無人機系統在網格化綜合管理平臺中的應用

許茆堂

摘要：無人機指揮調度系統引入網格化綜合管理平臺系統徹底解決了城市管理過程中過分依賴于人工巡查與信息上報導致的治理效率瓶頸的問題。城市治理無人機指揮調度系統通過全自動化控制飛行、分布式部署無人機、規劃預設作業路徑、定時自動作業任務、遠程應急監控指揮等功能，讓搭載不同作業設備的無人機進行協同作業，大大提升了巡查監控效率；填補了網格化綜合管理平臺在城市管理當中人力、物力、效率需求的巨大短板。

關鍵詞：無人機；指揮調度系統；網格化綜合管理平臺；城市管理；應用場景

網格化綜合管理平臺里嵌入無人機指揮調度系統，對城區一些重要建筑、物件等信息的收集、定位、監控后，逐步進行聯網完善，最終就會發展到高級階段一智慧城市階段。以無人機作為載體，從空間三維數據采集出發，正在為走向智慧城市的建設做出巨大努力。

無人機指揮調度系統的成熟應用，根據各種應用場景，將它嵌入各種應用平臺，代替人工完成特定工作已經是目前的發展趨勢，不能因為無人機存在的一些安全隱患就阻礙科技的發展與進步。筆者主要是通過日常無人機的應用，結合實際，對無人機在城市管理中解決實際問題以及廣泛的應用場景作了簡要敘述，不到之處請多多指正。

1無人機指揮調度系統

1）無人機大屏監控系統

大屏幕視頻監控系統為整個指揮系統提供豐富的、多元化的、高分辨率的圖像信息，系統提供多路視頻圖像的實時接人，可以讓指揮人員清晰、直觀地觀察到各個無人機的監控圖像，以利于指揮。

2）高速LTE網絡通訊系統&專屬鑒權安全系統

LTE無線通訊，通過高速LTE傳輸網絡接收無人機實時回傳的視頻信息，使得網格巡查作業人員能夠不受距離限制實時監控網格內現場作業情況。

3）專屬網絡鑒權安全系統

一對一權限匹配，操控終端與無人機進行一對一權限匹配；一對多權限匹配，網格服務站工作人員可進行一機多控權限匹配。

4）GPS監控系統與自主作業規劃系統

GPS監控，指揮中心可在大屏幕監控系統、坐席監督平臺實時觀察上線作業無人機的預設航線、當前飛行狀態、當前響應動作以及實時回傳視頻等信息。

5）無人機自主作業任務規劃系統

可在坐席進行無人機自主作業任務規劃，包括可設定定期執行任務、對全轄區內的待命無人機進行集群任務規劃等，也可單獨調用事故地點最近的無人機前往查勘、作業等。2無人機指揮調度系統在城市管理中廣泛的應用場景

2.1公安領域

1）公共事件監測

城市實行網格化管理過程中，由于管轄面積過大，對涉安違章建筑、山區的防火等往往難以掌控，牽扯較大精力。此時利用無人機對轄區開展涉安違章建筑航拍執法，山區建筑進行巡查和拍照，確定是否存在問題已成為常態化行政行為。

2）日常巡邏

無人機日常巡查的基本數據保存形態為視頻、音頻和圖片，數據量龐大且無序，需要專業的工作人員再將其歸類、梳理，轉化成可以供領導層決策參考的數據和文字材料，建立從現場信息收集到領導決策無縫對接的工作流程體系。由專業人員負責無人機現場操作，信息的歸類梳理則交由各科室負責，建立巡查信息報表，實行每周一報，為領導層實時提供參考信息。

3）高空喊話

進行空中喊話，將指揮意圖及時傳達過去，并通過視頻與受害人對話。特別對于目前城市郊區的拆違工作，運用無人機高空中喊話功能，可以有效地震懾頂風作案。同時，指揮中心通過無人機直接監視現場情況，合理安排工作人員進行現場處理，以緩解矛盾，將違建處置在初期萌芽狀態。

