：提取参数 提取参数 提取参数 根据提取参数EP i-3 ，计算得到抽水蓄能电站施工现场的动态视频数据及定点抓拍影像的源数据 可视化管控子系统根据巡查应用报告 的结果进行管控处理，若抽水蓄能电站施工过程出现异常情况时，则可视化管控子系统实施下述操作：调取数据包 并且从上述数据包中获取素数p i ；调取数据库中存储的无人机管理权限参数组 获取无人机管理参数δ i 和无人机起降管理权限Ptl；根据无人机管理参数δ i 和素数p i ，计算得到无人机起降管理权限Ptl′＝δ i modp i ；将数据库中存储的无人机起降管理权限Ptl与通过无人机管理参数δ i 和素数p i 计算获得的无人机起降管理权限Ptl′进行比较；若上述二者相等，则说明通过空间遥感技术执行数据采集工作并生成数据包 的无人机设备的系统编号为SID i ；以系统编号SID i 为追踪要素，在可视化管控子系统的数据库查找参数组{RID i ，SID i ，T i }，确定通过空间遥感技术执行数据采集工作并生成数据包 的无人机的设备编号为RID i ；抽水蓄能电站巡查人员利用可视化管控子系统直接与设备编号为RID i 的无人机UAV i 进行在线通信，并且通过空中喊话方式实施现场督导，强化施工现场远程可视化智能管控，实现抽水蓄能电站施工过程中现场的可视化管理。 2.根据权利要求1所述的一种基于空间遥感的抽水蓄能电站巡查系统，其特征在于，所述智慧机库子系统包括：若干架次搭载有遥感仪器设备和广播设备的无人机、配置给任一架次无人机使用的专属机巢、机库管理模块；无人机用于通过空间遥感技术采集抽水蓄能电站施工现场的动态视频数据及定点抓拍影像；机巢用于为无人机提供起降场地及充电服务；机库管理模块用于管控无人机、且为不同类型的无人机配置专属机巢；机库管理模块的具体通信方法为：一方面与无人机进行数据交互作用、另一方面与数据采集及传输子系统进行数据交互作用、第三方面还与巡查路径子系统进行数据交互作用。 3.根据权利要求1所述的一种基于空间遥感的抽水蓄能电站巡查系统，其特征在于，所述动态核查子系统：一方面利用所采集得到的隶属于抽水蓄能电站施工现场的动态视频数据及定点抓拍影像建立模型训练样本库，采用CNN深度学习算法，训练得到抽水蓄能电站施工过程的智能巡查模型，另一方面将所采集得到的隶属于抽水蓄能电站施工现场的动态视频数据及定点抓拍影像输入到抽水蓄能电站施工过程的智能巡查模型中，通过该模型直接输出抽水蓄能电站施工过程中现场情况的全面诊断结果，将该全面诊断结果与动态视频数据及定点抓拍影像组装成巡查应用报告。 4.根据权利要求3所述的一种基于空间遥感的抽水蓄能电站巡查系统，其特征在于，所述抽水蓄能电站施工过程的智能巡查模型一方面自动识别抽水蓄能电站的施工进度，另一方面自动识别抽水蓄能电站施工过程的安全措施落实情况，第三方面自动识别抽水蓄能电站的施工质量问题。 5.根据权利要求1所述的一种基于空间遥感的抽水蓄能电站巡查系统，其特征在于，所述数据采集及传输子系统一方面用于获取施工现场动态视频数据及定点抓拍影像的源数据、另一方面建立现场数据无线传输网络渠道，实现采集数据的无线网络传输以及后方控制指令的无线远程下达。 6.根据权利要求1所述的一种基于空间遥感的抽水蓄能电站巡查系统，其特征在于，所述巡查路径子系统用于为无人机制定飞行路线，一方面根据抽水蓄能电站施工范围，确定无人机自主巡查范围，另一方面根据抽水蓄能电站施工进度安排及不同阶段巡查重点，设计各阶段无人机自主巡查初始路径、并且定期跟踪抽水蓄能电站施工进展。