[發明專利]基于無人機技術的水文勘測的裝置及方法

在審

• 申請號: 202011373524.7
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112461215A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 吳碧瓊;王迎斌;蔣梵;宋佳龍;段超然;李俊峰;錢偉;任新楷
• 申請（專利權）人: 中國長江電力股份有限公司
• 主分類號: G01C13/00
• 分類號: G01C13/00;G01N33/18;G08C17/02;B64C39/02
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

1.一種基于無人機技術的水文勘測的裝置，其特征是：它包括無人機（1）、多普勒超聲波流量計（2）、攝像頭（3）、無線通信模塊（4）、數據處理模塊（5）、PH傳感器（6）、水深傳感器（7）和釋放機構（8）；所述多普勒超聲波流量計（2）、攝像頭（3）、無線通信模塊（4）、數據處理模塊（5）和釋放機構（8）與無人機（1）的機架（11）連接，PH傳感器（6）和水深傳感器（7）與釋放機構（8）的連接件（84）連接，連接件（84）懸垂于無人機（1）下部上下升降調整PH傳感器（6）和水深傳感器（7）的高度。

2.根據權利要求1所述的基于無人機技術的水文勘測的裝置，其特征是：所述釋放機構（8）包括與電機（81）輸出端連接的索盤（82）、纏繞在索盤（82）上的繩索（83），以及與繩索（83）一端連接的連接件（84），電機（81）與無人機（1）的機架（11）連接，PH傳感器（6）和水深傳感器（7）與連接件（84）連接。

3.根據權利要求1所述的基于無人機技術的水文勘測的裝置，其特征是：所述電機（81）為步進電機或伺服電機，與無人機（1）的驅動模塊（12）連接。

4.根據權利要求1所述的基于無人機技術的水文勘測的裝置，其特征是：所述PH傳感器（6）為無線PH傳感器或有線PH傳感器；無線PH傳感器與無線通信模塊（4）建立無線連接，無線通信模塊（4）與數據處理模塊（5）連接；有線PH傳感器的數據線沿繩索（83）綁定與數據處理模塊（5）連接。

5.根據權利要求1所述的基于無人機技術的水文勘測的裝置，其特征是：所述水深傳感器（7）為無線水深傳感器或有線水深傳感器；無線水深傳感器與無線通信模塊（4）建立無線連接，無線通信模塊（4）與數據處理模塊（5）連接；有線水深傳感器的數據線沿繩索（83）綁定與數據處理模塊（5）連接。

6.根據權利要求1所述的基于無人機技術的水文勘測的裝置，其特征是：所述多普勒超聲波流量計（2）與數據處理模塊（5）連接，用于檢測水的流速，數據處理模塊（5）與無人機（1）的驅動模塊（12）連接。

7.根據權利要求1所述的基于無人機技術的水文勘測的裝置，其特征是：所述攝像頭（3）與無人機操控系統連接，并將攝像畫面傳輸給無人機操控系統，監控無人機（1）下方的場景。

8.根據權利要求1所述的基于無人機技術的水文勘測的裝置，其特征是：所述無線通信模塊（4）用于接收PH傳感器（6）和水深傳感器（7）的數據，并將數據傳輸給數據處理模塊（5）。

9.根據權利要求1所述的基于無人機技術的水文勘測的裝置，其特征是：所述數據處理模塊（5）處理數據后回傳給無線通信模塊（4），無線通信模塊（4）再將回傳后的數據發送至客戶端。

10.根據權利要求1~9任一項所述的基于無人機技術的水文勘測的裝置的勘測方法，其特征是，它包括如下步驟：

S1，通過無人機操控系統操控無人機（1）抵達河道上空，開啟攝像頭（3）攝像，攝像畫面顯示于無人機操控系統的顯示屏上；操控者通過畫面再操控無人機（1）與水流的方向垂直；

S2，通過無人機操控系統操控開啟多普勒超聲波流量計（2），檢測水的流速；多普勒超聲波流量計（2）將檢測的數據傳輸給數據處理模塊（5）；數據處理模塊（5）將水流速度傳輸給無人機（1）的驅動模塊（12），此時，水流的速度和無人機（1）自身的速度均顯示在無人機操控系統的顯示屏上，操控者操控無人機（1）的速度，使其與水流的速度一致；

S3，通過無人機操控系統操控電機（81）驅動索盤（82）驅動釋放繩索（83），PH傳感器（6）和水深傳感器（7）逐步下降；當PH傳感器（6）和水深傳感器（7）沒入水中后，PH傳感器（6）和水深傳感器（7）將感應的數據傳輸給無線通信模塊（4），或者將感應的數據傳輸給數據處理模塊（5）；

S4，過無人機操控系統操控電機（81）驅動索盤（82）旋轉驅動繩索（83）上升，當PH傳感器（6）和水深傳感器（7）離開水面后，電機（81）停止；

S5，無線通信模塊（4）將接受的數據傳輸給數據處理模塊（5），數據處理模塊（5）對多普勒超聲波流量計（2）、PH傳感器（6）和水深傳感器（7）的數據進行處理，處理后再回傳給無線通信模塊（4），無線通信模塊（4）將處理后的數據發送給客戶端。