基于环境与资源监测的分布式能源供给信息传输平台及方法技术

一种基于环境与资源监测的分布式能源供给信息传输平台及方法，它包括底座、能源模块、无人机模块、信号模块和总监控端，通过能源模块、无人机模块和信号模块布设于底座上相互电性连接组成独立模块，多个独立模块相互连接组成的平台呈分布式布设于值守区内，每个平台上的无人机模块接力起飞对值守区连续无死角检测并将数据回传至总监控端进行处理，无人机模块飞行路线采用采用交互式或者串联式，在飞行途中利用独立模块对集成电池进行自动更换，并利用偏差导引机构进行精准定位，利用盖板对充电槽进行保护，无需检测人员跟着无人机补充能源，覆盖区域大，在任意时间段进行监测，无监测死角，适应性好。适应性好。适应性好。

【技术实现步骤摘要】
基于环境与资源监测的分布式能源供给信息传输平台及方法


[0001]本专利技术属于环境与资源检测及其设备
，涉及一种基于环境与资源监测的分布式能源供给信息传输平台及方法。

技术介绍

[0002]随着环保意识增强，针对环境保护也越来越重视，需要投入大量人力物力用于环境监测和违法情况的打击；类似的，针对自然资源的保护也是环境监测部门的重点工作内容；但由于涉及的范围幅员辽阔，地域广袤，单靠人员巡视目前已经完全无法满足环境和资源保护的重任；利用无人机值守进行环境和资源的监测已经成为首选，然而，无人机值守最大的问题就是续航能力，传统的无人机无法长时间飞行，而增加了专业的环境或资源监测设备后，续航能力又会进一步降低。
[0003]想要通过监测从根本上的杜绝破坏环境的行为和资源监管，目前面临如下根本性问题：如何大范围覆盖环境监测的区域，具体来说，就是如何针对某一具体区域，无死角监测；如何在任意时间段进行环境监测，也即是如何在24小时都能够做到监测；如何使无人机在飞行路线途中自动进行电能补充。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于环境与资源监测的分布式能源供给信息传输平台及方法，采用能源模块、无人机模块和信号模块布设于底座上相互电性连接组成独立模块，多个独立模块相互连接组成的平台呈分布式布设于值守区内，每个平台上的无人机模块接力起飞对值守区连续无死角检测并将数据回传至总监控端进行处理，无人机模块飞行路线采用采用交互式或者串联式，在飞行途中利用独立模块对集成电池进行自动更换，并利用偏差导引机构进行精准定位，利用盖板对充电槽进行保护，无需检测人员跟着无人机补充能源，覆盖区域大，在任意时间段进行监测，无监测死角，适应性好。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种基于环境与资源监测的分布式能源供给信息传输平台，它包括底座、能源模块、无人机模块、信号模块和总监控端；所述能源模块、无人机模块和信号模块布设于底座上相互电性连接组成独立模块，多个独立模块相互连接组成平台，多个平台呈分布式布设于值守区域内并与总监控端连接；每个平台上的无人机模块接力起飞对值守区连续无死角检测并将数据回传至总监控端。
[0006]所述底座上侧面设置充电槽，位于充电槽内设置定位块和正负极触板；正负极触板与能源模块的储能电源电性连接；正负极触板之间的信号插头与信号模块电性连接。
[0007]所述充电槽的两侧设置多个凹孔，位于凹孔内设置偏差导引机构；偏差导引机构包括弹簧上端连接的锥形筒，弹簧另一端与凹孔底部连接，锥形筒横截面较大的一端开口朝上。
[0008]所述凹孔两侧设置机构槽，位于机构槽内设置电动推缸，电动推缸的固定端和伸缩端连接的耳座分别与机构槽内壁和盖板连接，盖板一侧与底座铰接；电动推缸与能源模
块的储能电源电性连接。
[0009]所述能源模块包括太阳能电站、风力发电机组和储能电源连接的能源控制系统；能源控制系统还与电动推缸电性连接。
[0010]所述无人机模块包括固定架上侧面连接的无人机，固定架下侧面四角设置球头脚，固定架下部设置的集成电池与无人机的内置电池电性连接；集成电池上侧设置集插头与无人机的内置电池下部的集插口插接；集成电池下侧的信号插孔与充电槽内的信号插头插接；集成电池底部的导电片与充电槽内的正负极触板接触。
