池塘监视系统以及相关监视方法
【专利摘要】用于监视包含诸如水的池塘的系统，包括至少一个第一元件，第一元件包括具备独立推进能力的至少一个潜水机器人(2A，2B，2C)，所述推进能力用于在所述池塘中推进所述机器人，在机器人上安装至少一个传感器(15)，能够产生代表所述池塘相对于参考状态的至少一个扰动的量的至少一个测量结果，所述第一元件还具备通信能力，用于在潜水位置中与至少一个第二元件(2A，2B，2C，5)进行通信，所述系统被配置成在处理模块(11)中处理至少一个传感器(15)的输出并触发至少一个动作。
【专利说明】池塘监视系统以及相关监视方法
【技术领域】
[0001]本发明的领域是用于监视池塘，例如游泳池的系统，包括能够产生代表池塘相对于参考状态的扰动的测量结果的传感器。
[0002]更具体而言，本发明的领域是用于监测池塘中存储的水的质量的装置。本发明的领域还是监视池塘中有人侵入的事件的监视系统。
【背景技术】
[0003]池塘，例如私人或公共游泳池，充满了诸如水的液体。不能考虑水的不断更新。不过，水的组成不稳定，水的质量可能下降。现在，有必要确保特定的可使用舒适度，以便符合预定的安全条件。因此例行的做法是为这种池塘装备水质监视系统。这样的系统包括能够测量代表水质的物理-化学量的传感器。传感器例如能够测量水的温度、其PH值、其电导率、其在水中的氧化还原电势(代表杀菌剂在水中的浓度，例如氯、溴或活性氧)。监视水质使得能够触发水的适当处理。当前的做法是引入适当量的合适维护产品，以便开动水氧化泵或水过滤装置。
[0004]W02007/02530公开了一种安装有传感器的漂浮监视系统，所述传感器能够测量代表水质的量。不过，这种装置的误报警比例高。在池塘的特定点测量的水质未必代表池塘总体的水质。
[0005]已知有一种沉没监视系统，其安装于池塘侧面，包括浸入水中的探头，能够探测由落入池塘的人体产生的声波。不过，误报警次数(没有沉没事件时探测到沉没，或者发生沉没事件时没探测到沉没)高。例如，考虑到风的力量，坠落体引起的涌浪阻尼可能要花费一些时间，甚至在风速大于36km/h时未发生时也是这样。这种现象降低了系统的灵敏度。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提出一种可靠的池塘监视系统，亦即，该系统表现出低的误报警率。
[0007]为此，本发明的主题是一种用于监视包含诸如水的液体的池塘的系统，其特征在于，包括至少一个第一元件，所述第一元件包括:至少一个具备独立推进能力并且具备通信能力的潜水机器人，所述推进能力用于在所述池塘中推进所述机器人，所述通信能力用于在潜水位置与至少一个第二元件进行通信，使得能够与所述第二元件通信，所述第一元件包括多个潜水机器人和/或所述第二元件为潜水机器人；传感器，所述传感器安装于所述潜水机器人上并且能够产生代表所述池塘相对于参考状态的至少一个扰动的量的测量结果，所述系统被配置成在处理模块11中处理所述传感器(15，150)的输出，以利用信息模块触发关于池塘相对于参考状态的扰动信息的至少一个动作。
[0008]这种系统与现有技术系统相比表现出增强的可靠性。
[0009]有利地，所述监视系统还包括能够产生视觉或听觉报警的报警装置和/或显示模块。
[0010]有利地，所述信息模块包括用于修改至少一个潜水机器人的外观的模块。
[0011]有利地，所述第二元件是被配置成漂浮于所述池塘中所含液体上的中央单元。
[0012]有利地，所述处理模块被安装于所述中央单元上。
[0013]有利地，至少一个扰动是有人侵入所述池塘中，并且其中所述至少一个传感器还能够探测池塘中有人侵入。
[0014]有利地，所述至少一个传感器包括两个彼此间隔开的个体传感器，从而能够定位所述至少一个传感器探测的侵入区域，所述系统包括基于来自两个个体传感器的信号探测沉没区域的模块。
[0015]有利地，所述至少一个扰动是通过修改所述池塘中包含的液体的超过与物理-化学参数相关的参考阈值的所述物理-化学参数而生成的。
