一种基于无人机的水务监测系统的制作方法

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一种基于无人机的水务监测系统的制作方法

本实用新型涉及水务监测系统,更具体地说是涉及一种基于无人机的水务监测系统。



背景技术:

我国河流众多,水资源丰富,对国民经济发展与人民财产安全影响重大。同时也是世界上水土流失比较严重的国家之一,进行水土保持监测和普查是一项十分艰巨而重要的基础性工作。展望新世纪,水利事业面临新形势、新任务,肩负重大的历史责任。洪涝灾害、干旱缺水、水环境污染三大水问题已经严重制约着国民经济和社会发展。要解决好新世纪水的问题,就必须调整治水思路,转变治水方针,从工程水利向资源水利转变,从传统水利向现代水利、可持续发展水利转变。在这个历史转变过程中,要把水利信息化放在优先的位置。

传统水资源调查、水资源用地信息管理和水利巡查成图中,多用人工的方式进行调查,勘查人员携带相机从高处向河流拍照,乘船的方式对水资源面积调查,此种方法无法快速精确的执行勘测测量。

传统水域警戒的办法通常是以人工坐船的方式进行水深划分,没有鸟瞰图进行具体详细的划分,这些做法在洪涝灾害发生时无法快速应急,人工拍照角度没有鸟瞰图立体,同时因为定损面积大,人工作业缓慢。

传统的水库蓄水水位监测、河流水文监测、水资源工程动态监测中,勘查人员携带相机在大坝围栏上对水库浮标进行拍照取证来获得水位信息、人工乘船的方式对上下游河流水文情况进行监测,在监测过程中,若遇到大面积河流污染无法精确的执行水质监测,同时会因为作业面积广阔,人工监测调查缓慢。

传统的水资源设备、设施安全监测,以及水库坝区周边的环境监测中,也多是采用人工乘船、徒步的方式进行监测,监测人员携带相机、DV、望远镜对水利设备设施进行巡检,水库、水坝周边环境一般采取徒步的方式进行定期巡查,也同样存在调查缓慢、无法快速精确进行监测的问题。

综上所述,现有进行水务监测一般都是采用人工进行,这样就导致了水务监测的速度慢,而且无法做到精确的进行水务监测。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题是提供一种基于无人机的水务监测系统,可以快速精确的获取水文信息。

本实用新型的技术方案为:一种基于无人机的水务监测系统,包括:

无人机系统,所述无人机系统包括一个或多个无人机,每个所述无人机具有用于获取水文信息的视频模块;

地面监控后台,所述视频模块与所述地面监控后台信号连接,所述视频模块获取的水文信息在所述地面监控后台上显示。

每个所述无人机包括第一无线通讯模块,所述视频模块通过所述第一无线通讯模块与所述地面监控后台信号连接。

每个所述无人机还包括飞行模块。

每个所述无人机还包括无人机机体,所述视频模块设置于所述无人机机体上,所述第一无线通讯模块和所述飞行模块设置于所述无人机机体内。

该基于无人机的水务监测系统还包括一个或多个无人机停置器。

每个所述无人机停置器包括用于无人机停置的箱体、第二无线通讯模块和有线通讯模块,每个所述无人机停置器通过所述第二无线通讯模块与无人机信号连接,每个所述无人机停置器通过所述有线通讯模块与地面监控后台信号连接。

每个所述无人机停置器还包括自动开关天窗模块、显示模块和按键模块。

每个所述无人机停置器还包括环境检测模块。

每个所述无人机停置器还包括防盗模块和卫星定位模块。

每个所述无人机停置器还包括用于给无人机充电的自动充电模块。

本实用新型提出的基于无人机的水务监测系统,通过一个或多个无人机上的视频模块来获取需要监测区域的水文信息,然后无人机再将获取来的水文信息实时的传输到地面监控后台并进行显示,这样可快速精确的获取水文信息。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的基于无人机的水务监测系统的结构框图。

图2为本实用新型实施例中的无人机的结构框图。

图3为本实用新型实施例中的无人机停置器的结构图。

图4为本实用新型实施例中的无人机停置器的结构框图。

具体实施方式

如图1和图2,本实用新型实施例中提出的基于无人机的水务监测系统,包括无人机系统100和地面监控后台200,无人机系统100包括一个或多个无人机101(图1中示出的为三个),每个无人机101包括用于获取水文信息的视频模块1011、第一无线通讯模块1012、飞行模块1013和无人机机体1014,视频模块1011设置于无人机机体1014上,第一无线通讯模块1012和飞行模块1013设置于无人机机体1014内。飞行模块用来规划无人机的飞行路径和时间,以及无人机的准确着陆和异常返航。无人机101在飞行过程中通过视频模块1011进行视频拍摄来获取对水文信息以及对获取的水文信息进行存储,视频模块1011可以采用高清摄像机或者云台,如果无人机需要在夜间作业视频模块可以采用夜视仪。视频模块1011与第一无线通讯模块1012信号连接,视频模块1011通过第一无线通讯模块1012与地面监控后台信号连接,视频模块1011获取的水文信息在地面监控后台200上显示,地面监控后台200上具有显示器和按键盘, 地面监控后台可以控制无人机是否进行水务监测以及查询无人机拍摄到的视频。

如图3和图4,该基于无人机的水务监测系统还包括一个或多个无人机停置器300,多个无人机可以停置在一个无人机停置器内,也可以一个无人机停置在一个无人机停置器内。

每个无人机停置器300包括用于无人机停置的箱体301和自动开关天窗模块305,自动开关天窗模块设置于箱体上,箱体301的顶面设置有天窗302,天窗302通过自动开关天窗模块305来进行控制。自动开关天窗模块在无人机需要执行水文监测的时候,控制天窗开启,无人机将通过天窗飞出,无人机飞出后再控制天窗关闭,当无人机完成水务监测返回时再控制天窗开启,无人机通过天窗停入箱体后,天窗再关闭。

