一种油气管道巡检GIS系统及方法

摘要

本发明属于信息显示和处理技术领域，具体涉及一种油气管道巡检GIS系统。本发明通过用于对航拍数据进行采集和数据处理的数据层、与数据层电信号连接并用于对数据层获取的视频数据进行识别、处理、服务、存储、发布及展示的服务层及与服务层电信号连接且用于对项目结构进行展示、对地图的卫星影像、操作、对比、测距、添加标识、属性内容及发布；对含实时视频、实时警告、历史视频、历史警告、管线联动展示；对实时数据图表分析、历史数据图表分析、日常巡检报表、日常统计报表和数据的对比的应用层的有机设置，构成了油气管道巡检GIS系统，本发明有效提高了油气管道巡检效率、增强了巡检的时效性，不仅检测全面、而且节省人力。

说明书

技术领域

本发明属于信息显示和处理技术领域，具体涉及一种油气管道巡检GIS系统及方法。

背景技术

目前，市面上很多油气管道巡检系统，主要是面向常态化巡检需求进行研发的，但是大多数巡检模式还是依靠传统人工巡检的方式，即通过人工携带一些检测设备，GPS设备，每天徒步沿管道走5到8公里，发现问题后立即处理或者上报，以维护管线安全。目前常有的威胁管道安全的因素有：偷油、漏油、工程车辆施工、管道上方违建等，这些单靠人工进行巡检，不仅效率低、时效性差，而且检测全面性难以保证。

通过无人机机载高清摄像头，依靠远距离无线数据链路设备将视频实时回传到指挥大厅，借助智能识别技术，对视频数据进行实时处理，将管道周围的安全因素识别出来，并将情况和定位上报给指挥大厅或者现场监管人员，方便管理者快速做出决策，派遣相关人员找到安全隐患点进行补救整改。这种模式一方面时效性高，另一方面节省了人力。此外，随着维护管道规模逐年增加，巡线预算压力不断增加，继续扩大巡线员工组织已难以为继。引入智慧巡线新技术，提高巡线科技含量，提升巡线效率是油气管道保障与维护的必然选择。

发明内容

本发明为了提高油气管道巡检效率、增强时效性，且检测全面、节省人力，提供了一种油气管道巡检GIS系统及方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种油气管道巡检GIS系统，包括数据层、服务层和应用层；所述数据层通过电信号传输数据给服务层，所述服务层通过电信号传输数据给应用层。

所述的数据层用于对数据进行采集和数据处理；所述的服务层用于对数据层获取的视频数据进行识别、处理、服务、存储管理及发布和展示；所述的应用层用于对项目结构进行展示，对地图的卫星影像、操作、对比、测距、添加标识、属性内容及发布，并对含实时视频、实时警告、历史视频、历史警告、管线联动展示，对实时数据图表分析、历史数据图表分析、日常巡检报表、日常统计报表和数据的对比。

