本發(fā)明屬于高速智能維護(hù)，具體的，涉及一種高速公路設(shè)備智能巡檢系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、高速公路設(shè)備巡檢是指對高速公路及其附屬設(shè)施如收費(fèi)站、監(jiān)控設(shè)備、照明系統(tǒng)、通信設(shè)施等進(jìn)行定期或不定期的檢查，以評估其運(yùn)行狀況和安全性的過程。通過巡檢可以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的故障和損傷，防止小問題演變成大問題，從而保障交通安全，減少維修成本，延長設(shè)備的使用壽命。

2、現(xiàn)有技術(shù)中高速公路設(shè)備巡檢是通過工作人員駕駛工作車輛對沿線的高速公路設(shè)備進(jìn)行一一巡檢，這種方式效率低下，且對路面信息進(jìn)行獲取時受路面行駛車輛的影響較大，影響信息獲取的完整性，不利于路面損傷的及時發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中引入了無人機(jī)對路面信息進(jìn)行獲取，顯著提升了效率，但是在通過無人機(jī)獲取路面信息時，仍然存在路面車輛遮擋影響，且對高速公路的巡檢頻率憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行確定，缺乏科學(xué)的引導(dǎo)，為了解決上述問題，提供一種能夠合理的確定高速路面巡檢方案的方法，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種高速公路設(shè)備智能巡檢系統(tǒng)，解決現(xiàn)有技術(shù)中高速公路巡檢存在的效率低下，易受到路面車輛遮擋影響的問題。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種高速公路設(shè)備智能巡檢系統(tǒng)，包括：

4、攝像單元，分布設(shè)置在各監(jiān)測區(qū)段，用于采集各監(jiān)測區(qū)段的圖像信息；

5、溫濕度傳感單元，分布設(shè)置在高速公路的各監(jiān)測區(qū)段，用于采集各監(jiān)測區(qū)段的溫度信息與濕度信息；

6、無人機(jī)巡檢單元，包括無人機(jī)件與無人機(jī)上搭載的高清攝像頭，無人機(jī)搭載高清攝像頭在高速公路上沿線進(jìn)行飛行，高清攝像頭沿線采集高速公路路面的視頻圖像信息，并將其傳輸至巡檢控制中心；

7、巡檢控制中心，用于對攝像單元采集的圖像信息、溫濕度傳感器采集的溫濕度信息進(jìn)行分析，從而對各監(jiān)控區(qū)段的巡檢頻率、具體巡檢時間以及參與巡檢的無人機(jī)巡檢單元的數(shù)量進(jìn)行調(diào)整。

8、進(jìn)一步的，所述巡檢控制中心對各監(jiān)控區(qū)域的巡檢頻率進(jìn)行獲取的方法包括如下步驟：

9、第一步，將高速公路劃分為若干個監(jiān)測區(qū)段，同一監(jiān)測區(qū)段的性質(zhì)相同；

10、第二步，獲得監(jiān)測區(qū)段中各車道中各種類車輛的流量信息；

11、第三步，以預(yù)設(shè)時間t1為一個周期，然后再根據(jù)公式z1=α1*s1+α2*s2+...+αn*sn計(jì)算得到對應(yīng)監(jiān)測區(qū)段在一個周期內(nèi)的綜合老化系數(shù)z1；

12、其中αi為一種車輛種類對應(yīng)的預(yù)設(shè)的振動影響系數(shù)，si為對應(yīng)的一種車輛種類對應(yīng)的平均車流量；

13、1≤i≤n，n為車輛種類的數(shù)量；

14、再根據(jù)公式z2j=α1*s1j+α2*s2j+...+αn*snj計(jì)算得到監(jiān)測區(qū)段內(nèi)各車道在一個周期內(nèi)對應(yīng)的子老化系數(shù)z2j；

15、sij表示為對應(yīng)的一種車輛種類在各對應(yīng)車道上的平均流量；

16、1≤j≤m，m為對應(yīng)的監(jiān)測區(qū)段內(nèi)的車道數(shù)量；

17、然后根據(jù)公式z=θ3*(θ1*z1+θ2*z2jmax)計(jì)算得到對應(yīng)監(jiān)測區(qū)段的老化檢測系數(shù)z；其中θ1、θ2均為預(yù)設(shè)的系數(shù)，且θ1+θ2=1，θ3為預(yù)設(shè)的系數(shù)，且θ3與對應(yīng)的監(jiān)測區(qū)段的溫度與濕度相關(guān)，平均溫度與平均濕度越大的區(qū)域，其對應(yīng)的θ3值越大；z2jmax為對應(yīng)的監(jiān)測區(qū)段中對應(yīng)的最大的子老化系數(shù)；

18、第四步，按照上述步驟依次計(jì)算得到各監(jiān)測區(qū)段的老化檢測系數(shù)zx；其中1≤x≤k，k為監(jiān)測區(qū)段的數(shù)量；

19、第五步，按照老化檢測系數(shù)zx越大，對應(yīng)監(jiān)測區(qū)段的檢測頻率越大的方式為各監(jiān)測區(qū)段確認(rèn)巡檢頻率。

20、進(jìn)一步的，確定各監(jiān)測區(qū)段的檢測頻率的方法為：

21、獲取各監(jiān)測區(qū)段在過去的預(yù)設(shè)相同時間段t1內(nèi)的維修次數(shù)w；

22、以老化檢測系數(shù)z為橫軸，λ=w/l為縱軸，建立直角坐標(biāo)系，擬合獲取z與w/l的關(guān)系曲線；其中w為維修次數(shù)，l為對應(yīng)的監(jiān)測區(qū)段的長度；