[0016]有利地，所述处理模块包括估计模块和评估模块，所述估计模块能够基于来自多个潜水机器人的所述液体的物理-化学参数的测量结果产生所述物理-化学参数值的估计，所述评估模块用于评估所述液体的质量，能够通过比较所述物理-化学参数值的至少一个估计值和与所述物理-化学参数相关的参考阈值来检查所述液体是否符合预定质量标准。
[0017]有利地，所述处理模块还包括能够基于至少一个估计，或基于所述液体质量的评估，来产生信息模块驱动命令，从而通知人员所述液体的质量。
[0018]有利地，所述第一元件包括若干具备独立推进能力的潜水机器人，传感器安装于所述潜水机器人上，能够产生代表所述池塘相对于参考状态的至少一个扰动的量的至少一个测量结果和/或第二元件由具备独立推进能力的潜水机器人构成，其上安装至少一个传感器，能够产生代表所述池塘相对于参考状态的至少一个扰动的量的至少一个测量结果，其中估计模块能够基于来自多个潜水机器人的所述物理-化学参数的多个测量结果来产生代表所述液体质量的物理-化学参数值的估计。
[0019]有利地，所述估计模块能够基于来自同一个潜水机器人的所述物理-化学参数的多个测量结果，产生代表所述液体质量的物理-化学参数值的估计值。
[0020]本发明另一主题是一种基于至少一个第一元件监视包含水的池塘的方法，所述至少一个第一元件包括至少一个具备独立推进能力并且具备通信能力的潜水机器人，所述推进能力用于在所述池塘中推进所述机器人，所述通信能力用于在潜水位置与至少一个第二元件通信，使得能够与所述第二元件通信，所述第一元件包括多个潜水机器人和/或所述第二元件为潜水机器人，传感器安装于所述潜水机器人上，能够产生代表所述池塘相对于参考状态的至少一个扰动的量的测量结果，所述方法包括产生代表所述池塘相对于参考状态的至少一个扰动的量的测量结果的步骤，所述测量结果是从所述传感器获得的，所述第一元件在潜水位置中与至少一个第二元件通信的步骤，处理所述传感器的输出以利用信息模块触发关于池塘相对于参考状态的扰动信息的至少一个动作的步骤。
[0021]有利地，第二元件是具备独立推进能力的潜水机器人，所述推进能力用于在所述池塘中推进所述机器人，所述机器人上安装至少一个传感器，其能够产生代表所述池塘相对于参考状态的至少一个扰动的量的至少一个测量结果，所述系统还被配置成在处理模块中处理所述第二元件上安装的所述至少一个传感器的输出。
[0022]有利地，所述至少一个传感器还能够探测池塘中人的侵入，并且其中所述第一元件包括多个潜水机器人和/或所述第二元件由潜水机器人构成。
[0023]有利地，所述方法包括:
[0024]-探测人体侵入水中的步骤，在所述至少一个传感器探测到水中有人侵入时，所述至少一个传感器产生第一报警信号Al和代表侵入可能真正发生的概率的第一概率信号PAl，PBl，PCl，
[0025]-在第一潜水机器人产生第一报警信号Al时，至少基于来自至少一个第二潜水机器人的概率信号，检查人的侵入是否被至少一个第二潜水机器人确认的确认步骤。
[0026]有利地，在确认侵入时，信息模块驱动步骤，以通知人员有人落入池水中。
[0027]有利地，所述确认步骤包括:
[0028]-第一步，比较产生第一报警信号Al的潜水机器人的数量N与预定阈值数量，
[0029]-在产生第一报警信号Al的潜水机器人数量N至少等于预定阈值数量时，第二步，比较与相应报警信号Al相关联的第一概率信号PAl，PBl，PCl与第一预定概率阈值SI。
[0030]有利地，分别在至少一个概率信号低于所述第一预定阈值时以及在产生第一报警信号Al的潜水机器人数量小于所述预定阈值数量时，所述确认步骤包括
[0031]-识别与获得最高值的第一概率信号的潜水机器人对应的主要潜水机器人的步骤，
[0032]-激活与所述主要潜水机器人之外的潜水机器人对应的至少一个其他潜水机器人的驱动模块的步骤，使其接近所述主要潜水机器人，
[0033]-第二探测步骤，在此期间，安装于所述至少一个其他潜水机器人上的所述传感器产生代表可能真正发生侵入的概率的概率信号，
[0034]-第三比较步骤，在此期间，将所述至少一个第二概率信号与第二概率阈值进行比较。