所述的数据层包括

数据采集机构，数据采集机构用于采集油气管道相关数据；

数据处理器，数据处理器用于离线数据合成和实时推流转发，与数据采集机构电信号连接。

所述离线数据合成是将管线航拍数据合成为高清正射影像图和高程图；所述实时推流转发是在作业区用终端电脑将远程接收的视频信号实时转发推流到服务层中。

所述的数据采集机构包括

无人机；

双光吊舱，双光吊舱设置在无人机上，用于可见光和红外探测；

无线数据链，设置在无人机上且与双光吊舱电信号连接，用于远距离的无线传输；

地面站，地面站由飞手携带与操作，与无人机电信号连接，用于操作无人机和监控无人机包含电池，姿态，位置数据的实时状态。

所述的无人机是旋翼无人机或者垂直起降无人机。

所述的服务层包括

AI服务器，AI服务器用于视频处理、数据上传、图像识别和推流，其与数据层电信号连接；

流媒体服务器，流媒体服务器与AI服务器电信号连接，用于图像和视频的管理、接口服务、负载均衡、系统配置及提供业务数据库；

地图服务器，地图服务器用于存储管理、瓦片发布、WMS服务、矢量数据发布及三维场景服务；

系统服务器，系统服务器分别与地图服务器和流媒体服务器电信号连接，用于项目、地图、视频、报表、用户、权限及业务数据库的管理。

所述的应用层包括

项目模块，项目模块用于展示项目结构，包含项目节点、单项节点、管线节点、管线矢量数据节点和影像数据节点；所述项目节点是系统中的所有项目的名称；所述单项节点是对应项目下的单项名称；所述管线节点是对应单项下的管线名称；所述管线矢量数据节点和影像数据节点是对应管线下的展示内容；所述管线矢量数据节点包含管道中心线、基础地理信息、高后果区信息；所述影像数据是航拍图影像数据和卫星影像数据；

地图模块，地图模块包含卫星影像、工具设置、管线矢量数据、航拍影像；所述卫星影像是在线的地图底图；所述工具设置是对地图的操作功能，包含分屏对比、测距及添加标识；所述管线矢量数据是与管道相关的kml、shpFile文件以及其属性内容；所述航拍影像是地图服务器发布的航拍瓦片数据；

视频模块，视频模块包含实时视频、实时警告、历史视频、历史警告和管线联动展示；所述实时视频是实时展示现场场景信息；所述实时警告是发现问题后页面给出警告提示；所述历史视频是将历史视频展示到系统当中；所述历史警告是历史发现的问题警告列表；所述管线联动展示是根据项目模块中选择的管线的不同动态展示出对应的历史视频。

分析模块，分析模块包含实时数据图表分析、历史数据图表分析、日常巡检报表、日常统计报表、数据对比；所述实时数据图表分析包含当前发现的问题以及系统状态的柱状图、饼状图、折线图直观动态展示；所述历史数据图标分析包含历史发现的问题以及系统状态的柱状图、饼状图、折线图直观静态展示；所述日常巡检报表是包含当日巡检结果即有无异常，巡线长度，巡线位置、应急预案等信息展示；所述日常统计报表是以表格的形式对巡检的问题数的统计结果展示；所述数据对比是对同一区域不同日期的航拍数据进行对比。

有益效果：

本发明通过数据层进行数据的采集与初步处理，进而到服务层进行AI自动识别，对管道两侧的工程车辆、房屋占压、可疑人员、可疑车辆、管道裸露、打孔倒油、石油泄漏和烟雾起火等风险进行识别，并可对土壤翻动、山体滑坡及崩塌、水毁及泥石流、三桩一牌即标志桩、测试桩、里程桩、安全警示牌进行对比：AI服务器识别后自动推流到流媒体服务器进行视频流的发布，同时AI服务器将识别的结果通过流媒体服务器回调接口层保存到流媒体服务器。后台管理系统综合流媒体服务器和地图服务器将视频和GIS数据很好的展示出来；基于视频识别技术和层次清晰的服务器架构，提供了稳定、可靠的业务需求保障，很好的解决了管道巡检作业环境复杂、效率低下等问题，对于管道巡检业务具有一定的现实意义。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例，详细说明如后。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明油气管道巡检GIS系统框架图。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例，详细说明如后。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本发明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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

参照图1所示的一种油气管道巡检GIS系统，包括数据层、服务层和应用层；所述数据层通过电信号传输数据给服务层，所述服务层通过电信号传输数据给应用层。

在实际使用时，本发明通过通过在数据层，完成数据采集，将管道周围的环境数据通过无线数据链路将摄像头数据实时回传到作业区，并在作业区进行实时数据转发，并进行离线数据合成及实时推流转发的数据初步处理，进而到服务层进行AI自动识别，对管道两侧的工程车辆、房屋占压、可疑人员、可疑车辆、管道裸露、打孔倒油、石油泄漏和烟雾起火等风险进行识别，并可对土壤翻动、山体滑坡及崩塌、水毁及泥石流、三桩一牌即标志桩、测试桩、里程桩、安全警示牌进行对比：AI服务器识别后自动推流到流媒体服务器进行视频流的发布，同时将AI自动识别的结果在服务层内保存，并将视频和GIS数据很好的展示出来。

