一种便携式河道洪水预警装置的制作方法

本发明涉及监测设备，尤其涉及一种便携式河道洪水预警装置。

背景技术：

1、在炎热的夏季，人们选择到大山深处山涧戏水，消暑纳凉，在国内外流行起来。然而由于堰塞湖溃决、极端天气、或是沟通不畅人为泄洪或放水发电，可能会引发山涧、河道突发洪水。尽管相关技术人员开发了很多装置设备，譬如：cn201620475389.x一种河道来水预报警装置，但是这类装置必须固定设置，不利于携带，目前还没有一种体积小巧方便携带，操作简单，布设方便，无需专业施工技术的河道洪水预警装置。

2、目前科学日新月异，技术突飞猛进，譬如：cn201910892486.7一种复合翼无人机油气管线巡检方法，利用红外摄像机实现对有温度差异的管线的无人机沿线飞行；cn201910392674.3旋翼无人机复杂地形自动平衡着陆架及控制方法，cn201920139801.4一种带有球笼形防护框架的无人机飞行体，利用测距仪和舵机，或者球笼式防护罩加陀螺仪实现无人机在复杂地形的起落；cn201520354775.9一种基于图像处理的河道水位报警装置，利用摄像头拍摄到的图片通过canny、sobel等边缘检测算子标定出河道水面与河岸的交界线进而触发洪水来临的阈值发出警报。因此可以在以上现有技术的基础上设计出一款方便携带，操作简单、易于布施的河道洪水预警装置

技术实现思路

1、本发明克服了现有技术的不足，提供一种结构简单、方便携带、易于布施的河道洪水预警装置。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案包括无人机和位于放飞人员身边的控制终端，无人机搭载复杂地形起降装置、水位信号采集发射装置，控制终端包括报警信号接收装置，水位信号采集发射装置与报警信号接收装置相匹配。

3、优选的，便携式河道洪水预警装置包括自主飞行设置模块，自主飞行设置模块搭载于无人机，或者控制终端；自主飞行设置模块设置飞行方向、飞行距离、河水温度高于还是低于周边环境、无人机降落地点在河道里还是河岸边；无人机搭载自主飞行模块；自主飞行模块控制无人机按照自主飞行设置模块的设置自主沿河道执飞，在到达预设距离后，通过复杂地形起降装置自主降落在河道里的突出物或者河岸边。

4、优选的，复杂地形起降装置为球笼形结构，球笼形结构设有陀螺仪，无人机设置在陀螺仪内部。

5、优选的，复杂地形起降装置包括固定架、控制模块、支脚；每根支脚为两段以上结构，每段支脚通过舵机连接，支脚的尾段设置测距仪，支脚顶端通过舵机与固定架连接，固定架上方连接无人机，控制模块根据测距仪的信号数据控制舵机带动支脚实现伸曲动作，使得无人机在复杂地形降落。

6、优选的，固定架设置可脱落结构与无人机连接。

7、优选的，可脱落结构包括拉力传感器，无人机起飞时，控制模块比较拉力传感器检测值与设定值，当检测值大于设定值时可拆卸机构断开固定支架与无人机的连接。

8、优选的，水位信号采集发射装置位于无人机底部，水位信号采集发射装置包括浮子式水位传感器、跟踪式水位传感器、压力式水位传感器、超声波水位传感器中的一种或几种。

9、优选的，水位信号采集发射装置位于无人机顶部，水位信号采集发射装置包括基于机器视觉的水位感应装置。

10、优选的，无人机搭载报警器。

11、优选的，无人机自主飞行模块包括红外摄像头、处理器、定高飞行控制器；无人机自主飞行模块设有四种飞行模式，分别是起飞模式、河道巡航模式、降落模式和报警返航模式，河道巡航模式是指处理器通过处理红外摄像头拍摄到的河水和周边环境存在温度差的图片，自主规划无人机沿河道的飞行路线，定高飞行控制器用来维持无人机在飞行时距离河道水面有稳定高度；降落模式是指在无人机到达预设距离后，处理器通过处理红外摄像头拍摄到的河水和周边环境存在温度差的图片，引导无人机自主降落；起飞模式是指在收到水位信号采集发射装置洪水报警信号、无人机放飞人发出的返航信号、或者红外摄像头发现有入侵者或危险后，引导无人机自主起飞；报警返航模式是指报警信号接收装置接收到洪水来临的报警信号后，无人机沿河道快速飞回无人机放飞人处，在飞行过程中定高飞行控制器用来维持无人机在飞行时距离河道水面有稳定高度，稳定高度高于可能出现在河面上人或人造物体的高度，同时报警器和报警信号接收装置发出报警信号，譬如震动、声、光、烟雾。

12、本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明通过在无人机上架设水位信号采集发射装置，并且通过无人机投送到适当位置。当洪水来临时，位于下游的放飞人员身边控制终端发出警报提示放飞人员洪水来临尽快撤离，同时无人机以尽可能接近河道中人员的、引人注目并且保证河道人员安全的高度沿河道向下游自主返航飞行，同时发出声、光、烟雾报警信号，提示沿河人员在洪水来临前撤离河道，避免了人员损失。