[0035]有利地，在至少一个第二概率信号高于所述第二预定阈值时，确认所述侵入事件。
[0036]有利地，所述阈值数量等于三。
【专利附图】
【附图说明】
[0037]在阅读作为非限制性范例并且参考附图给出的以下详细描述时，本发明的其他特征和优点将变得显而易见，附图中:
[0038]-图1示意性地示出了根据本发明第一实施例的系统，
[0039]-图2示意性地示出了根据本发明第二实施例的系统，
[0040]-图3示出了根据本发明的方法的主要步骤，
[0041]-图4示出了根据本发明的方法的优选实施例的详细步骤，
[0042]-图5示出了安装于潜水机器人上的传感器的示范性布置。
【具体实施方式】
[0043]在各附图之间，用相同的附图标记表示相同的元件。
[0044]图1和2示意性示出了根据本发明用于监视池塘的系统的两个不同实施例。在这些实施例中，池塘中包含的液体是水。在本文后面描述的任何事物也对任何其他透明液体有效。
[0045]根据图1中所示第一实施例的系统是用于监视池塘中存储的水的质量的系统。
[0046]根据图2所示第二实施例的系统是用于监视池塘中存储的水中有人侵入事件的系统。将首先描述两个实施例公共的要素。
[0047]根据图示两个实施例的监视系统包括由三个潜水机器人2A，2B，2C构成的第一元件，所述潜水机器人具备独立的推进能力3。潜水机器人能够在水中自由运动。
[0048]独立推进模块3被配置成在水中的全部三个维度上向潜水机器人2A，2B, 2C传达运动。
[0049]有利地，潜水机器人是水下机器人。它们被配置成潜入水中并在深水遨游。
[0050]例如，布置推进模块3以向潜水机器人传达类似于鱼的运动。
[0051]根据本发明的系统还包括用于激活推进模块3的模块4。在图示的实施例中，激活模块4在远处并且安装于由中央处理单元5构成的第二元件上。中央处理单元5被配置成浮在池塘的水上。
[0052]作为一种变形，激活模块4安装于潜水机器人2A，2B, 2C上。那样潜水机器人就能够在液体介质中独立运动了。激活模块4还可以安装于潜水机器人之一上，那么它就是主机器人。
[0053]漂浮的中央单元5中安装了各种设备，稍后将会描述。这种布置使得能够消除在池塘结构上安装漂浮中央单元上安装的设备所花的时间。
[0054]由三个相应潜水机器人2A，2B，2C构成的第一元件具备通信能力，用于和漂浮中央单元5和/或其它相应的潜水机器人2A，2B, 2C就沉没位置以及有利地，潜水位置进行通信。
[0055]这些通信能力使得漂浮中央单元5和潜水机器人2Α，2Β, 2C能够经由无线链路模块6通信。它们使得中央单元5能够远程控制推进模块3。
[0056]无线链路模块例如是震动、声学、光学(红外或可见)或适于在液体介质，尤其是水中传输数据的任何其他类型的发射机和接收机。利用极低频声波或红外或可见电磁波传输数据特别适于本发明。频率介于3和30Hz之间的极低频波，称为VLF，可以在液体介质中几乎无衰减地传输。相反，射频范围RF几乎全被液体介质吸收，这些波在其中的传播受到极大限制。
[0057]潜水机器人2A，2B, 2C包括能量积累模块8，能够向所述机器人2上安装的设备供应电力。
[0058]电能电源模块9安装于中央单元5上，其旨在与能量积累模块8合作，以确保例如通过感应为它们重新充电。
[0059]有利地，配置激活模块4，以便向中央处理单元5引导潜水机器人2A，2B，2C，使得电源模块9与积累模块8合作，从而在积累模块中存储的电能低于预定能量阈值时，确保对它们重新充电。在图1和2的实施例中，第一元件由三个具备独立推进能力且安装有传感器15、150的潜水机器人2A，2B，2C构成。传感器15，150能够产生至少代表池塘相对于参考状态的扰动的量的测量结果。
[0060]有利地，机器人包括未示出的三维定位能力。这些定位能力有利地包括用于在三维中定位机器人的模块。例如，它们可以是惯性中央单元。
[0061]作为一种变形，潜水机器人的定位能力包括用于与至少一个潜水机器人和/或中央处理单元5进行通信的通信能力。然后处理模块11 (如下所述)被配置成基于来自通信能力的通信信号，例如通过三角测量来定位机器人。