4）無線電偵測

R&S; ARDRONIS是一種能有效偵測和監測無人機活動并實現預警的可靠方法。它通過測定活躍遙控器和無人機的方向來確定操作者的方位。采用這種方法可以及時部署有效的反制措施，通過干擾無線電通信鏈路來反制和阻止無線電控制的無人機進入限定區域。R&S; ARDRONIS的能力和關鍵功能包括分類、地理定位和反制無線電控制的無人機帶來的威脅。

5）突發事件勘察

無人機還可以運用到區域內處理突發性事件的過程中。對突發性事件的處理，例如城區交通肇事造成的交通擁堵，可以安排無人機迅速判明情況，合理安排警力進行關鍵路段的交通疏導；還有突發的火災等，無人機都可以安排最合理的交通路線，避免交通擁堵，以便提供綠色的消防安全通道。

2.2環保領域

1）廢氣排放偵測

無人機可以對環境煙氣污染事件進行定位、監測，給地面工作人員提供可靠的信息數據以便及時處理。相比較老式的監測設備，無人機監測大大提高了效率和范圍，等于給環保工作人員安上了千里眼，隨時可進行煙氣排污溯源，定量分析數據，從而進行污染源排放追責認定。

2）污水排放偵測

對于污水排放偵測，只要合理設置無人機點對點地進行隨機起飛檢查，通過高空檢查，還可以對不方便查看、視野范圍無法觸及的地方進行全面近距離的觀察，幫助掌握真實情況，提高執法效率。通過掌上屏幕可以清楚看到無人機傳輸回來的實時情況，掌握企業廢水向河道流入全過程，證據確鑿，絲毫不給企業“做手腳”的機會，并根據污染物超標情況對相關企業進行相應處罰。

3）固體垃圾偵測

無人機，用于發現特殊地段的固體垃圾，工業廢物等，可以監控整個傾倒過程并取證。對于新出現的固體垃圾污染源，可以通過高空監測附近車輛的運輸軌跡，找到運輸源頭。特別是城市郊區和農村地區，偷倒固體垃圾的現象尤為嚴重，跟蹤、取證、溯源到最終制止并處理，無人機有無可比擬的優勢。

4）河道污染巡查

河道污染巡查，實現長效管理，成為當前“治水”工作亟須解決的重大課題。無人機高空作業，可以設置固定監測路線，每天安排無人機進行飛行檢查，有利于解決治水監管“最后一公里”問題。每天安排無人機定時巡航，能快捷有效地監控到河道保潔現狀情況，并對每天采集的數據進行對比，找出河道污染源，幫助河道治污找出科學的治理方案。

2.3國土資源

1）地理信息掃描

利用無人機建立地理信息數據庫，該地理信息數據庫存儲有無人機作業飛行區域的地理信息，通過地面站控制系統跟蹤無人機的飛行區域及航跡，并控制實景采集模塊的實景采集方向與范圍，使實景采集模塊實時獲取地面目標區域的實景圖像，并通過數據傳輸模塊發送到地面站控制系統中。此外，無人機在向地面站控制系統發送實景圖像時，同時發送實景采集模塊采集實景圖像時的三維地理坐標數據，地面站控制系統實時接收實景圖像、所述實景采集模塊的信息以及所述實景采集模塊的三維地理坐標數據，并發送到定位軟件。

2）國土勘察

無人機應用于國土資源勘察可實現礦產資源調查、國家海洋局和國家測繪局實現調查、地表水及淺層地下水資源探查、地質災害預警、自然災害和生態環境評價、典型城市調查、重點工程選址選線、土地資源監測調查工程、礦產資源評價工程等國土資源勘測應用的規劃、管理、保護與合理利用。無人機遙感監測系統還可以為國土資源執法監測提供服務，及時發現和依法查處被監測區域的國土資源違法行為，利用科技手段實現國土資源動態巡查監管。

2.4搶險救災

1）災情勘察

在災情勘察時，無人機可克服因交通、地理、環境、人員無法到達現場等不利因素，快速進入出險空域，利用機上所載裝備，及時傳遞現場影像等信息。為搶險救援提供準確的信息和決策依據，可最大限度地規避風險，保證信息采集人員的人身安全。