[0011]所述固定架下部的集成电池两侧设置支板，微型电推杆穿过支板与集成电池侧面的锁定孔配合，微型电推杆与无人机的内置电池和飞控系统电性连接；摄像头位于无人机的机体前端与飞控系统和存储器电性连接；存储器与集成电池集成于一体。
[0012]所述固定架的上部两侧设置氢气球；氢气球的囊体位于无人机的旋转翼上部两侧。
[0013]所述信号模块主要包括信号发射装置、信号接收装置和信号处理装置；总监控端主要包括视频图像处理系统、无人机状态监控系统、分布式站点监控系统和区域环境及资源监测系统；总监控端与信号模块和信号处理装置电性连接，信号模块与无人机的飞控系统和能源模块的能源控制系统电性连接。
[0014]如上所述的基于环境与资源监测的分布式能源供给信息传输平台的监测方法，它包括如下步骤：S1，布设平台，将多个组合后的平台分别布设于环境与资源所在地的值守区域内；此步骤中，平台的数量根据值守区面积大小而定，但需考虑无人机的飞行时长，也即是两个平台之间的最大距离需小于无人机最小飞行时长的飞行距离；S2，储能，太阳能电站或风力发电机组发出的电能储存于储能电源内，储能电源将电能供给该平台上的各用电设备；此步骤中，各平台上的多个独立模块中至少有一个空置充电槽及一个保持充满电状态的集成电池；S3，放飞，将多个无人机模块从总监控端所在地依次放飞，各无人机模块沿事先设定的路线飞往对应的平台，每个平台上至少有一个无人机模块；此步骤中，飞行距离较远的无人机模块在中途进行能源补给；S4，巡视监测，各平台上的无人机模块相继起飞，按预设路线飞往下一个平台，并在飞行过程中打开摄像头进行沿途巡视监测并将监测信息储存于存储器中；此步骤中，飞行路线为交互式或者串联式，交互式即为两个平台之间相互交替构成飞行路线，串联式为沿多个平台之间依次飞行的路线；S5，补给，在无人机模块飞行一段时间后对其进行电能补充；S5
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1，开盖，当无人机模块飞行一段时间后进入到下一个平台上部，该平台其中一个独立模块的盖板打开露出充电槽，另一个独立模块的盖板打开露出充电槽内已充满电的集成电池；此步中，盖板是由电动推缸推动打开；S5
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2，定位降落，无人机模块悬停于空置充电槽上部，根据摄像头拍摄的定位块画面与预设画面进行比对定位，比对成功后无人机模块垂直下降，偏差导引机构引导无人机模块的球头脚进入锥形筒的筒口使其及精准降落在设定位置；此步中，由于受环境因素影响，无人机模块在降落时会存在偏差，通过偏差导引机构引导其精准定位，从而保证下一步
集成电池充电时的稳定性；S5
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3，充电，无人机模块停稳后，其底部的集成电池与充电槽内的正负极触板接触导通后，进入充电状态，储能电源向该集成电池进行充电，同时信号插头与该集成电池底部的插孔插接导通信号模块；此步骤中，无人机模块如若进入待飞状态，则继续保持充电，如若继续飞行则进入下一步；S5
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4，分离，微型电推杆启动，其伸缩端退出集成电池侧面的锁定孔，无人机垂直起飞使固定架脱离集成电池；此步骤中，无人机依靠其内置电池供电，起飞时集成电池上的集插头与无人机上的集插口分离；S5