本发明提供了稳定、可靠的业务需求保障，很好的解决了管道巡检作业环境复杂、效率低下等问题，对于管道巡检业务具有一定的现实意义。

GIS的含义为地理信息系统。

实施例二：

参照图1所示的一种油气管道巡检GIS系统，在实施例一的基础上，所述的数据层用于对数据进行采集和数据处理；所述的服务层用于对数据层获取的视频数据进行识别、处理、服务、存储管理及发布和展示；所述的应用层用于对项目结构进行展示，对地图的卫星影像、操作、对比、测距、添加标识、属性内容及发布，并对含实时视频、实时警告、历史视频、历史警告、管线联动展示，对实时数据图表分析、历史数据图表分析、日常巡检报表、日常统计报表和数据的对比。

在实际使用时，通过在数据层完成数据采集，采集的数据类型包括图像数据、视频数据及数据层中的数据采集机构位置数据和姿态数据。其中的图像数据是在高后果区数据采集时通过数据采集机构中的相机定时拍照功能拍摄的管线周围的正射图片数据，视频数据是数据采集机构中的无人机采用摄像机实时拍摄采集的管线视频数据，位置数据是实时传回数据采集机构中的无人机所处的位置坐标，姿态数据是指数据采集机构中的无人机在飞行作业过程中在空中的偏航、俯仰、滚转数据，并将油气管道周围的环境数据实时回传到服务层进行实时数据转发。针对于巡检航拍图需求，数据层可以进行离线航拍图合成并通过服务层的发布叠加，并利用服务层对实时数据进行管理。服务层首先将数据层获取的原始视频在本层内流传并进行拉流，随后对视频流进行智能分析处理，并将处理后的结果数据再次推流，这样就可以在任何地方通过流地址进行识别后视频流的播放操作了。

数据层中的数据处理包括离线数据合成和实时推流转发。离线数据合成是将管线航拍数据合成为高清正射影像图和高程图，实时推流转发是将远程接收的视频信号实时转发推流到流媒体服务器中。

本发明通过数据层对航拍数据进行采集和数据处理，通过服务层对数据层获取的视频数据进行识别、处理、服务、存储管理及发布和展示及应用层对项目结构进行展示、对地图的卫星影像、操作、对比、测距、添加标识、属性内容及发布；对含实时视频、实时警告、历史视频、历史警告、管线联动展示；对实时数据图表分析、历史数据图表分析、日常巡检报表、日常统计报表和数据的对比，提高了巡检效率，并增强了时效性，检测更加全面，且节省了人力。

实施例三：

参照图1所示的一种油气管道巡检GIS系统，在实施例一或实施例二的基础上，所述的数据层包括

数据采集机构，数据采集机构用于采集油气管道相关数据；

数据处理器，数据处理器用于离线数据合成和实时推流转发，与数据采集机构电信号连接。

进一步的，所述离线数据合成是将管线航拍数据合成为高清正射影像图和高程图；所述实时推流转发是在作业区用终端电脑将远程接收的视频信号实时转发推流到服务层中。

进一步的，所述的数据采集机构包括

无人机；

双光吊舱，双光吊舱设置在无人机上，用于可见光和红外探测；

无线数据链，设置在无人机上且与双光吊舱电信号连接，用于远距离的无线传输；

地面站，地面站由飞手携带与操作，与无人机电信号连接，用于操作无人机和监控无人机包含电池，姿态，位置数据的实时状态。

更进一步的，所述的无人机是旋翼无人机或者垂直起降无人机。

在实际使用时，数据采集主要是通过无人机机载双光吊舱，通过无线数据链路进行实时数据回传，包含的数据类型主要有图像数据、视频数据、位置数据和姿态数据。由于无线数据链路通信范围的限制，且无人机在作业区通常可以飞行45公里左右，因此，常常采用的方法是在作业区终端机上先对视频流进行接收，然后在终端机上对实时数据通过FFmpeg进行二次推流转发到服务层的流媒体服务器上。