2）緊急通信支援

對于一些無通訊信號的盲區，應急通訊就顯得非常重要，無人機可以作為載體提供通訊信號，實現應急通訊保障。在有線通信網絡被破壞的情況下，利用無人機通信系統，可以迅速建立起新的通信系統，以最快的速度恢復通訊聯系，保障特殊地段通訊無盲區。

3）城市消防急救

消防任務期間，無人機能夠實時傳輸火場圖像，將火場地形情況和明火發展情況以及撲火隊伍開展撲救情況實況呈現在現場指揮員面前，為指揮員科學決策提供了可靠的第一手信息。明火撲滅后，無人機還可以在第一時間巡察火場，防止死灰復燃。

4）景區急救

在人們的出行中，無人機除了能滿足人們看美景、拍美景的需求外，還有很多重要作用。自駕游時，無人機可提前沿途巡視地形、堵車、突發事件等，并且能夠在突發事件中可以傳遞訊號、報警等作為通訊基站使用。在森林景區，無人機將在預防火災、景區管理中起到重要作用。

2.5交通巡查

1）日常交警巡查

無人機巡查執勤主要用于規劃固定路段，通過無人機抓拍巡視路面交通擁堵及交通違法行為，主要設置在高速容易擁堵的路段，與高速交警總隊指揮中心互動，提供及時、準確的交通出行信息。

2）擁堵路段管理

對于容易發生擁堵的路段管理顯得尤為重要，交通疏導人員可以借助無人機指揮擁堵的車輛有序地通行，當無人機發現堵點時，交通疏導人員可以按照車輛牌照號指揮車輛有序通行，同時可將路況實時畫面傳輸到指揮中心監控平臺。

2.6林業安全

1）森林巡查

森林覆蓋率高，森林防火壓力較大，日常森林防火巡查依托森林養護隊，不僅人員多，且效率低，每完成一次巡山工作，都要2-3天。而用無人機實施森林防火巡查，一個架次20分鐘巡查即可完成，通過實時圖傳系統判明整個森林情況。

2）緊急救援

無人機機動性強，視野廣闊。可遠觀、可近察，可快速搜索整個災區，也可仔細搜尋特定區域。無人機的應用大大提高了搶險效率。接到出勤任務后，無人機快速啟動，進行險情觀測及現場巡查，將現場情況通過圖像數據傳輸及時反饋給指揮人員，為防汛指揮決策提供準確依據。同時，無人機對險情現場進行反復搜索，發現受災人員后，協同救援人員實施營救，確保受災人員安全。

除此以外，還有在電力巡線、旅游景區、水利勘測、河道巡檢等多領域的使用，是一項在城市管理中逐漸普及的應用。

在無人機不斷的探索和應用中，也發現其存在如下幾點問題，并逐步在以后的工作中予以解決完善。

一是建立科學完善的調配使用機制。無人機不同于玩具，屬于航空模型，飛行帶有較強的專業性和危險性，稍有不慎，輕則摔機，重則傷人。必須統一管理無人機公務運用，需要使用無人機的科室，提前一天將飛行計劃上報辦公室，由辦公室統一調配飛行計劃，整合飛行任務，專人負責飛行操作，最大限度確保飛行安全及裝備安全。

二是解決巡查信息和決策系統融合問題。無人機日常巡查的基本數據保存形態為視頻、音頻和圖片，數據量龐大且無序，需要專業的工作人員再將其歸類、梳理，轉化成可以供領導層決策參考的數據和文字材料，建立從現場信息收集到領導決策無縫對接的工作流程體系。

三是提升無人機應用的廣度與深度。目前無人機在各巡查領域的運用還處在探索適用階段，許多具體的巡查內容還尚需明確和延伸，須早梳理其在具體領域中的巡查內容，如在安全生產巡查中明確大型廠房消防結構巡查、危化品巡查等具體的操作內容和標準，為日后的常態化巡查明確基本方向。