[實用新型]一種用于水域漂浮物監測的無人機監控系統

有效

• 申請號: 201720036700.5
• 申請日: 2017-01-12
• 公開（公告）號: CN206313928U
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 王昱淇
• 申請（專利權）人: 王昱淇
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種無人機監控系統，特別涉及一種用于水域漂浮物監測的無人機監控系統，屬于無人機技術領域。

背景技術

長江等水域每年有大量漂浮物形成，特別是在三峽大壩前和三峽水庫等區域，長期被漂浮物困擾，既影響發電、通航、泄洪的安全，又對流域的水質產生嚴重污染。漂浮物主要有垃圾和水生植物，比如自由漂浮水面的水葫蘆，通過匍匐莖增殖，適宜條件下沿河岸水面波動線萌發生長。近年來，工業化使江河湖泊水質惡化，富營養化程度提高，水葫蘆因此迅速蔓延，泛濫成災，覆蓋水面，在汛期阻礙水流。濃密的水葫蘆還降低了光線對水體的穿透能力，影響水底生物的生長，并增加水中二氧化碳的濃度，降低水產品產量，增加水的蒸發量，為蚊類提供適宜的滋生場所。另外，每年有數百萬噸的生活垃圾傾入長江，加上水生植物等這些漂浮堆積物嚴重地堵塞了水電站的機組進水，并且阻塞航道。由此可見，大量漂浮物的存在對發電、漁業、航運等造成了嚴重影響，需要高效可靠的手段對水域漂浮物進行監測，以便于采取進一步的措施。

無人機航拍具有高清晰、大比例尺、小面積、高現勢性的優點，特別適合獲取帶狀地區航拍影像(河流、水庫、海岸線等)，無人機起飛降落受場地限制較小，在操場、公路或其它較開闊的地面均可起降，其穩定性、安全性好，轉場等非常容易，有著廣闊的市場需求。

現有技術的無人機航拍監控主要應用于國家生態環境保護、土地利用調查、水資源開發、農作物長勢監測與估產、農業作業、自然災害監測與評估、城市規劃與市政管理、森林病蟲害防護與監測、公共安全、國防事業、數字地球以及廣告攝影等領域，用于水域漂浮物監測還較為少見。

結合多方面來看，現有技術主要存在以下幾點缺陷：一是當前水域漂浮物的監測主要采用人工肉眼觀測，部分水面區域觀測人員無法到達，監測實施難度很大，監測可靠性很低；二是部分監測水面雖然可以使用觀測船抵達，但通過觀測船在不同水域行使安全可靠性差，容易引發安全事故，并且交通工具會對水域的流速和流向造成干擾，影響監測數據的質量，降低了觀測的可靠性；三是當前技術使用的交通工具移動速度慢，無法在短時間內對大面積水域的漂浮物進行監測，監測手段落后，監測質量較差；四是當前監測需要動用大量人力物力，人員精力消耗大，監測成本很高；五是當前水域漂浮物監測以定性分析為主，無法準確計算監測面積和水域漂浮物面積，無法準確計算水域漂浮物的密度，缺少定量監測和分析的基礎，水域漂浮物監測質量差，不便于采取進一步的措施。

實用新型內容

針對現有技術的不足，本實用新型提供的一種用于水域漂浮物監測的無人機監控系統，主要采用無人機巡航模塊監測，能夠到達大多數水面區域，無需觀測人員到達，監測實施難度小，無人機不載監測人員，無人機巡航模塊從空中抵達觀測點，克服了通過觀測船行使安全可靠性差，容易引發安全事故，并且交通工具會對水域的流速和流向造成干擾的缺點，監測的可靠性和安全性提高，能夠在短時間內對大面積水域的漂浮物進行監測，監測效率高，能夠節省大量人力物力，減少監測人員的精力消耗，監測成本低，能夠準確計算監測面積和水域漂浮物面積，能夠準確計算水域漂浮物的密度，具有定量監測和分析的基礎，提供的詳細監測數據有利于分析決策和采取進一步措施，設置有無人機起降臺和自動巡航模式，無人機監控系統的智能化程度進一步提高，操作和使用更為方便。

為達到以上技術效果，本實用新型所采用的技術方案如下：

一種用于水域漂浮物監測的無人機監控系統，包括無人機巡航模塊和地面監測處理模塊，無人機巡航模塊包括飛行控制裝置、飛行狀態感知裝置、航空攝影裝置和無人機信號傳輸裝置，地面監測處理模塊包括無人機操作遙控器、地面信號傳輸裝置、圖像處理器、觸摸式顯示屏和監測處理計算機；

無人機巡航模塊設置在無人機上，飛行狀態感知裝置包括飛行測速儀、飛行高度測量器、北斗衛星定位裝置、飛行傾角測量器，航空攝影裝置包括航攝攝像頭、攝像頭角度調節裝置、攝像頭角度測量器，無人機信號傳輸裝置包括飛行指令接受器、飛行狀態數據傳送器、圖像數據傳送器；

地面監測處理模塊設置在地面上，無人機操作遙控器根據飛行操作指令向飛行指令接受器發出信號，地面信號傳輸裝置分別接收飛行狀態數據傳送器傳送的飛行狀態數據和圖像數據傳送器傳送的航攝圖像數據，地面信號傳輸裝置向圖像處理器傳送航攝圖像，圖像處理器對航攝圖像進行處理，觸摸式顯示屏與圖像處理器相連接并顯示航攝圖像，監測處理計算機分別與圖像處理器、觸摸式顯示屏和地面信號傳輸裝置相連接。