[0062]该系统被配置成在处理模块11中处理传感器15，150的输出，以及可能的定位能力，并触发至少一个动作。
[0063]被触发的动作例如是通知人员池塘相对于参考状态的扰动。
[0064]处理模块11能够利用至少代表池塘相对于参考状态的扰动的量的测量结果以及可能的定位能力，来生成用于驱动信息模块12，13，14的命令。
[0065]处理模块11在远处。它们安装于中央单元5上。作为一种变形，处理模块安装于潜水机器人上。
[0066]在两个实施例中，信息模块都包括布置于池塘外部的显不模块12。作为一种变形，显示模块安装于中央单元5上。
[0067]信息模块还包括报警装置13。这种装置例如能够产生视觉或听觉报警。报警装置可以在远处。它可以安装于休闲池塘的外部。
[0068]该系统还包括通信模块7，使其能够在处理模块11和相应的信息模块12，13，14之间交换数据。这些通信模块例如是无线链路。
[0069]现在接着更精确地描述图1所示用于监视水质的系统。
[0070]在这一实施例中，“池塘的扰动”应当被理解为表示因为改变水的物理-化学参数而产生的高于参考阈值的扰动。因此适用表达“池塘中包含的水的扰动”。
[0071]传感器15能够产生水的物理-化学参数的测量结果。
[0072]这些物理-化学参数是代表潜水机器人潜于其中的水的质量的量。
[0073]传感器15例如能够产生潜水机器人潜于其中的液体介质的氧化-还原电势的测量结果0A、0B、0C。氧化-还原电势代表水中的消毒剂(氯，溴，活性氧)的浓度。
[0074]作为一种变形，传感器为温度计，或者能够测量传感器浸入其中的水介质pH值或电导率的传感器。
[0075]作为一种变形，潜水机器人安装有多个传感器15，其能够测量水质的不同物理-化学量。
[0076]作为一种变形，该系统包括1，2或超过3个潜水机器人。
[0077]信息模块例如包括安装的信息模块14，其能够基于来自处理模块11的命令修改潜水机器人的视觉外观。
[0078]安装的信息模块14包括发光二极管。
[0079]布置发光二极管，从而产生从潜水机器人外部可见的照明。例如，它们安装于潜水机器人的表面上。它们也可以安装于界定潜水器的盒子，所述盒子对于可见电磁辐射是透明的。
[0080]图2中未示出的这些模块14可以安装于根据第二实施例的系统的潜水机器人上。
[0081]处理模块11包括估计模块16，能够基于水的物理-化学参数的至少一个测量结果，产生所述物理-化学参数值的估计。
[0082]处理模块11还包括用于评估水质的模块17，能够通过比较物理-化学参数的至少一个估计值与相关参数相关的参考阈值，来检查水是否符合预定的质量标准CR。
[0083]在同一个机器人上安装几个传感器的情况下，模块17接收几个量的估计值。水质标准可以是复合质量标准。模块17然后对几个实测物理-化学参数的估计值与相应的预定阈值进行比较。这相当于基于几个量的测量结果评估水质。这样能够改善装置的可靠性。
[0084]在图1中所示的实施例中，系统产生的动作是通知个人的动作。
[0085]处理模块11还包括用于产生命令C的模块18，该命令用于基于代表水质的至少一个物理-化学参数的至少一个估计值，或基于评估模块17产生的水质评估，来驱动信息模块 12，13，14。
[0086]依照根据本发明的装置的一种操作模式，安装于潜水机器人上的传感器15产生氧化-还原电势的测量结果0A，OB, 0C。在测量另一种物理-化学参数时，下列所述也是有效的。
[0087]定期进行这些测量。利用第一通信模块定期向处理模块11发送这些测量结果。
[0088]基于单个传感器产生的氧化-还原电势的几个测量结果，计算这种电势的估计值
O例如，它是由传感器15在不同时刻产生的多个测量结果OA的平均值。
[0089]评估模块17然后接收氧化-还原电势的估计值0。它们将这一估计值0与预定的氧化-还原阈值SO进行比较。如果该电势高于和低于这一阈值，这意味着消毒剂的浓度分别为不足或足够。用于产生命令的模块18然后产生打开二极管以发射红光和绿光的命令。游泳池的主人看到潜水器发出红光，就知道必须要向游泳池中倾倒消毒剂了。