在具体应用时，无人机采用旋翼无人机或者垂直起降无人机的技术方案，能够方便的根据不同的应用场景采用不同类型的无人机进行作业，其中针对地形复杂，地势变化大的场景，可采用旋翼无人机作业，利用其机动性能好的优势保证作业安全性；针对地形平坦，管线长直的场景可采用垂直起降无人机，利用其飞行速度快的优势，大大提高作业效率，因此采用两种无人机基本上可满足不同环境下的作业需求，保证作业效率和安全性。其中的双光吊舱采用的是可进行可见光和红外探测的包含云台与相机的机载设备；无线数据链是一种能够远距离无线传输的数据通讯设备；所述地面站是用来操作无人机和监控无人机实时状态包含电池，姿态，位置等数据。

实施例四：

参照图1所示的一种油气管道巡检GIS系统，在实施例一或实施例二的基础上，所述的服务层包括

AI服务器，AI服务器用于视频处理、数据上传、图像识别和推流，其与数据层电信号连接；

流媒体服务器，流媒体服务器与AI服务器电信号连接，用于图像和视频的管理、接口服务、负载均衡、系统配置及提供业务数据库；

地图服务器，地图服务器用于存储管理、瓦片发布、WMS服务、矢量数据发布及三维场景服务；

系统服务器，系统服务器分别与地图服务器和流媒体服务器电信号连接，用于项目、地图、视频、报表、用户、权限及业务数据库的管理。

在实际使用时，AI服务器是对采集的视频数据进行智能识别处理，包含视频处理、数据上传、图像识别、推流。视频处理是将视频帧进行压缩；数据上传是将视频处理后的截图上传到流媒体服务器；所述图像识别是对视频帧数据进行工程车辆、行人等数据的智能识别；推流是将视频处理后的数据推流转发出去。AI服务器通过拉流流媒体服务器视频数据对数据进行智能识别处理，处理算法主要通过设计深度神经网络进行模型训练。在AI服务器处理完后，一方面将处理的截图通过流媒体服务器接口上传到流媒体服务器中，另一方面将处理结果推流到流媒体服务器，也即流媒体服务器中既有原始视频流，又有识别后的视频流，可以提供给用户进行选择性查看。

本发明通过从数据层进行数据的采集与初步处理，进而到服务层进行AI自动识别，可识别管道两侧12项风险：

(1)工程车辆(铲车、推土机、打夯机、挖掘机)--识别

(2)房屋占压(房屋、帐篷)，两侧5米禁止各类建筑物--识别

(3)可疑人员--识别

(4)可疑车辆(小型汽车、自行车、摩托车、电动车、三轮车、货车、客车)--识别

(5)管道裸露--识别

(6)打孔倒油--识别

(7)三桩一牌(标志桩、测试桩、里程桩、安全警示牌)--对比

(8)石油泄漏--识别

(9)土壤翻动(挖掘、挖塘)--对比

(10)山体滑坡、崩塌—对比

(11)烟雾起火(泄漏起火、烧荒)--识别

(12)水毁、泥石流—对比。

AI服务器识别后自动推流到流媒体服务器进行视频流的发布，同时AI服务器将识别的结果通过流媒体服务器中的http回调接口层保存到流媒体服务器。后台管理系统综合流媒体服务器和地图服务器将视频和GIS数据很好的展示出来；基于强大的视频识别技术和层次清晰的服务器架构，为客户提供了稳定、可靠的业务需求保障，很好的解决管道巡检作业环境复杂，效率低下等问题，对于管道巡检业务具有一定现实意义。

所述流媒体服务器是用来收集、缓存、调度和广播媒体内容提供视频服务，包含图像管理、视频管理、接口服务、负载均衡、系统配置、业务数据库；其中的图像管理是将AI服务器识别的图像进行存储并和业务数据库关联起来；视频管理是将视频存储并和业务数据库关联起来；接口服务是流媒体对外提供了方便操作和管理流媒体的函数接口；负载均衡是用来对流媒体服务器推流和拉流操作访问量很大的时候均衡处理数据量再分配到流媒体端；系统配置是流媒体服务器的配置内容，回调事件可以通过配置文件进行修改；所述业务数据库是用来管理图像数据和视频数据的，将图像和视频数据库的物理路径在数据库做好记录，方便接口操作。流媒体服务器通过nginx在推流和拉流端进行负载均衡，然后利用流媒体端的接口服务进行实时结果的存储并将物理文件路径和数据库进行关联。视频分析结果都会以年月日时分秒的格式存储到流媒体服务器对应的路径下。关于数据库的维护(增删改查)都通过接口来实现。流媒体端的接口有三层，分别为接口服务层、内部的文件操作层还有数据库操作层。与其他服务器或者终端的交互是通过接口服务层来实现的。