23、根據(jù)z與λ的關(guān)系曲線獲取各老化檢測系數(shù)zx對應(yīng)的λx；

24、根據(jù)公式計(jì)算得到各監(jiān)測區(qū)段在一個周期t1內(nèi)的巡檢次數(shù)μx；

25、q為小于一周期內(nèi)可巡檢的最大距離qmax的預(yù)設(shè)距離值，lx為對應(yīng)監(jiān)測區(qū)段的里程。

26、進(jìn)一步的，各監(jiān)測區(qū)段的具體巡檢時間進(jìn)行調(diào)整的方法包括：

27、a1、以一個周期內(nèi)的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，將一天的時長劃分為若干個時段，選取若干個連續(xù)時段作為樣本時段；

28、a2、對于一個監(jiān)測區(qū)段，獲取其在t1時段中n天同一個樣本時段對應(yīng)的平均流量；

29、a3、依次計(jì)算得到對應(yīng)監(jiān)測區(qū)段在各樣本時段內(nèi)的平均流量，并按照平均流量從小到大的順序依次進(jìn)行排序；

30、a4、當(dāng)一個監(jiān)測站點(diǎn)只負(fù)責(zé)一個監(jiān)測區(qū)段的監(jiān)測工作時，則選平均流量最小的樣本時段作為對應(yīng)監(jiān)測區(qū)段的具體巡檢時段；

31、a5、當(dāng)一個監(jiān)測站點(diǎn)負(fù)責(zé)連續(xù)的兩條或者兩條以上的監(jiān)測區(qū)段的監(jiān)測工作時，則獲取這對應(yīng)的若干條監(jiān)測區(qū)段所對應(yīng)的從小到大的平均流量的樣本時段序號；

32、假設(shè)起點(diǎn)對應(yīng)監(jiān)測區(qū)段巡檢的開始樣本時段序號為1，按照巡檢速度以及各監(jiān)測區(qū)段的里程計(jì)算獲取無人機(jī)巡檢單元到達(dá)連續(xù)的其他監(jiān)測區(qū)段時，其他監(jiān)測區(qū)段所處的樣本時段序號；然后計(jì)算得到連續(xù)的各監(jiān)測區(qū)段對應(yīng)的序號之和；

33、依次調(diào)整假設(shè)的起點(diǎn)對應(yīng)監(jiān)測區(qū)段巡檢的開始樣本時段序號，依次計(jì)算得到對應(yīng)的序號之和，并將序號之和對應(yīng)的方案作為最終方案。

34、進(jìn)一步的，對各監(jiān)控區(qū)段進(jìn)行巡檢的無人機(jī)的數(shù)量進(jìn)行調(diào)整的方法包括：

35、b1、獲取一個監(jiān)測站點(diǎn)對應(yīng)的各監(jiān)測區(qū)段在巡檢時間內(nèi)平均車流量以及各監(jiān)測區(qū)段的車道數(shù)，進(jìn)而進(jìn)一步計(jì)算得到各監(jiān)測區(qū)段在巡檢時間內(nèi)的單位車道平均車流量h，并獲取其中的最大值hmax；

36、b2、在0到hy的范圍內(nèi)劃定若干個連續(xù)的數(shù)值范圍；

37、其中hy表示為當(dāng)車道平均車流量達(dá)到hy時，無論派遣的無人機(jī)數(shù)量為多少，在按照特定速度飛行時，都無法獲取對應(yīng)車道的完整的圖像信息；

38、b3、確定hmax所處的數(shù)值范圍對應(yīng)的無人機(jī)數(shù)量，并在巡檢時間內(nèi)，同時派遣對應(yīng)數(shù)量的無人機(jī)巡檢單元對檢測站點(diǎn)對應(yīng)的各監(jiān)測區(qū)段進(jìn)行巡檢。

39、本發(fā)明的有益效果：

40、1、本發(fā)明首先通過高速公路上運(yùn)行的歷史車輛信息以及溫濕度信息來獲取一個能夠反映高速公路老化速度的參數(shù)z，并將該參數(shù)z與各路段的維修密度進(jìn)行整合，然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步的對高速公路上各監(jiān)測區(qū)段的巡檢次數(shù)進(jìn)行分配，進(jìn)一步的，還能夠考慮各監(jiān)測區(qū)段的實(shí)際巡檢次數(shù)，進(jìn)一步優(yōu)化巡檢次數(shù)的分配，考慮到各監(jiān)測區(qū)段的一些由于地理位置、地基等條件引發(fā)的偶然因素對高速老化的影響。

41、2、本發(fā)明通過各監(jiān)測區(qū)段在不同時間段內(nèi)的車流量信息進(jìn)行分析，并合理的選擇車流量最小或者整體的車流量影響最小的方案作為最終的巡檢方案，保證無人機(jī)巡檢單元在執(zhí)行巡檢工作時，能夠降低路面車輛對路面的遮擋影響，使得無人機(jī)能夠盡可能采集獲取各監(jiān)測區(qū)段的完整的路面信息，避免路面損壞部位被車輛遮擋導(dǎo)致無法發(fā)現(xiàn)，影響路面維護(hù)的及時進(jìn)行。

42、3、本發(fā)明通過對各監(jiān)測區(qū)段在巡檢期間的單車車道平均流量進(jìn)行預(yù)測，并進(jìn)一步根據(jù)單車車道平均流量來對巡檢時的無人機(jī)巡檢單元的數(shù)量進(jìn)行調(diào)整，保證在一次巡檢過程中能夠獲取各監(jiān)測區(qū)段的完整的路面圖像信息，降低車輛密度對后續(xù)圖像分析的影響，保證圖像采集的完整性。