[0090]模块18还能够产生触发报警的命令或显示命令。
[0091]通过基于在不同时刻产生的几个测量结果来估计氧化-还原电势，保证了氧化-还原电势的估计值是准确的。那么监视系统是可靠的。换言之，来自这一系统的误报警次数就低。操作员或拥有者能够信任潜水机器人的颜色，以知道何时为池水供应消毒剂。
[0092]有利地，潜水机器人被配置成一直走来走去。然后基于在游泳池的不同点进行的测量来产生氧化-还原电势的计算值，这样提高了估计电势的精确度和根据本发明的系统的可靠性。
[0093]作为一种变形，基于由安装于不同潜水机器人(因此该系统包括至少两个潜水机器人)上的不同传感器产生的氧化-还原电势的测量结果，计算这种电势的估计值O例如，通过产生从不同传感器获得的测量结果的平均值来计算它。
[0094]在池塘的不同点产生用于估计氧化-还原电势的测量结果，因为不同的潜水机器人必然要占据不同位置(因此精确度直接与所用机器人数量相关)。
[0095]在潜水机器人被配置成潜水时，进一步增强了装置的可靠性。因此保证了在深处产生测量结果。现在已经证明，在深处产生的测量结果比在表面上产生的更能代表水质。
[0096]图2示出了根据本发明第二实施例的系统。这种系统是用于探测侵入的系统，能够探测人体侵入到池水中。
[0097]在每个潜水机器人2Α，2Β，2C上安装传感器150，其能够产生代表池塘，更具体而言，池中所包含的液体，相对于参考状态的扰动的量的测量结果。在这一实施例中，扰动是人侵入了池塘。
[0098]传感器150例如能够探测池塘中人体，例如每个人的侵入。
[0099]在这一实施例中，传感器150能够探测有人侵入池塘所包含的液体中，在所述范例中，所述液体为水。
[0100]例如，它们能够产生在人侵入池塘所含液体时变化的量的测量结果。如果该量经历陡峭的变化，亦即，如果在预定时间段期间，该量的变化超过预定阈值，则探测到侵入。传感器150例如能够测量亮度并探测这种亮度的陡峭变化。它们还能够在亮度降到预定阈值之下时探测到侵入。
[0101]传感器150还可以是声音类型的，即能够探测由沉没产生的冲击波，然后探测气泡的声音迹线。
[0102]传感器150能够产生代表可能发生侵入的概率的概率信号。传感器还能够在它们探测到侵入时，亦即探测到沉没事件时，产生报警信号。
[0103]例如，在亮度变化的速度高于预定探测阈值时，产生报警信号，与报警信号相关联的概率信号与概率变化速度成正比。
[0104]报警信号和概率信号被发送到第二元件，在图2中，第二元件是漂浮中央单元5并安装有处理模块11。
[0105]现在将描述实现根据本发明第二实施例的装置的方法。
[0106]图3中示出了该方法的主要步骤。
[0107]实施这种方法要求根据本发明第二实施例的系统包括几个潜水机器人，每个潜水机器人都安装有至少一个传感器150。
[0108]该方法包括第一步200:探测休闲池塘的水中人的侵入，在探测到侵入时，在它们探测到有人落水时，传感器150产生第一报警信号Al和第一概率信号PAl，PBl，PCl，所述第一概率信号代表池水中有人侵入真正可能发生的概率。这个步骤还包括向处理模块11发送第一信号的步骤。在这里，数据被发送到第二元件，即中央处理单元5。
[0109]在第一潜水机器人向处理模块11发送至少一个第一报警信号Al时，该方法包括确认步骤210:至少基于来自与第一潜水机器人不同的一个或多个第二潜水机器人的第一概率信号，检查有人落水是否被至少一个第二潜水机器人确认。
[0110]这一确认步骤使得能够与包括单个探测器的装置相比提高根据本发明的装置的可靠性。在该装置确认沉没事件时，实际发生沉没的概率高。确认步骤使得能够区分误探测。
[0111]如果确认了侵入，该方法包括步骤220:利用处理模块11驱动信息模块，以便向人通知有人落入池水中。例如，这需要驱动报警装置，从而发射听觉和/或视觉报警，或者驱动显示装置以显示信息。
[0112]根据一个优选实施例，根据第二实施例的装置包括至少三个潜水机器人。
