[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

一種基于無人機技術的水文勘測的裝置及方法，它包括無人機、多普勒超聲波流量計、攝像頭、無線通信模塊、數據處理模塊、PH傳感器、水深傳感器和釋放機構，通過多普勒超聲波流量計、攝像頭、無線通信模塊、數據處理模塊和釋放機構與無人機的機架連接，數據處理模塊和PH傳感器、水深傳感器與釋放機構的連接件連接懸垂于無人機下部，通過無人機操控系統操控無人機抵達河道上空，通過釋放機構釋放PH傳感器和水深傳感器測量數據，通過無線通信模塊接受和發送數據，數據處理模塊處理數據，測量時無人機與水流垂直并與水流速度一致。本發明克服了原人工勘測河道水文時不能與水流垂直和不能與水流流速一致導致測量不精準的問題，具有結構簡單，測量精準，有利于快速準確發現污染源頭，操作簡單方便的特點。

技術領域

本發明屬于水文勘測技術領域，涉及一種基于無人機技術的水文勘測的裝置及方法。

背景技術

目前部分河道和渠道所處的地方，附近無人居住，對于水流量的檢測設備不夠完善，所以對于檢測這樣的河道通常是人工帶著測量設備，去河道對應的地方進行檢測，這樣便加重了人工工作量，甚至在一些偏僻的地方，對于人工安全也是一種困擾。雖然現在有無人小船通過“多普勒效應”檢測水流速，但是小船在河道內很難保持與水流的速度垂直方向運動，測速不穩定，使得測量的值不夠準確，需要一種更容易實現運動速度與水流速度垂直的裝置，并且可以測量一些其他數據，用來發現河道是否被污染，若發現有污染，可以進行摸索查到污染源頭。因此需要一種測量水流速更加準確，并且可以測量水是否污染的裝置。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種基于無人機技術的水文勘測的裝置及方法，結構簡單，采用多普勒超聲波流量計、攝像頭、無線通信模塊、數據處理模塊和釋放機構與無人機的機架連接，數據處理模塊和PH傳感器、水深傳感器與釋放機構的連接件連接懸垂于無人機下部，無人機操控系統操控無人機抵達河道上空，釋放機構釋放PH傳感器和水深傳感器測量數據，無線通信模塊接受和發送數據，數據處理模塊處理數據，測量時無人機與水流垂直并與水流速度一致，測量精準，有利于快速準確發現污染源頭，操作簡單方便。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種基于無人機技術的水文勘測的裝置，它包括無人機、多普勒超聲波流量計、攝像頭、無線通信模塊、數據處理模塊、PH傳感器、水深傳感器和釋放機構；所述多普勒超聲波流量計、攝像頭、無線通信模塊、數據處理模塊和釋放機構與無人機的機架連接，PH傳感器和水深傳感器與釋放機構的連接件連接，連接件懸垂于無人機下部上下升降調整PH傳感器和水深傳感器的高度。

所述釋放機構包括與電機輸出端連接的索盤、纏繞在索盤上的繩索，以及與繩索一端連接的連接件，電機與無人機的機架連接，PH傳感器和水深傳感器與連接件連接。

所述電機為步進電機或伺服電機，與無人機的驅動模塊連接。

所述PH傳感器為無線PH傳感器或有線PH傳感器；無線PH傳感器與無線通信模塊建立無線連接，無線通信模塊與數據處理模塊連接；有線PH傳感器的數據線沿繩索綁定與數據處理模塊連接。

所述水深傳感器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建立無線連接，無線通信模塊與數據處理模塊連接；有線水深傳感器的數據線沿繩索綁定與數據處理模塊連接。

所述多普勒超聲波流量計與數據處理模塊連接，用于檢測水的流速，數據處理模塊與無人機的驅動模塊連接。

所述攝像頭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，監控無人機下方的場景。

所述無線通信模塊用于接收PH傳感器和水深傳感器的數據，并將數據傳輸給數據處理模塊。

所述數據處理模塊處理數據后回傳給無線通信模塊，無線通信模塊再將回傳后的數據發送至客戶端。

如上所述的基于無人機技術的水文勘測的裝置的勘測方法，它包括如下步驟：