所述地图服务器包含存储管理、瓦片发布、WMS服务、矢量数据发布、三维场景服务。其中的存储管理是对航拍切片的数据进行存储管理；瓦片发布是将航拍按级别切片后数据进行发布；WMS服务是提供网络地图数据服务；矢量数据发布是提供管道中心线、基础地理信息等kml或者shpFile数据服务；三维场景服务是叠加航拍正射影像图和高程数据再配合三维模型生成真是的三维场景。地图服务器通过Tomcat对GeoSever切片后的数据进行发布，并将kml和shpFile等文件按照固定的命名结构进行发布，在后台管理系统中将项目节点和地图服务器中的数据一一对应进行配置，确保对应的管线加载对应的地图信息；发布的地图服务为应用层的功能模块提供支撑。

所述系统服务器包含项目管理、地图管理、视频管理、报表管理、用户管理、权限管理、业务数据库。其中的项目管理是对项目的整体结构进行管理，更为清晰的展示项目整体概况；地图管理是将各类图层在地图上展示出来，以及一些实时定位功能；视频管理是在后台对流媒体服务器中的视频通过接口进行增删改查；报表管理是在后台进行报表的设计与分发，以及报表的删除，预览等；用户管理是对系统操作人员的集中管理展示；权限管理是对登录用户赋予一定的权限，修改其所能查看的数据范围；所述业务数据库是将用户的报表，人员，视频，项目目录结构等信息通过数据库管理起来，方便实现复杂的业务逻辑。系统服务器采用现有技术框架搭建，是整个系统的枢纽，各个服务器与前端的交互必须通过系统服务器。后台可以创建新项目，设计报表，同时还可以进行用户管理，并对用户权限进行设置，使不同的用户具有不同的浏览权限，另外该服务器也有自己独立的数据库进行数据的存储与维护，负责整个GIS系统的功能和数据的交互。

下面说明智能识别技术在框架中的应用处理。

智能识别采用深度神经网络搭建识别模型，首先对油气管道常见的12种风险类型，分别采集一万个样本进行人工标注，然后通过提取高维特征进行有监督训练，由于实际管道巡检中，发生风险项具有间断性、不确定性、地区密集性等特点，相对巡检需求，通过一万个样本训练得到的模型具有很强的泛化能力，识别率能够保证在95％以上，满足油气管道的风险识别需求，这在很大程度上减轻了管线巡护管理人员的工作量。此外，为了方便模块化开发，同时考虑智能识别算法很占用系统资源，因此将智能识别系统单独部署到一台服务器中，当系统处理完后，可以通过推流模块将处理后的结果推送到流媒体服务器中。后期可以很容易扩展到多路视频处理，该服务器只需要负责不断往流媒体服务器推送视频数据即可，如果AI服务器处理压力大可增加AI服务器数量，流媒体服务器处理压力大可增加流媒体服务器数量，这样模块化设计方便协同开发，维护，也增加了系统的稳定性。

实施例五：

参照图1所示的一种油气管道巡检GIS系统，在实施例一或实施例二的基础上：所述的应用层包括

项目模块，项目模块用于展示项目结构，包含项目节点、单项节点、管线节点、管线矢量数据节点和影像数据节点；所述项目节点是系统中的所有项目的名称；所述单项节点是对应项目下的单项名称；所述管线节点是对应单项下的管线名称；所述管线矢量数据节点和影像数据节点是对应管线下的展示内容；所述管线矢量数据节点包含管道中心线、基础地理信息、高后果区信息；所述影像数据是航拍图影像数据和卫星影像数据；