[0113]图4示意性示出了在这种情况下该方法的步骤。
[0114]确认步骤210包括步骤211和第一步骤212，步骤211是计算向处理模块11发送第一报警信号的潜水机器人数量N，第一步骤212是比较潜水器数量N与预定阈值数量。在图4中所示的范例中，这个阈值数量等于3。
[0115]有利地，这个步骤包括统计在预定时间窗口之内向处理模块11发送第一报警信号Al的潜水机器人数量。
[0116]如果至少三个潜水机器人探测到侵入，那么确认步骤包括第二步骤213，即将伴随第一报警信号Al的第一概率信号PA1，PBl, PCl与第一预定概率阈值SI进行比较。
[0117]如果与相应第一报警信号Al相关联的所有第一概率信号PAl，PBl，PCl都高于第一预定阈值Si，确认发生了侵入事件。
[0118]否则，确认步骤210还有利地(但并非必须)包括步骤214:识别与潜水机器人2A对应的主潜水机器人，从潜水机器人2A获得了具有最高值的第一概率信号。
[0119]此外，确认步骤210包括步骤215:激活与主潜水机器人2A之外的潜水机器人对应的其他潜水机器人2B，2C的驱动模块，使它们接近主潜水机器人2A。这个步骤是由激活模块基于从定位能力获得的不同潜水机器人位置测量结果执行的。
[0120]确认步骤包括第二探测步骤216，在此期间，其他潜水机器人2B，2C的探测模块150产生第二概率信号PB2，PC2并且经由无线通信模块6向处理模块11发送它们。
[0121]这个步骤之后是第三步骤217:将从其他潜水机器人获得的第二概率信号PB2，PC2与第二预定概率阈值S2进行比较。如果来自至少一个其他潜水机器人2B，2C的至少一个第二概率信号PB2，PC2高于第二预定阈值S2，则有利地确认沉没事件。
[0122]作为一种变形，在激活阶段215期间，仅将其他潜水机器人中的一些引导向主要潜水机器人。在向主要机器人弓I导的潜水机器人数量大时，探测可靠性也大。
[0123]如果处理模块11从少于三个潜水机器人接收第一报警信号，确认步骤210不包括第一比较步骤213。
[0124]假定其他潜水机器人2B, 2C与主潜水机器人2A的集中(convergence)不是瞬间的，第二概率阈值S2有利地低于第一阈值。在实践中，人体侵入池塘的后果随时间而衰减。例如，在测量声波时，沉没事件产生的冲击波随时间衰减。
[0125]作为一种变形，第一概率阈值SI等于第二概率阈值S2。例如，在探测模块是光学类型且概率信号与亮度成反比时，本实施例是有意义的。
[0126]为了实施激活步骤215，有利地使用潜水机器人的定位能力。
[0127]有利地，如图5中所示，安装于潜水机器人2A上的传感器150包括两个个体传感器151，152，它们被布置成在潜水器潜水时在水平面中彼此间隔开。该系统有利地包括基于来自两个个体传感器的信号探测假定发生沉没的沉没区域的模块。
[0128]例如，在潜水器2A的相应侧翼Fl，F2上布置两个个体传感器151，152。有利地，潜水机器人2A在潜水器潜水时在水平面中具有长方形形状。
[0129]根据本发明的系统提供了良好的可靠性。在实践中，能够探测侵入的传感器在被置于水下时，比在置于表面时表现出更好的灵敏度。
[0130]为了实施前述方法，处理模块包括以下模块(图2中未示出):
[0131]-用于计算探测到侵入的潜水器数量N的模块，
[0132]-用于比较潜水器数量与阈值数量的模块，
[0133]-用于比较概率信号与预定阈值以便能够实施两个比较步骤213，217的模块，
[0134]-用于识别向处理模块发送最大概率信号的潜水器的模块。
[0135]这些模块有利地是计算模块。
[0136]根据本发明的该系统容易安装。它不需要对池塘进行任何安装操作。值得注意的是，传感器安装于池塘外部的潜水机器人上。然后将机器人浸入池塘的水中。还简化了监视装置的维护。
[0137]在本发明的第一和第二实施例的变形中，如前所述，第一元件由一个或多个潜水机器人2A，2B，2C构成。第二元件也如前所述由潜水机器人2A，2B，2C构成。因此适用表达“主-从机器人”。然后该系统还被配置成在处理模块中处理安装于第二元件上的传感器15，150的输出，如有必要，处理所述第二元件的定位能力。
