[發明專利]一種水位流速流量監測無人機及方法

在審

• 申請號: 202110314675.3
• 申請日: 2021-03-24
• 公開（公告）號: CN113048953A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 張毅強;高旭麟;郗勝奎;張海燕;齊東偉;劉鄉盟
• 申請（專利權）人: 天地偉業技術有限公司
• 主分類號: G01C13/00
• 分類號: G01C13/00;G01D21/02;B64C39/02;B64D47/00;B64D47/08
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 徐彥圣

1.一種水位流速流量監測無人機，其特征在于，包括飛行器，以及設置在飛行器上的飛行控制裝置、流速檢測裝置和水位檢測裝置；

所述飛行控制裝置用于控制飛行器的飛行軌跡；

所述流速檢測裝置用于在所述飛行軌跡中檢測河道的流速信息；

所述水位檢測裝置用于在所述飛行軌跡中檢測河道的水位信息；

所述水位檢測裝置包括雷達水位計和RTK測量儀，所述雷達水位計獲取測量點距水面的距離信息，所述RTK測量儀獲取測量點的高程信息。

2.根據權利要求1所述的水位流速流量監測無人機，其特征在于，所述飛行控制裝置包括MCU、姿態傳感器和電機；

所述MCU通過所述姿態傳感器獲取所述飛行器的姿態信息；

所述MCU根據姿態信息，控制所述電機。

3.根據權利要求1所述的水位流速流量監測無人機，其特征在于，所述流速檢測裝置包括攝像機和AI識別芯片；

所述攝像機采集水面圖像，AI識別芯片處理所述水面圖像信息。

4.根據權利要求3所述的水位流速流量監測無人機，其特征在于，所述攝像機上設置有紅外補光燈。

5.根據權利要求1所述的水位流速流量監測無人機，其特征在于，所述飛行器上設置有供電設備。

6.一種水位流速流量監測方法，其特征在于，應用于如權利要求1至5任意一項所述的水位流速流量監測無人機，所述方法包括；

所述飛行控制裝置控制飛行器的飛行軌跡及飛行姿態；

流速檢測裝置用于在所述飛行軌跡中檢測河道的流速信息；

雷達水位計獲取測量點距水面的距離信息，RTK測量儀獲取測量點的高程信息；

將測量點的高程信息與測量點距水面的距離信息做差，得到河道的水位信息。

7.根據權利要求6所述的水位流速流量監測方法，其特征在于，所述流速檢測裝置用于在所述飛行軌跡中檢測河道的流速信息的步驟，包括：

攝像機采集水面視頻圖像，AI識別根據相鄰兩幀的水面圖像追蹤多個特征點，得到多個特征點的像素位移信息；

AI識別從多個特征點的像素位移信息中篩選出最準確特征點的像素位移信息；

根據特征點的像素位位移信息，利用像素坐標的空間坐標轉換公式計算出實際空間位移；

將實際空間位移除以兩幀之間的時間間隔，計算出流速信息。