应用于水利或河湖的智能巡检系统的制作方法

1.本实用新型属于水利信息化技术领域，具体涉及一种应用于水利或河湖的智能巡检系统。


背景技术：

2.由于现有的河长制管理、生态环境监管对水利或河湖水质影响的监管、监测、巡查、执法等手段单一，城市内涝、防汛抗旱、污染事故等突发事件应对能力严重不足，导致水利或河湖水质实时数据及污染源情况研判不及时、不准确。因此，从根本上改善水环境质量，必须精准治污、科学治污、依法治污，提升河流监管方式、多管齐下，确保水质稳定达标，改善区域水环境势在必行。
3.传统有两种方式来监测，一是传统的人工巡查，二是安装摄像机，图像传到监控中心，再由人工来查看。传统方式具有如下缺点：
4.1、部分水利设施地处偏僻，在白天无人和夜晚的时候，需要对其周边进行监控，防止人为的破坏。
5.2、相关传感器数据，大多通过4g/nb-iot无线数据传输方式进行，数据传输通过运营商网络，每月的流量费用都是持续性的。
6.3、现有系统都比较依赖于人工，这样不仅存在因人为因素造成的误差，还不可避免地造成人力、物力的浪费，工作效率低下。


技术实现要素：

7.本实用新型针对现有技术中对于水利或河湖的巡检，人工和设备成本高，巡检不完善的技术问题，目的在于提供一种应用于水利或河湖的智能巡检系统。
8.一种应用于水利或河湖的智能巡检系统，包括一本地巡检机构，具有摄像机；
9.还包括一远程巡检机构，所述远程巡检机构包括：
10.一服务器；
11.一路由器/交换机，通过互联网与所述服务器连接；
12.所述摄像机为至少一个，所述摄像机采用热成像网络摄像机；
13.所述本地巡检机构还包括：
14.至少一个激光雷达，一个所述激光雷达与对应的至少一个所述摄像机联动；
15.所述摄像机和所述激光雷达通过以太网接口与所述路由器/交换机无线连接。
16.本实用新型在原有的摄像机基础上，将摄像机采用热成像网络摄像机，并增设激光雷达，对水利或河湖重点安全区域进行布防，由于激光雷达扫描不受天气情况的影响，能准确识别入侵物体并联动热成像网络摄像机进行拍摄。本实用新型采用热成像网络摄像机和激光雷达联动的形式，大大提高了巡检质量。另外，本地巡检机构和远程巡检机构通过以太网接口进行数据的无线传输，布线简洁，数据传输效率高，各模块独立性强，便于后期的维护。
17.作为优选方案，所述热成像网络摄像机采用双光谱热成像球机。
18.作为优选方案，所述本地巡检机构还包括：
19.一无人机，设置有第一无线图传设备；
20.一无人机基站，通过以太网接口与所述路由器/交换机无线连接，设置有第二无线图传设备，经所述第二无线图传设备与所述第一无线图传设备无线连接。
21.本实用新型通过增设无人机进一步实现无人巡检目的，无人机通过无线的方式接收远程服务器经路由器/交换机下发的控制指令，并通过第一无线图传设备和第二无线图传设备将图像信息上传至无人机基站，再经无人机基站通过路由器/交换机将图像信息上传至远程服务器。
22.传统的无人机通过4g/5g无线数据传输方式，这种方式传输距离有限，稳定性较差。因此本实用新型摒弃了传统的无线传输方式，而是采用无线图传设备进行无线传输，网络传输具有高速率和低延时的特点。
23.作为优选方案，所述第一无线图传设备、所述第二无线图传设备均采用cofdm调制解调架构的无线图传设备。
24.作为优选方案，所述本地巡检机构还包括：
25.至少一个水质传感器，设置在水利或河湖区域需要监测的位置，感应端伸入于需要监测的水中，信号输出端与所述路由器/交换机无线连接。
26.作为优选方案，所述本地巡检机构还包括：
27.至少一个气象传感器，设置在水利或河湖区域需要监测的位置，感应端与水利或河湖区域需要监测的环境联通，信号输出端与所述路由器/交换机无线连接。
28.作为优选方案，所述水质传感器内置有lora通信模块；
29.所述气象传感器内置有lora通信模块；
30.所述本地巡检机构还包括：
31.一lorawan设备，信号输入端与所述lora通信模块无线连接，信号输出端与所述路由器/交换机有线或无线连接。本实用新型采用lora无线传输的方式，对水质传感器和气象传感器数据采集和传输，具有高速率和低延时的优点，只需一次性投入即可使用，部署成本低。
32.作为优选方案，所述服务器采用具有固定的互联网ip地址的gpu服务器。
33.作为优选方案，所述路由器/交换机采用具备nat地址转换功能的路由器/交换机。
34.本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型采用应用于水利或河湖的智能巡检系统，具有如下优点：
35.1、采用水利工程安全保护区域热成像网络摄像机联动激光雷达的形式，准确识别入侵物体并联动摄像机拍摄。
36.2、无人机巡检采用cofdm调制解调技术来进行网络传输，高速率，低延时，只需一次性投入。
37.3、采用lora无线传输，对水质传感器和气象传感器数据采集和传输，高速率，低延时，只需一次性投入。
38.4、模块独立性较强，维护方便。
附图说明
39.图1为本实用新型的一种系统连接框图。
具体实施方式
40.为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。
