基于无人机集群的智能巡查系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114995505A(43)申请公布日2022.09.02(21)申请号202210700480.7(22)申请日2022.06.20(71)申请人生态环境部华南环境科学研究所（生态环境部生态环境应急研究所）地址510000广东省广州市黄埔区瑞和路18号(72)发明人王俊能陈尧肖继平易仲源胡立才郑文丽汪浩杨元昕(74)专利代理机构北京中济纬天专利代理有限公司11429专利代理师陈友(51)Int.Cl.G05D1/10(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图1页(54)发明名称基于无人机集群的智能巡查系统(57)摘要本发明提供了基于无人机集群的智能巡查系统，其包括无人机群，若干停机坪和云端服务器；无人机群的每个无人机用于对目标水域的特定区域进行飞行巡查监测；停机坪与无人机一一对应，用于控制无人机在飞行巡查监测过程中的飞行状态，以及收集无人机在飞行巡查监测过程中采集得到的影像数据；云端服务器用于接收影像数据，并对影像数据进行分析处理，确定目标水域的水质状态；上述无人机巡查系统通过设置多个停机坪与无人机群中的无人机进行一对一的控制，每个无人机只对目标水域的其中一个特定区域进行飞行巡查监测，这样能够保证无人机群对目标水域全范围进行同步监测，及时准确地识别目标水域的水体水质污染情况。CN114995505ACN114995505A权利要求书1/3页1.基于无人机集群的智能巡查系统，其包括无人机群，若干停机坪和云端服务器，其特征在于：所述无人机群包括相互独立工作的若干无人机，每个无人机用于对目标水域的特定区域进行飞行巡查监测；若干停机坪间隔分布在所述目标水域的周围，所述停机坪与所述无人机一一对应，用于供所述无人机使用；所述停机坪包括控制塔台和充电终端；所述控制塔台与所述无人机通信连接，用于控制所述无人机在飞行巡查监测过程中的飞行状态，以及收集所述无人机在飞行巡查监测过程中采集得到的影像数据；所述充电终端用于当所述无人机停靠在所述停机坪时，对所述无人机进行充电；所述云端服务器与所有停机坪的控制塔台连接，用于接收所述影像数据，并对所述影像数据进行分析处理，确定所述目标水域的水质状态。2.如权利要求1所述的基于无人机集群的智能巡查系统，其特征在于：所有停机坪依次均匀间隔排列分布在所述目标水域的周围岸边区域，并且任意相邻的两个停机坪之间的距离不超过1km。3.如权利要求1所述的基于无人机集群的智能巡查系统，其特征在于：所述控制塔台与所述无人机无线通信连接；所述控制塔台能够向所述无人机发送第一控制指令，用于控制所述无人机的飞行路径、飞行高度和飞行速度中的至少一者，第一控制指令为预先设置在控制塔台中的控制指令或者由云端服务器临时向控制塔台发出的控制指令；所述控制塔台还能够向所述无人机发送第二控制指令，用于控制所述无人机对所述目标水域的特定区域进行拍摄，从而得到关于特定区域的局部影像数据，控制塔台能够将局部影像数据发送到云端服务器；云端服务器能够将局部影像数据拼接成全局影像数据，并将全局影像数据与存储的历史影像数据进行对比，将数据差超过预定范围的区域判定为用于异常区域，并且获取该异常区域的位置信息，然后将位置信息发送到对应的控制塔台，控制塔台控制对应的无人机起飞并对其所属范围的异常区域进行巡查，并在巡查过程中对所属范围的异常区域进行相比于拍摄局部影像数据时无人机的高度更低的低空拍摄以及采集水样检测，获取比所述局部影像数据更高分辨率的遥感影像、视频影像以及更加准确的水质检测结果，用于分析发生数据异常水域的原因，及时发现水质污染状况的变化。4.如权利要求3所述的基于无人机集群的智能巡查系统，其特征在于：所述无人机包括摄像云台，所述摄像云台上设置有红外摄像机、可见光摄像机和紫外摄像机；当所述无人机接收到所述第二控制指令时，控制所述摄像云台改变所述红外摄像机、所述可见光摄像机和所述紫外摄像机各自的拍摄角度，和/或控制所述红外摄像机、所述可见光摄像机和所述紫外摄像机改变自身的拍摄焦距。5.如权利要求5所述的基于无人机集群的智能巡查系统，其特征在于：所述云端服务器对所述影像数据进行分析处理，确定所述目标水域的水质状态包括：当所述云端服务器接收到关于特定区域的局部影像数据时，对所述局部影像数据进行2CN114995505A权利要求书2/3页识别处理，得到所述特定区域的水体水温、水体污染物浓度、水体藻类繁殖情况、水体悬浮物含量、水体油污面积及厚度和水体表面垃圾漂浮量等中的至少一者，再根据上述对局部影像数据的识别结果，确定所述特定区域的水质状态；当所述云端服务器接收到特定区域的全局影像数据时，将所有无人机拍摄得到的全局影像数据进行拼接处理，得到所述目标水域全范围的遥感影像；对所述遥感影像进行识别处理