每个无人机停置器300还包括显示模块306和按键模块307,显示模块和按键模块设置于箱体上,箱体301的侧面设置有显示屏303和按键组304,显示屏303通过显示模块306来控制,按键组304通过按键模块307来控制。显示模块用于现场人员观察无人机拍摄到的视频以及显示无人机的执勤状态(即无人机是在飞行进行水务监测,还是停置在箱体内)。按键模块用于现场人员进行参数设置以及给无人机下达相关指令。如图3,箱体301的外侧还设置有避雷针313和通信天线314,避雷针可以防止无人机停置器受到雷击,保证无人机停置器的正常工作,通信天线用于无人机停置在无人机停置器内时与地面监控后台通讯。

每个无人机停置器300还包括第二无线通讯模块308和有线通讯模块309,第二无线通讯模块和有线通讯模块设置于箱体上,每个无人机停置器300通过第二无线通讯模块308与无人机信号连接,无人机停置器可以获取无人机的电量、执勤状态、内存和视频数据以及调度无人机执勤。每个无人机停置器300通过有线通讯模块309与地面监控后台信号连接,向地面监控后台反馈无人机的执勤状态,无人机和无人机停置器的状态参数。

每个无人机停置器300还包括环境检测模块310,环境检测模块设置于箱体上,该环境检测模块包括雨雪检测模块和风力检测模块,用来实时监测外界的降雪和降雨情况,同时确定风力,从而来自动调度是否执行无人机飞行命令。

每个无人机停置器300还包括防盗模块311和卫星定位模块316,防盗模块和卫星定位模块设置于箱体上,防盗模块311采用设置在箱体301上的人体感应传感器(图中未画出)和声光语音报警器315构成,用于无人停置器的安全防盗,当人和动物靠近无人停置器时将自动进行声光报警和驱赶,以保证无人停置器在野外的安全。卫星定位模块用于无人停置器的位置信息采集,实时监测无人停置器的安全及具体位置。

每个无人机停置器300还包括用于给无人机充电的自动充电模块312,自动充电模块设置于箱体上,当无人停置在无人机停置器内时自动进行充电,满足无人机定时飞行的电量需求。

无人机不执行水务监测任务时停置在无人机停置器中,无人机停置器可以为无人机遮挡风雨,保护无人机的安全,给无人机进行自动充电。无人机停置器也能在无人机进行水务监测时和无人机进行无线通信,获取无人机的状态信息,读取无人机获得的水文信息。无人机停置器也是无人机与地面监控后台的数据传输中转中心,当无人机需要定时执行水务监测时,无人机停置器根据自带的雨雪检测模块和风力检测模块获取的信息来确定执行飞行任务的可行性,当天气情况准许时将自动开启天窗,无人机垂直起飞后,无人机停置器关闭天窗,无人机将根据事先规划的路线进行飞行,同时进行水文信息的视频录像、保存并实时传输到地面监控后台,当无人机出现异常临时返航或者完成任务返航时,无人机停置器将再次开启天窗,等待无人机正常降落后关闭天窗,完成一次完整的水务任务。

利用本实用新型提出的基于无人机的水务监测系统在进行水资源调查、用地信息管理和水利巡查成图中的任务中,可以充分结合无人机的特点,利用无人机对所需监测对象进行航拍、巡视,通过大范围飞行快速巡查,第一时间掌握水利资源调查信息。通过航拍测绘掌握地面水资源用地信息以及水资源调查成果,地面监控后台根据实时航拍监控数据可以清晰分析水资源的实时动态,后期制作电子版或相片成果图,生成水资源巡查成图,提高了水资源调查小组户外调查办事效率,快速准确的为水资源面积、水资源地理信息和后期制作水资源巡查成图提供了不可代替的作用。

利用本实用新型提出的基于无人机的水务监测系统在进行洪涝灾害、干旱缺水、水域覆盖面积调查和水域警戒线分析的任务时,可利用无人机快速从空中俯视蓄滞洪区的地形、地貌、水库、堤防险工险段,遇到险情时,无人机可克服交通等不利因素,快速抵达受灾区域,并实时传递现场信息,监视险情发展,为防汛决策提供准确的信息。无人机在抗旱监察工作中,可以避免人员深入田间地头,及时了解每个地区、每个灌区的水源储量,科学调度水库蓄水,做好蓄水抗旱工作,同时还充分掌握外河、外湖及内河水位变化情况。无人机的使用,特别适用于突发事件应急管理,大大降低了防汛抗旱工作人员承担危险工作的风险概率、提高了工作效率。无人机可以快速的为大型水库进行航拍,包括水域覆盖面积调查、水域警戒线分析,通过航拍实时监测可以清晰了解水域面积,通过航拍成图划分水域警戒线并找到对应点进行围栏划分,提高了处理紧急预警突发事件和灾害的办事效率,快速准确的为受灾地区进行航拍、定损,为救援人员提供宝贵的搜救信息。

利用本实用新型提出的基于无人机的水务监测系统在进行水资源设备、设施安全监测,以及水库、坝区周边环境监测的任务中,利用无人机则可以快速对所需监测对象进行实时监控,特别是水库边缘区环境比较恶劣的地段,无人机可操控自如的完成监测任务。通过对上游、下游河流快速巡查,第一时间掌握水文情况,特别是大面积的河流污染。

以上的具体实施例仅用以举例说明本实用新型的构思,本领域的普通技术人员在本实用新型的构思下可以做出多种变形和变化,这些变形和变化均包括在本实用新型的保护范围之内。

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