41.参照图1，一种应用于水利或河湖的智能巡检系统，包括本地巡检机构1和远程巡检机构2，本地巡检机构1和远程巡检机构2之间通过以太网接口或有线的方式进行信号通讯。
42.本地巡检机构1包括至少一个摄像机11、至少一个激光雷达12、无人机13、第一无线图传设备14、无人机基站15、第二无线图传设备16、至少一个水质传感器17、至少一个气象传感器18和lorawan设备19。摄像机11、激光雷达12、水质传感器17和气象传感器18可沿水利或河湖区域需要监测的沿线进行布设，数量根据沿线长度确定，以达到全方面布防的目的。
43.摄像机11采用热成像网络摄像机，热成像网络摄像机优选采用双光谱热成像球机。具体的，热成像网络摄像机可以选用海康威视的双光谱8寸热成像球机，型号ds-2td41x7-xx/w。激光雷达12与摄像机11联动，一个激光雷达12与对应的至少一个摄像机11联动，即一个激光雷达12可以与多个摄像机11联动。具体的，激光雷达12可以采用深圳杉川机器人公司的激光雷达扫描仪，产品型号3i-t1。摄像机11和激光雷达12通过以太网接口与远程巡检机构2中的路由器/交换机22无线连接。
44.本实用新型在原有的摄像机11基础上，将摄像机11采用热成像网络摄像机11，并增设激光雷达12，对水利或河湖重点安全区域进行布防，由于激光雷达12扫描不受天气情况的影响，能准确识别入侵物体并联动热成像网络摄像机11进行拍摄。本实用新型采用热成像网络摄像机11和激光雷达12联动的形式，大大提高了巡检质量。另外，本地巡检机构1和远程巡检机构2通过以太网接口进行数据的无线传输，布线简洁，数据传输效率高，各模块独立性强，便于后期的维护。
45.无人机13可以采用大疆经纬m300 rtk无人机。无人机13设置有第一无线图传设备14，在设置时，可以将第一无线图传设备14外挂在无人机13底部。无人机基站15可以采用“智臻-g900无人机智能基站”，是广州中科云图智能科技有限公司为满足工业级无人机行业应用需求设计的固定式无人机自动化机场。无人机基站15设置有第二无线图传设备16，无人机基站15和无人机13之间通过第二无线图传设备16与第一无线图传设备14无线连接实现图像、数据和控制指令的实时传输。具体的，第一无线图传设备14和第二无线图传设备16均可以采用深圳万联航通公司的m52远距离无线数据链系统。第一无线图传设备14和第二无线图传设备16均采用cofdm调制解调架构的无线图传设备，采用cofdm调制解调技术，信道容量大，支持fhd实时视频传输，绕射性能好，抗多径衰老能力强，适合高速移动的实时视频传输，无线实时传输的距离远至34km。无人机13通过第一无线图传设备14的“发(tx)”和“收(rx)”功能，传输到部署在地面的无人机基站15。无人机基站15还通过以太网接口与路由器/交换机22无线连接。
46.本实用新型通过增设无人机13进一步实现无人巡检目的，无人机13通过无线的方
式接收远程服务器经路由器/交换机22下发的控制指令，并通过第一无线图传设备14和第二无线图传设备16将图像信息上传至无人机基站15，再经无人机基站15通过路由器/交换机22将图像信息上传至远程服务器。传统的无人机13通过4g/5g无线数据传输方式，这种方式传输距离有限，稳定性较差。因此本实用新型摒弃了传统的无线传输方式，而是采用无线图传设备进行无线传输，网络传输具有高速率和低延时的特点。
47.水质传感器17设置在水利或河湖区域需要监测的位置，水质传感器17的感应端伸入于需要监测的水中，水质传感器17的信号输出端与路由器/交换机22无线连接。气象传感器18设置在水利或河湖区域需要监测的位置，气象传感器18的感应端与水利或河湖区域需要监测的环境联通，气象传感器18的信号输出端与路由器/交换机22无线连接。
48.优选的，在水质传感器17内置有lora通信模块，气象传感器18内置有lora通信模块。lorawan设备19信号输入端分别与水质传感器17的lora通信模块无线连接、与气象传感器18的lora通信模块无线连接。本实用新型采用lora无线传输的方式，对水质传感器17和气象传感器18数据采集和传输，具有高速率和低延时的优点，只需一次性投入即可使用，部署成本低。
49.lorawan设备19的信号输出端与路由器/交换机22有线或无线连接。当采用有线连接时，lorawan设备19的信号输出端通过以太网接口与路由器/交换机22连接。
50.远程巡检机构2包括服务器21和路由器/交换机22。
51.服务器21采用具有固定的互联网ip地址的gpu服务器。gpu服务器可以采用广州信维电子科技，服务器型号为sw g220-p08a，该gpu服务器具有高性能2u加速器服务器，搭载16个dimm和8个热插拔hdd插槽。gpu服务器具有固定的互联网ip地址，用于部署已有的巡检监控软件。
52.路由器/交换机22通过互联网与服务器21连接。路由器/交换机22采用具备nat地址转换功能的路由器/交换机22。
53.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。