[發(fā)明專利]一種港口外來生物入侵災(zāi)害跟蹤監(jiān)測系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011509167.2
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112767628A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王紅艷;李濤;任利利;俞博凡;田玉軍
• 申請（專利權(quán)）人: 交通運輸部水運科學(xué)研究所
• 主分類號: G08B13/196
• 分類號: G08B13/196;G08B13/00;G08B25/00;G01N33/18;G01S19/14;G01S19/42;G08C17/02
• 代理公司: 北京慧泉知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮

1.一種港口外來生物入侵災(zāi)害跟蹤監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：是由無人機、浮標(biāo)本體、數(shù)據(jù)/圖像處理模塊、監(jiān)控平臺及生物物種信息系統(tǒng)組成；

所述無人機是具有可拍照功能的飛行設(shè)備，具有可自動計算飛行器位置信息的功能；在對港口外來生物入侵災(zāi)害進行跟蹤過程中，通過無人機沿著入侵災(zāi)害邊界飛行并拍照后通過微波將圖片傳送至數(shù)據(jù)/圖片處理模塊，后期通過提取多張照片里的GPS數(shù)據(jù)，得到邊界位置進而計算災(zāi)害面積；

所述浮標(biāo)本體由上殼、下殼、緊固螺栓、密封O形圈、設(shè)備集成板、電源模塊、GPS定位模塊、DCP信號輸出適配器、可探測分子探頭、平衡浮標(biāo)介質(zhì)、掛耳組成；上殼與下殼為半球體結(jié)構(gòu)，半球體邊緣有凸緣法蘭，上半球組件和下半球組件通過一圈緊固螺栓連接固定，組成一個可防水的密閉球體；設(shè)備集成板被緊固螺栓固定在上殼和下殼之間，在設(shè)備集成板的上下放置O形圈，用于浮標(biāo)的密封；電源模塊固定在設(shè)備集成板上，隨設(shè)備集成板一起密封于下殼中，GPS定位模塊以及DCP信號輸出適配器被固定在設(shè)備集成板上，并隨設(shè)備集成板一起密封于上殼中；上殼上面有一圓孔，用于穿過DCP信號輸出適配器與可探測分子探頭的連結(jié)線，連結(jié)線與圓孔間進行密封處理；上下球體凸緣法蘭上固定兩對圓形掛耳，作為可探測分子探頭和平衡浮標(biāo)介質(zhì)的固定器；

所述數(shù)據(jù)/圖像處理模塊用來處理由無人機采集的外來物種入侵圖片及浮標(biāo)采集的外來物種入侵?jǐn)?shù)據(jù)；無人機采用微波傳遞圖片，浮標(biāo)采用電信號傳輸數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)及圖像經(jīng)數(shù)據(jù)/圖像處理模塊處理后，圖片及外來物種圖片通過因特網(wǎng)傳送至生物物種信息系統(tǒng)，物種入侵動態(tài)通過因特網(wǎng)傳送至監(jiān)控平臺；

所述監(jiān)控平臺由不同控制模塊組成，包括具有導(dǎo)航定位功能的處理模塊、浮標(biāo)信息管理模塊、浮標(biāo)動態(tài)管理模塊、港口生態(tài)環(huán)境信息模塊、地圖顯示模塊、數(shù)據(jù)/圖像處理模塊；其中，導(dǎo)航定位功能處理模塊負責(zé)對無人機的位置進行實時監(jiān)控；浮標(biāo)信息管理模塊、浮標(biāo)動態(tài)管理模塊及港口生態(tài)環(huán)境信息模塊顯示浮標(biāo)相關(guān)信息；地圖顯示模塊顯示外來生物入侵地理范圍，數(shù)據(jù)/圖像處理模塊對無人機的數(shù)據(jù)及圖像以及浮標(biāo)監(jiān)測的數(shù)據(jù)進行處理；所述監(jiān)控平臺的運行載體為云服務(wù)器；

所述生物物種信息系統(tǒng)由搭載平臺、截獲記錄模塊及圖像模塊組成；其中，搭載平臺為服務(wù)器終端；截獲記錄模塊記錄生物入侵監(jiān)測的監(jiān)測日期、監(jiān)測港口、基本指標(biāo)、物種檢索比對的理化指標(biāo)；圖像模塊記錄截獲物種的外觀形態(tài)的理化指標(biāo)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種港口外來生物入侵災(zāi)害跟蹤監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：該無人機具備自動返航功能。

3.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種港口外來生物入侵災(zāi)害跟蹤監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述無人機型號為Mavic2 Pro/Zoom。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種港口外來生物入侵災(zāi)害跟蹤監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述可探測分子探頭與平衡浮標(biāo)介質(zhì)分別通過掛耳固定在浮標(biāo)球體的兩側(cè)，并保持浮標(biāo)本體的平衡。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種港口外來生物入侵災(zāi)害跟蹤監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述可探測分子探頭是由四個小探頭集合而成，分別測定葉綠素a濃度、溫鹽度、濁度、PH值。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種港口外來生物入侵災(zāi)害跟蹤監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述浮標(biāo)本體上的數(shù)據(jù)經(jīng)GSM網(wǎng)絡(luò)傳送至數(shù)據(jù)/圖像處理模塊，無人機的數(shù)據(jù)及圖片通過微波傳送至監(jiān)控平臺數(shù)據(jù)/圖像處理模塊，數(shù)據(jù)/圖像處理模塊將獲得的數(shù)據(jù)及圖像進行處理并在監(jiān)控平臺上顯示，并將赤潮外來生物截獲記錄、入侵動態(tài)及圖像的信息發(fā)送至生物物種信息系統(tǒng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種港口外來生物入侵災(zāi)害跟蹤監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：系統(tǒng)開啟后進行自檢，包括檢查監(jiān)控平臺是否運行，生物物種信息系統(tǒng)是否啟動、無人機是否正常運轉(zhuǎn)、浮標(biāo)是否有GPS定位、可探測分子探頭是否運行；檢查沒有問題后，無人機的數(shù)據(jù)及圖片通過微波傳送至數(shù)據(jù)/圖像處理模塊；啟動GPS數(shù)據(jù)采集定時器及可探測分子探頭，將可探測分子探頭探測到的指示指標(biāo)通過傳感器，并由DCP信號輸出適配器進行信號傳輸至港口外來生物入侵?jǐn)?shù)據(jù)/圖像處理模塊；如果數(shù)據(jù)/圖像處理模塊收到信號傳輸指令，就會對信號就行處理，否則，數(shù)據(jù)處理中心將會報告錯誤信息給監(jiān)控平臺進行處理；同時，數(shù)據(jù)/圖像處理模塊將外來物種截獲記錄、入侵動態(tài)及物種圖像通過因特網(wǎng)傳送至生物物種信息系統(tǒng)。