[0138]处理模块11可以安装于主机器人(第二元件)上。它们也可以是远程的并且具备用于与第二元件(主机器人)进行通信的通信能力。主机器人然后接收传感器15、150的输出，如果合适的话，接收从机器人和主机器人的定位能力并将它们发送到处理模块。换言之，在这种情况下，该系统包括一组机器人，包括对应于第一兀件的第一组机器人和对应于第二兀件的额外机器人。这一额外的机器人是主机器人，第一兀件的机器人是从机器人。
[0139]激活模块3可以安装于主机器人上。
[0140]此外，在根据第一和第二实施例的系统包括若干潜水机器人时，后者可以分布于第一和第二元件之间。第一元件如前所述可以由一个或多个潜水机器人构成，第二元件如前所述可以由潜水机器人构成。
【权利要求】
1.一种用于监视包含诸如水的液体的池塘的系统，其特征在于，所述系统包括至少一个第一元件，所述至少一个第一元件包括:具备独立推进能力并且具备通信能力的至少一个潜水机器人(2A，2B，2C)，所述推进能力用于在所述池塘中推进所述机器人，所述通信能力用于在潜水位置与至少一个第二元件(2A，2B，2C，5)进行通信，所述第一元件包括多个潜水机器人和/或所述第二元件是潜水机器人；传感器(15，150)，所述传感器(15，150)安装于所述潜水机器人上并且能够产生代表所述池塘相对于参考状态的至少一个扰动的量的测量结果，所述系统被配置成在处理模块(11)中处理所述传感器(15，150)的输出，以利用信息模块触发关于所述池塘相对于参考状态的扰动的信息的至少一个动作。
2.根据权利要求1所述的监视系统，还包括能够产生视觉或听觉报警的报警装置(13)和/或显示模块(12)。
3.根据前述权利 要求中的任一项所述的监视系统，其中所述信息模块包括用于改变至少一个潜水机器人(2A，2B，2C)的外观的模块(14)。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的监视系统，其中所述第二元件是被配置成漂浮于所述池塘中所含液体上的中央单元(5)。
5.根据前述权利要求所述的监视系统，其中所述处理模块(11)被安装在所述中央单元(5)上。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的监视系统，其中至少一个扰动是有人侵入所述池塘中，并且其中所述至少一个传感器(150)还能够探测所述池塘中有人侵入。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的监视系统，其中所述至少一个传感器(150)包括两个彼此间隔开的个体传感器(151，152)，从而能够定位所述至少一个传感器(150)探测到的侵入区域，所述系统包括用于基于来自所述两个个体传感器(151，152)的信号来探测沉没区域的模块。
8.根据权利要求1至5中的任一项所述的监视系统，其中至少一个扰动是通过修改所述池塘中包含的所述液体的物理-化学参数而生成的，所述物理-化学参数高于与所述参数相关的参考阈值。
9.根据权利要求8所述的监视系统，其中所述处理模块(11)包括估计模块(16)和评估模块(17)，所述估计模块(16)能够基于来自多个潜水机器人(2A，2B，2C)的所述液体的物理-化学参数的测量结果产生所述物理-化学参数的值的估计值，所述评估模块(17)用于评估所述液体的质量并且能够通过比较所述物理-化学参数的值的至少一个估计值和与所述物理-化学参数相关的参考阈值来检查所述液体是否符合预定质量标准。
10.根据权利要求9所述的监视系统，其中所述处理模块(11)还包括模块(18)，所述模块(18)能够基于至少一个估计，或基于所述液体的质量的评估，来生成信息模块驱动命令(12，13，14)，从而向人员通知所述液体的质量。
