无人机与地面传感网络协同的水环境智能巡检系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种无人机与地面传感网络协同的水环境智能巡检系统及方法，属于无人机巡检与水环境检测技术领域，包括无人机根据自适应监测路径规划平台规划路径自动巡检当前水环境，并利用无线通信模块将视频数据传输至视频处理模块，视频处理模块完成对原始视频数据的处理后可进行本地端推理智能识别当前水环境问题，系统会根据本地推理的结果及实际需求将视频数据传输至流媒体监控管理器和深度学习监测与识别平台，进行二次识别与实时显示，并对危险情况进行截图，监管平台终端可显示识别异常的图像和视频数据，并发送警告信息至工作人员，能够实现无人机自动巡检水环境中异常情况的精准检测，并对出现的异常情况实现实时预警功能

【技术实现步骤摘要】
无人机与地面传感网络协同的水环境智能巡检系统及方法


[0001]本专利技术涉及无人机巡检与水环境检测
，更具体的说是涉及一种无人机与地面传感网络协同的水环境智能巡检系统及方法
。

技术介绍

[0002]水环境监测是水生态环境保护的基础，建立偏远地区广覆盖的水环境监测网络具有重要意义
。
目前水环境巡检多以人工为主，这种方式需要消耗大量人力，且无法做到及时发现并处理问题
。
同时，偏远河湖区域信号覆盖不全，不适合部署传输消耗大的图像监测节点，且仅水环境监测传感器数据还不能直观完全反映河湖水环境的真实情况
。
针对这一问题，无人机巡检提供了有效的解决方案，但现有无人机巡检系统仍需工作人员现场操作，主要用于视觉识别，无法自动检测地表水环境情况
。
并且，无人机在面对复杂的环境或供电量不够的情况，若规划路径不当容易发生坠机事件，造成经济损失
。
[0003]因此，为增强河湖水环境污染的监测
、
取证与预警处理能力，减少工作人员操作难度，提高无人本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种无人机与地面传感网络协同的水环境智能巡检系统，其特征在于，包括通信连接的水环境监测节点
、
无人机自动巡检终端以及视频处理与边缘计算装置，与所述视频处理与边缘计算装置通信连接的远程智能监管平台；所述水环境监测节点用于定时采集当前水域的环境传感器信息，并在所述无人机自动巡检终端巡检至所述水环境监测节点所在位置时，自动发送给所述无人机自动巡检终端；所述无人机自动巡检终端用于实时采集巡检区域内的视频数据以及接收所述巡检区域内的水环境检测节点自动发送的环境传感器信息，并将所述视频数据和所述环境传感器信息发送至所述视频处理与边缘计算装置，所述视频处理与边缘计算装置对接收的环境传感器信息直接转发至所述远程智能监管平台；所述视频处理与边缘计算装置用于对所述视频数据预处理和本地推理，当本地推理对视频数据识别风险得分低于设置阈值时或所述视频处理与边缘计算装置异常时，将预处理后的视频数据发送至所述远程智能监管平台进行二次推理，并进行推理结果和环境传感器信息的展示；当本地推理多对视频数据识别风险得分大于等于设置阈值时，所述视频处理与边缘计算装置将推理结果中的视频数据识别风险图像上传至所述远程智能监管平台，进行数据存储和展示，不进行二次推理
。2.
根据权利要求1所述的一种无人机与地面传感网络协同的水环境智能巡检系统，其特征在于，所述水环境监测节点包括嵌入式硬件处理单元
、
水环境监测传感器
、LORA
通信模块一和电源模块；所述水环境监测传感器用于获取水域的环境传感器信息，所述嵌入式硬件处理单元用于控制所述水环境监测传感器
、
所述
LORA
通信模块一以及所述电源模块运行，所述
LORA
通信模块一用于传输所述环境传感器信息给所述无人机自动巡检终端，所述电源模块用于提供能量
。3.
根据权利要求2所述的一种无人机与地面传感网络协同的水环境智能巡检系统，其特征在于，所述无人机自动巡检终端包括无人机飞控设备
、
摄像头
、
无线通信模块一
、LORA
通信模块二
、
供电模块；所述无人机飞控设备分别与所述摄像头
、
所述无线通信模块一
、
所述
LORA
通信模块二
、
所述供电模块电性连接；所述无线通信模块一，用于传输所述环境传感器信息给所述视频处理与边缘计算装置；所述
LORA
通信模块二与所述
LORA
通信模块一连接，用于接收所述环境传感器信息；所述摄像头用于采集所述巡检区域的视频数据，并将所述视频数据通过所述无线通信模块一发送到所述视频处理与边缘计算装置；所述供电模块提供电能；所述无人机飞控设备用于姿态控制
。4.
根据权利要求3所述的一种无人机与地面传感网络协同的水环境智能巡检系统，其特征在于，所述视频处理与边缘计算装置包括：视频处理模块
、
视频推流模块
、
边缘计算模块
、
无线通信模块二
、5G
‑
以太网通信模块和核心微处理器；所述核心微处理器与所述视频处理模块
、
所述视频推流模块
、
所述边缘计算模块
、
所述无线通信模块二和所述
5G
‑
以太网通信模块电性连接，用于控制所述视频处理模块
、
所述视频推流模块
、
所述边缘计算模块
、
所述无线通信模块二和所述
5G
‑
以太网通信模块的程序调度；所述核心微处理器通过无线通信模块二连接所述无线通信模块一，用于接收所述无人机自动巡检终端发送的所述视频数据和所述环境传感器信息；所述视频处理模块用于对获取的视频数据进行预处理；所述视频推流模块用于将预处理后的视频数据通过所述
5G
‑
以
太网通信模块推流到所述远程智能监管平台；所述边缘计算模块用于对预处理后的视频数据进行本地端的智能推理；所述
5G
‑
以太网通信模块还用于将获取的所述环境传感器信息上传至远程智能监管平台
。5.
根据权利要求1所述的一种无人机与地面传感网络协同的水环境智能巡检...

【专利技术属性】
技术研发人员：包学才，朱家旺，肖金明，李周兆，黄帅，邓承志，谭文群，聂菊根，
申请(专利权)人：南昌工程学院，
类型：发明
国别省市：