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原文传递一种水域污染的预警系统及方法

专利名称：	一种水域污染的预警系统及方法
摘要：	本发明公开了一种水域污染的预警系统及方法，包括：水域预警无人机，用于按预设的最优路径飞行并完成水质检测和取样；岸基服务器，用于接收并分析水域预警无人机回传的数据，依据多点数据预测污染源位置，同时实时监测水域预警无人机的位置并规划水域预警无人机的飞行路径；本发明采用水域预警无人机与岸基服务器相结合，水域预警无人机能够按照岸基服务器设定的最优路径飞行至指定区域完成水质信息采集，并将采集信息快速发送至岸基服务器进行分析和呈现，具有安全性高、高效率、低成本的优点。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	河南;41
申请人：	河南科技学院
发明人：	谢国红;黄文;张洪伟;崔英;卢雪初
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-12T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-10T00:00:00+0800
申请号：	CN201811524015.2
公开号：	CN109738602A
分类号：	G01N33/18(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	453000 河南省新乡市华兰大道90号河南科技学院资源与环境学院
主权项：	1.一种水域污染的预警系统，其特征在于，包括：水域预警无人机(1)，所述水域预警无人机(1)用于按预设的最优路径飞行并完成水质检测和取样；岸基服务器(2)，所述岸基服务器(2)用于接收并分析所述水域预警无人机(1)回传的数据，依据多点数据预测污染源位置，同时实时监测所述水域预警无人机(1)的位置并规划所述水域预警无人机(1)的飞行路径；其中：所述水域预警无人机(1)包括控制模块(11)、飞行模块(12)、水质检测模块(13)、智能避障取证模块(14)、无线传输模块(15)和电源模块(16)，所述控制模块(11)均与所述飞行模块(12)、所述水质检测模块(13)、所述智能避障取证模块(14)、所述无线传输模块(15)电性连接；所述岸基服务器(2)包括数据分析模块(21)和路径规划模块(22)，所述数据分析模块(21)和所述路径规划模块(22)均与所述无线传输模块(15)电性连接。 2.根据权利要求1所述的一种水域污染的预警系统，其特征在于，所述控制模块(11)包括单片机(111)和GPS(112)，所述单片机(111)通过所述GPS(112)实时定位并与所述路径规划模块(22)设定的路径比对进行误差修正，控制所述飞行模块(12)实现所述水域预警无人机(1)自主飞行。 3.根据权利要求2所述的一种水域污染的预警系统，其特征在于，所述飞行模块(12)包括：前升力涵道(121)和后升力涵道(122)，所述前升力涵道(121)和所述后升力涵道(122)分别设置在所述水域预警无人机(1)的前部和后部，用于提供所述水域预警无人机(1)垂直升降的动力和平衡力；推进装置(123)，所述推进装置为两个，两个所述推进装置(123)分别设置在所述水域预警无人机(1)的尾部两侧，用于提供所述水域预警无人机(1)飞行时的推力；其中，所述单片机(111)与所述前升力涵道(121)、所述后升力涵道(122)和所述推进装置(123)电连接，用以控制三者的启停。 4.根据权利要求1所述的一种水域污染的预警系统，其特征在于，所述水质检测模块(13)包括：可伸缩的水质检测仪(131)，所述水质检测仪(131)包括驱动部(1311)和具有探头的探杆(1312)，所述驱动部(1311)设置在所述水域预警无人机(1)的底部，所述探杆(1312)远离所述探头的一端与所述驱动部(1311)的驱动端固定连接；水质检测传感器单元(132)，所述水质检测传感器单元(132)设置在所述探头上且与所述无线传输模块(15)连接。 5.根据权利要求4所述的一种水域污染的预警系统，其特征在于，所述驱动部(1311)为液压缸或气缸或具有伸缩功能的伸缩机构。 6.根据权利要求1所述的一种水域污染的预警系统，其特征在于，所述智能避障取证模块(14)包括：激光雷达(141)，所述激光雷达(141)置于所述水域预警无人机(1)的顶部，向周围发射激光束探测障碍物位置；超声波测距传感器(142)，所述超声波测距传感器(142)设置在水域预警无人机(1)的周围，用于测量障碍物与水域预警无人机(1)的距离，并反馈所有障碍物信息于所述控制模块(11)进行规避处理；摄像头(143)，所述摄像头(143)置于所述水域预警无人机(1)底端，用于对污染源拍照取证。 7.根据权利要求6所述的一种水域污染的预警系统，其特征在于，所述无线传输模块(15)包括： LORA通信模块(151)，所述LORA通信模块(151)用于发送水质检测模块的水质信息、接收所述路径规划模块(22)的路径设定信息；网桥(152)，所述网桥(152)用于实时传输所述摄像头(143)所拍摄的照片图像至所述数据分析模块(21)。 8.一种水域污染的预警方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：岸基服务器规划所述水域预警无人机最优飞行路径；步骤2：所述水域预警无人机在最优路径下飞行至指定区域，并完成水质监测；步骤3：所述岸基服务器接收并分析所述水域预警无人机回传的数据，根据数据生成水域污染信息图。
所属类别：	发明专利