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5，更换，无人机垂直起飞后侧飞悬停于另一个独立模块已充满电的集成电池的上部，通过摄像头拍摄的集成电池画面与预设画面进行比对定位，无人机垂直下降时再次通过偏差导引机构引导其精准定位，并使该集成电池的集插头与无人机的集插口插接导通；之后，无人机模块进入续飞模式或者等待飞指令；S6，数据下载，无人机模块更换的集成电池与信号模块导通后，存储器向信号模块的信号接收装置发送数据，通过信号处理装置处理后，再本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于环境与资源监测的分布式能源供给信息传输平台，其特征是：它包括底座（1）、能源模块（2）、无人机模块（3）、信号模块（4）和总监控端；所述能源模块（2）、无人机模块（3）和信号模块（4）布设于底座（1）上相互电性连接组成独立模块，多个独立模块相互连接组成平台，多个平台呈分布式布设于值守区域内并与总监控端连接；每个平台上的无人机模块（3）接力起飞对值守区连续无死角检测并将数据回传至总监控端。2.根据权利要求1所述的基于环境与资源监测的分布式能源供给信息传输平台，其特征是：所述底座（1）上侧面设置充电槽（11），位于充电槽（11）内设置定位块（12）和正负极触板（13）；正负极触板（13）与能源模块（2）的储能电源（23）电性连接；正负极触板（13）之间的信号插头与信号模块（4）电性连接。3.根据权利要求2所述的基于环境与资源监测的分布式能源供给信息传输平台，其特征是：所述充电槽（11）的两侧设置多个凹孔（14），位于凹孔（14）内设置偏差导引机构（15）；偏差导引机构（15）包括弹簧上端连接的锥形筒，弹簧另一端与凹孔（14）底部连接，锥形筒横截面较大的一端开口朝上。4.根据权利要求3所述的基于环境与资源监测的分布式能源供给信息传输平台，其特征是：所述凹孔（14）两侧设置机构槽（16），位于机构槽（16）内设置电动推缸（18），电动推缸（18）的固定端和伸缩端连接的耳座分别与机构槽（16）内壁和盖板（17）连接，盖板（17）一侧与底座（1）铰接；电动推缸（18）与能源模块（2）的储能电源（23）电性连接。5.根据权利要求1所述的基于环境与资源监测的分布式能源供给信息传输平台，其特征是：所述能源模块（2）包括太阳能电站（21）、风力发电机组（22）和储能电源（23）连接的能源控制系统；能源控制系统还与电动推缸（18）电性连接。6.根据权利要求1所述的基于环境与资源监测的分布式能源供给信息传输平台，其特征是：所述无人机模块（3）包括固定架（31）上侧面连接的无人机（32），固定架（31）下侧面四角设置球头脚（33），固定架（31）下部设置的集成电池（34）与无人机（32）的内置电池电性连接；集成电池（34）上侧设置集插头与无人机（32）的内置电池下部的集插口插接；集成电池（34）下侧的信号插孔与充电槽（11）内的信号插头插接；集成电池（34）底部的导电片与充电槽（11）内的正负极触板（13）接触。7.根据权利要求6所述的基于环境与资源监测的分布式能源供给信息传输平台，其特征是：所述固定架（31）下部的集成电池（34）两侧设置支板，微型电推杆（35）穿过支板与集成电池（34）侧面的锁定孔配合，微型电推杆（35）与无人机（32）的内置电池和飞控系统电性连接；摄像头（36）位于无人机（32）的机体前端与飞控系统和存储器电性连接；存储器与集成电池（34）集成于一体。8.根据权利要求6所述的基于环境与资源监测的分布式能源供给信息传输平台，其特征是：所述固定架（31）的上部两侧设置氢气球（37）；氢气球（37）的囊体位于无人机（32）的旋转翼上部两侧。9.根据权利要求1所述的基于环境与资源监测的分布式能源供给信息传输平台，其特征是：所述信号模块（4）主要包括信号发射装置、信号接收装置和信号处理装置；总监控端主要包括视频图像处理系统、无人机状态监控系统、分布式站点监控系统和区域环境及资源监测系统；总监控端与信号模块（4）和信号处理装置电性连接，信号模块（4）与无人机（32）的飞控系统和能源模块（2）的能源控制系统电性连接。
10.根据权利要求1~7任一项所述的基于环境与资源监测的分布式能源供给信息传输平台的监测方法，其特征是，它包括如下步骤：S1，布设平台，将多个组合后的平台分别布设于环境与资源所在地的值守区域内；...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永平，王瑞芳，吴志刚，
申请(专利权)人：内蒙古自治区生态环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：