11.根据权利要求8至10中的任一项所述的监视系统，其中所述估计模块(16)能够基于来自同一个潜水机器人(2A，2B，2C)的所述物理-化学参数的多个测量结果，来产生代表所述液体的质量的物理-化学参数的值的估计值0。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，包括用于激活所述推进能力的模块，并且其中所述潜水机器人包括能量积累模块(8)，所述系统包括电能电源模块(9)，所述电能电源模块旨在与安装于中央单元上的所述能量积累模块(8)合作，所述激活模块(4)被配置成向所述中央单元(5)引导所述潜水机器人，以使所述电源模块与所述积累模块(8)合作，从而确保在所述积累模块中存储的电能低于预定能量阈值时对所述积累模块(8)重新充电。
13.一种基于至少一个第一元件来监视包含水的池塘的方法，所述至少一个第一元件包括:具备独立推进能力并且具备通信能力的至少一个潜水机器人(2A，2B，2C)，所述推进能力用于在所述池塘中推进所述机器人，所述通信能力用于在潜水位置与至少一个第二元件(2A，2B，2C，5)进行通信以使得能够与所述第二元件进行通信，所述第一元件包括多个潜水机器人和/或所述第二元件是潜水机器人；传感器(15，150)，所述传感器(15，150)安装于所述潜水机器人上并且能够产生代表所述池塘相对于参考状态的至少一个扰动的量的测量结果，所述方法包括:产生代表所述池塘相对于参考状态的至少一个扰动的量的测量结果的步骤，所述测量结果是从所述传感器(15)获得的；所述潜水位置中的所述第一元件与至少一个第二元件(2A，2B，2C，5)进行通信的步骤；处理所述传感器(15，150)的输出以利用信息模块触发关于所述池塘相对于参考状态的扰动的信息的至少一个动作的步骤。
14.根据权利要求13所述的监视方法，还包括: -探测(200)人体侵入水中的步骤，在所述至少一个传感器(150)探测到所述水中有人侵入时，所述至少一个传感器产生第一报警信号Al和第一概率信号PA1、PBU PC1，所述第一概率信号PA1、PBUPCl代表所述侵入可能真正发生的概率，以及 -在第一潜水机器人产生第一报警信号Al时，至少基于来自至少一个第二潜水机器人的概率信号，检查人的侵入是否被至少一个第二潜水机器人确认的确认步骤(210)。
15.根据前述权利要求中的任一项所述的监视方法，包括在确认所述侵入时，驱动(220)信息模块的步骤，以通知人员有人落入所述池塘的所述水中。
16.根据权利要求14或15所述的监视方法，其中所述确认步骤(210)包括: -比较产生第一报警信号Al的潜水机器人的数量N与预定阈值数量的第一步(212)，以及 -在产生第一报警信号Al的潜水机器人的数量N至少等于所述预定阈值数量时，比较与相应报警信号Al相关联的第一概率信号PA1、PB1、PC1与第一预定概率阈值SI的第二步(213)。
17.根据权利要求16所述的监视方法，其中分别在至少一个概率信号低于所述第一预定阈值时以及在产生第一报警信号Al的潜水机器人数量小于所述预定阈值数量时，所述确认步骤(210)包括 -识别主潜水机器人的步骤(214)，所述主潜水机器人与如下潜水机器人对应:从该机器人获得了具有最高值的所述第一概率信号， -激活与所述主潜水机器人之外的潜水机器人对应的至少一个其他潜水机器人的驱动模块(4)的步骤(215)，使所述至少一个其他潜水机器人接近所述主潜水机器人， -第二探测步骤(216)，在所述第二探测步骤期间，安装于所述至少一个其他潜水机器人上的所述传感器(150)产生代表可能真正发生侵入的概率的概率信号， -第三比较步骤(217)，在所述第三比较步骤期间，将所述至少一个第二概率信号与第二概率阈值比较。
18.根据权利要求17所述的监视方法，其中在至少一个第二概率信号高于所述第二预定阈值时，确认所述侵入事件。
19.根据权利要求17或18所述的监视方法，其中所述阈值数量等于三。
【文档编号】G08B21/08GK104080987SQ201280065696
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2012年11月20日 优先权日:2011年11月21日
【发明者】B·迈索尼耶, F·巴迪内 申请人:奥尔德巴伦机器人公司