技术特征：

1.一种便携式河道洪水预警装置，包括无人机和位于放飞人员身边的控制终端，其特征在于：所述无人机搭载复杂地形起降装置、水位信号采集发射装置，所述控制终端包括报警信号接收装置，所述水位信号采集发射装置与所述报警信号接收装置相匹配。

2.根据权利要求1所述的一种便携式河道洪水预警装置，其特征在于：所述便携式河道洪水预警装置包括自主飞行设置模块，所述自主飞行设置模块搭载于所述无人机上，或者所述控制终端；所述自主飞行设置模块设置飞行方向、飞行距离、河水温度高于还是低于周边环境、无人机降落地点在河道里还是河岸边；所述无人机搭载自主飞行模块；所述自主飞行模块控制无人机按照所述自主飞行设置模块的设置自主沿河道执飞，在到达预设距离后，通过所述复杂地形起降装置自主降落在河道里的突出物或者河岸边。

3.根据权利要求2所述的一种便携式河道洪水预警装置，其特征在于：所述复杂地形起降装置为球笼形结构，所述球笼形结构设有陀螺仪，所述无人机设置在所述陀螺仪内部。

4.根据权利要求2所述的一种便携式河道洪水预警装置，其特征在于：所述复杂地形起降装置包括固定架、控制模块、支脚；每根所述支脚为两段以上结构，每段所述支脚通过舵机连接，所述支脚的尾段设置测距仪，所述支脚顶端通过舵机与所述固定架连接，所述固定架上方连接所述无人机，所述控制模块根据所述测距仪的信号数据控制舵机带动支脚实现伸曲动作，使得所述无人机在复杂地形降落。

5.根据权利要求4所述的一种便携式河道洪水预警装置，其特征在于：所述固定架设置可脱落结构与所述无人机连接。

6.根据权利要求5所述的一种便携式河道洪水预警装置，其特征在于：所述可脱落结构包括拉力传感器，所述无人机起飞时，所述控制模块比较所述拉力传感器检测值与设定值，当检测值大于设定值时可拆卸机构断开所述固定支架与所述无人机的连接。

7.根据权利要求6所述的一种便携式河道洪水预警装置，其特征在于：所述水位信号采集发射装置位于无人机底部，所述水位信号采集发射装置包括浮子式水位传感器、跟踪式水位传感器、压力式水位传感器、超声波水位传感器中的一种或几种。

8.根据权利要求6所述的一种便携式河道洪水预警装置，其特征在于：所述水位信号采集发射装置位于无人机顶部，所述水位信号采集发射装置包括基于机器视觉的水位感应装置。

9.根据权利要求7所述的一种便携式河道洪水预警装置，其特征在于：所述无人机搭载报警器。

10.根据权利要求9所述的一种便携式河道洪水预警装置，其特征在于：所述无人机自主飞行模块包括红外摄像头、处理器、定高飞行控制器；所述无人机自主飞行模块设有四种飞行模式，分别是起飞模式、河道巡航模式、降落模式和报警返航模式，所述河道巡航模式是指所述处理器通过处理所述红外摄像头拍摄到的河水和周边环境存在温度差的图片，自主规划所述无人机沿河道的飞行路线，所述定高飞行控制器用来维持所述无人机在飞行时距离河道水面有稳定高度；所述降落模式是指在所述无人机到达预设距离后，所述处理器通过处理所述红外摄像头拍摄到的河水和周边环境存在温度差的图片，引导所述无人机自主降落；所述起飞模式是指在收到所述水位信号采集发射装置洪水报警信号、所述无人机放飞人发出的返航信号、或者所述红外摄像头发现有入侵者或危险后，引导所述无人机自主起飞；报警返航模式是指报警信号接收装置接收到洪水来临的报警信号后，无人机沿河道快速飞回所述无人机放飞人处，在飞行过程中所述定高飞行控制器用来维持所述无人机在飞行时距离河道水面有稳定高度，所述稳定高度高于可能出现在河面上人或人造物体的高度，同时所述报警器和所述报警信号接收装置发出报警信号，譬如震动、声、光、烟雾。

技术总结
本发明涉及监测设备技术领域，尤其涉及一种便携式河道洪水预警装置。本发明通过在无人机上架设水位信号采集发射装置，并且通过无人机投送到适当位置。当洪水来临时，位于下游的放飞人员身边控制终端发出警报提示放飞人员洪水来临尽快撤离，同时无人机以尽可能接近河道中人员的、引人注目并且保证河道人员安全的高度沿河道向下游自主返航飞行，同时发出声、光、烟雾报警信号，提示沿河人员在洪水来临前撤离河道，避免了人员损失。

技术研发人员：潘执成,请求不公布姓名
受保护的技术使用者：潘执成
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23