[發明專利]海水污染物的遠程監測系統及監測方法

有效

• 申請號: 201910542842.2
• 申請日: 2019-06-21
• 公開（公告）號: CN110244763B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 龔玉剛;顧沈明;譚安輝
• 申請（專利權）人: 浙江海洋大學
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10;G05D1/02
• 代理公司: 紹興市寅越專利代理事務所(普通合伙) 33285
• 代理人: 郭云梅

1.一種海水污染物的遠程監測系統，其特征在于，所述系統包括：

多個無人艇，所述無人艇上設置有水質傳感器和第一無線通信模塊，所述無人艇可在巡航模式和水質監測模式兩者之間切換，所述無人艇處于巡航模式時，所述無人艇沿設定的巡航路徑前進，所述無人艇處于水質監測模式時，所述無人艇沿設定的監測路徑前進，并在監測路徑中設定的監測點采用所述水質傳感器進行水質監測；

多個無人機，所述無人機上設置有攝像頭和第二無線通信模塊，所述無人機可在巡航模式和海面監測模式兩者之間切換，所述無人機處于巡航模式時，所述無人機沿設定的巡航路徑飛行，所述無人機處于海面監測模式時，所述無人機沿設定的監測路徑前進，并在監測路徑中設定的監測點采用所述攝像頭采集海面圖像；

以及控制器，所述控制器包括：

巡航路徑采集模塊，用于在需要規劃監測路徑時，獲取所述多個無人艇當前的巡航路徑中關鍵點的坐標和當前的位置坐標，并獲取所述多個無人機當前的巡航路徑中關鍵點的坐標和當前的位置坐標；

監測路徑規劃模塊，用于生成多條監測路徑，并在所述多條監測路徑中分別設定多個監測點，獲取所述多個監測點的位置坐標；

監測路徑匹配模塊，用于根據所述監測路徑中監測點的坐標和所述巡航路徑中關鍵點的坐標的相似度，為每條監測路徑分別分配一無人機和一無人艇；

無人機和無人艇綁定模塊，用于將分配至同一監測路徑的無人機和無人艇設置為綁定關系，向所述無人機發送與其綁定的無人艇的編號，向所述無人艇發送與其綁定的無人機的編號；

監測任務下發模塊，用于將所述監測路徑中的監測點的坐標發送至所匹配的無人機和無人艇；

監測數據采集模塊，用于從所述無人機獲取所述無人機在監測點拍攝的圖像，并從所述無人艇獲取所述無人艇在監測點的水質檢測數據。

2.根據權利要求1所述的海水污染物的遠程監測系統，其特征在于，所述監測路徑匹配模塊采用如下步驟為每條監測路徑分別分配一無人機和一無人艇：

依次計算所述無人機的巡航路徑與所述監測路徑的相似度，選擇與所述監測路徑的相似度最高的巡航路徑所對應的無人機為該監測路徑匹配的無人機；

依次計算所述無人艇的巡航路徑與所述監測路徑的相似度，選擇與所述監測路徑的相似度最高的巡航路徑所對應的無人機為該監測路徑匹配的無人艇。

3.根據權利要求2所述的海水污染物的遠程監測系統，其特征在于，所述監測路徑匹配模塊采用如下步驟計算所述無人機的巡航路徑與所述監測路徑的相似度：

根據所述無人機當前的位置，確定所述無人機的巡航路徑中剩余的關鍵點的數量m1；

判斷所述無人機的巡航路徑中剩余的關鍵點的數量m1與所述監測路徑中監測點的數量n是否一致；

如果所述無人機的剩余的巡航路徑中關鍵點的數量m1大于所述監測路徑中監測點的數量n，則將所述無人機的巡航路徑中關鍵點刪減至數量與所述監測路徑中監測點的數量n相同；

分別計算巡航路徑中剩余的第i個關鍵點與監測路徑中第i個監測點的距離di，i∈(1，n)，并計算，作為所述巡航路徑與所述監測路徑的相似度；

如果所述無人機的巡航路徑中關鍵點的數量m1小于所述監測路徑中監測點的數量n，則將所述監測路徑中監測點刪減至數量與所述無人機的巡航路徑中關鍵點的數量m1一致；

分別計算巡航路徑中剩余的第j個關鍵點與監測路徑中第j個監測點的距離dj，j∈(1，m1)，并計算，作為所述巡航路徑與所述監測路徑的相似度。