地图模块，地图模块包含卫星影像、工具设置、管线矢量数据、航拍影像；所述卫星影像是在线的地图底图；所述工具设置是对地图的操作功能，包含分屏对比、测距及添加标识；所述管线矢量数据是与管道相关的kml、shpFile文件以及其属性内容；所述航拍影像是地图服务器发布的航拍瓦片数据；

视频模块，视频模块包含实时视频、实时警告、历史视频、历史警告和管线联动展示；所述实时视频是实时展示现场场景信息；所述实时警告是发现问题后页面给出警告提示；所述历史视频是将历史视频展示到系统当中；所述历史警告是历史发现的问题警告列表；所述管线联动展示是根据项目模块中选择的管线的不同动态展示出对应的历史视频。

分析模块，分析模块包含实时数据图表分析、历史数据图表分析、日常巡检报表、日常统计报表、数据对比；所述实时数据图表分析包含当前发现的问题以及系统状态的柱状图、饼状图、折线图直观动态展示；所述历史数据图标分析包含历史发现的问题以及系统状态的柱状图、饼状图、折线图直观静态展示；所述日常巡检报表是包含当日巡检结果即有无异常，巡线长度，巡线位置、应急预案等信息展示；所述日常统计报表是以表格的形式对巡检的问题数的统计结果展示；所述数据对比是对同一区域不同日期的航拍数据进行对比。

在实际使用时，项目模块主要用来展示项目树结构，级别从高到低分为项目节点、单项节点、管线节点、管线矢量数据节点、影像数据节点。其中的项目节点是系统中的所有项目的名称；单项节点是对应项目下的单项名称；管线节点是对应单项下的管线名称；管线矢量数据节点和影像数据节点是对应管线下的展示内容；管线矢量数据节点包含管道中心线、基础地理信息、高后果区信息；影像数据是航拍图影像数据和卫星影像数据；根据后台项目管理以及权限配置进行配置。

所述地图模块包含卫星影像、工具设置、管线矢量数据、航拍影像。其中的卫星影像是在线的地图底图。地图模块采用cesium.js图层叠加功能将卫星影像，管线矢量数据，航拍影像等叠加到地图上。同时也可以在地图上实时展示无人机的位置。动态的呈现出来。地图加载部分还可以进行地图的分屏对比，将不同日期的同一地方的数据进行同步对比，并出具对比分析报告；工具设置是一些对地图的操作功能，包含分屏对比，测距，添加标识等；；管线矢量数据是管道相关的kml、shpFile等文件以及其属性内容；所述航拍影像是地图服务器发布的航拍瓦片数据。

所述视频模块包含实时视频、实时警告、历史视频、历史警告、管线联动展示。其中的实时视频是实时展示现场场景信息；所述实时警告是发现问题后页面给出警告提示；历史视频是将历史视频展示到系统当中；历史警告是历史发现的问题警告列表；管线联动展示是根据项目模块中选择的管线的不同动态展示出对应的历史视频。视频模块采用video.js技术用来展示flv格式的实时视频数据和历史视频数据，同时将视频分析结果展示出来，且视频分析结果要和视频播放做到联动，同时视频的显示还受管线的控制，不同的管线展示的视频不同。

分析模块包含实时数据图表分析、历史数据图表分析、日常巡检报表、日常统计报表、数据对比；实时数据图表分析包含当前发现的问题以及系统状态的柱状图、饼状图、折线图直观动态展示；历史数据图标分析包含历史发现的问题以及系统状态的柱状图、饼状图、折线图直观静态展示日常巡检报表是包含当日巡检结果即有无异常，巡线长度，巡线位置、应急预案等信息展示；所述日常统计报表主要是以表格的形式对巡检的问题数的统计结果展示；所述数据对比是对同一区域不同日期的航拍数据进行对比。分析模块采用echarts.js通过图表进行数据的实时分析结果展示和历史分析结果展示，日常巡检后的结果可以通过巡检报表和统计报表查看，报表生成主要采用前端报表控件通过SQL语句查询数据库来显示完成，生成的报表也可以导出成pdf、word、excel等形式。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以根据实际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合，以达到相应的技术效果，具体对于各种组合情况在此不一一赘述。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。