[發明專利]一種集群式油污回收控制方法及系統

有效

• 申請號: 202011162869.8
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112363466B
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 耿文豹;呂昕澤;王林;王奉濤
• 申請（專利權）人: 汕頭大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 葉潔勇

1.一種集群式油污回收控制系統，其特征在于，所述系統包括：船體模塊、溢油檢測無人機和溢油回收模塊；

所述船體模塊通過無線網絡分別與所述溢油檢測無人機和溢油回收模塊通信連接；

所述船體模塊包括甲板、以及設置于所述甲板下方的下艙室，所述甲板用于搭載溢油檢測無人機，所述下艙室用于裝載溢油回收模塊，所述溢油回收模塊包括多個潛航器；

所述溢油檢測無人機，用于采集檢測區域的圖像信息，根據所述圖像信息確定溢油區域，并將所述溢油區域上報給所述船體模塊；

所述溢油回收模塊，用于響應所述船體模塊發送的回收指令，控制所述多個潛航器對所述溢油區域的油污進行回收，所述回收指令包含所述溢油區域；

其中，所述溢油回收模塊具體用于：

控制所述多個潛航器對所述溢油區域進行實時檢測，根據檢測的結果確定所述溢油區域的邊界形狀；

根據所述邊界形狀確定所述多個潛航器的排布陣列，控制多個所述潛航器按所述排布陣列進行排布，以使所述多個潛航器對溢油區域形成包圍圈；

控制所述多個潛航器對溢油區域的油污進行回收。

2.根據權利要求1所述的集群式油污回收控制系統，其特征在于，溢油檢測無人機搭載有圖像采集裝置、溢油識別裝置和通訊裝置；

所述圖像采集裝置用于采集檢測區域的圖像信息，溢油識別裝置用于根據所述圖像信息確定溢油區域，所述通訊裝置用于將所述溢油區域發送給所述船體模塊。

3.根據權利要求2所述的集群式油污回收控制系統，其特征在于，每個所述潛航器均設置有信號收發裝置，多個潛航器之間通過各自的信號收發裝置進行無線通訊。

4.一種集群式油污回收控制方法，應用于權利要求1至3任一所述的集群式油污回收控制系統，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

船體模塊接收到包含目的地信息的溢油回收控制指令后，搭載溢油檢測無人機和溢油回收模塊航行到所述目的地；

當船體模塊航行到所述目的地后，觸發溢油檢測無人機采集目的地區域的圖像信息；

溢油檢測無人機根據所述圖像信息確定溢油區域，并將所述溢油區域的信息上報給所述船體模塊；

當船體模塊接收到所述溢油區域的信息后，向溢油回收模塊發送回收指令，所述回收指令包含所述溢油區域；

溢油回收模塊響應所述回收指令，對所述溢油區域的油污進行回收；

其中，所述對所述溢油區域的油污進行回收，包括：

控制所述多個潛航器對所述溢油區域進行實時檢測，根據檢測的結果確定所述溢油區域的邊界形狀；

根據所述邊界形狀確定所述多個潛航器的排布陣列，控制多個所述潛航器按所述排布陣列進行排布，以使所述多個潛航器對溢油區域形成包圍圈；

控制所述多個潛航器對溢油區域的油污進行回收。

5.根據權利要求4所述的集群式油污回收控制方法，其特征在于，所述根據所述邊界形狀確定所述多個潛航器的排布陣列，具體為：

當所述溢油區域的邊界形狀為圓形時，在所述圓形的圓心處布置一艘潛航器，圍繞所述圓心形成多圈潛航器編隊，每圈潛航器編隊均等間距布置有多艘潛航器，最外圍的一圈潛航器編隊位于所述圓形的圓邊；

當所述溢油區域的邊界形狀為矩形時，在所述矩形的每條邊均布置多艘潛航器。

6.根據權利要求4所述的集群式油污回收控制方法，其特征在于，所述控制所述多個潛航器對溢油區域的油污進行回收，包括：

當所述溢油區域的邊界形狀為圓形時，多圈潛航器編隊同時繞圓心逆時針或順時針移動，以對溢油區域的油污進行回收。

7.根據權利要求4所述的集群式油污回收控制方法，其特征在于，所述控制所述多個潛航器對溢油區域的油污進行回收，還包括：

當所述溢油區域的邊界形狀為矩形時，控制所述多個潛航器按所述邊界排列成矩形編隊，從所述多個 潛航器中確定所述矩形編隊的隊頭，控制所述矩形編隊的隊頭朝所述邊界的內圈運行，以引導所述矩形編隊縮小所述矩形編隊包圍的區域，直至所述矩形編隊的隊頭到達所述溢油區域的中心區域。

8.根據權利要求4所述的集群式油污回收控制方法，其特征在于，所述控制所述多個潛航器對溢油區域的油污進行回收，還包括：

當所述溢油區域的邊界形狀為矩形時，在所述邊界的一對邊上布置數量為N1的潛航器，以對所述邊界的一對邊上的溢油進行回收；在所述邊界的另一對邊上布置數量為N2的潛航器，形成兩排潛航器編隊，控制所述兩排潛航器編隊相向行駛，并控制所述兩排潛航器編隊在行駛過程中對溢油區域的油污進行回收，直到所述兩排潛航器編隊會合；其中，N1小于N2。