[发明专利]一种无人机智能水面流速测流系统

说明书

本发明公开了一种无人机智能水面流速测流系统，采用无人机飞行平台上搭载水面流速传感器控制系统系统和水面流速传感器，通过地面系统远程操作，实现了对水文作业人员无法到达的待测区域内水文监测数据的自动采集、自动传输、自动处理分析，在满足水文要素应急监测精度的前提下能够以最快的速度提供给灾害处置部门决策支持依据。本发明提供的无人机智能水面流速测流系统结构简单、操作方便、安全性高，不但能完成有人驾驶飞机执行的任务，更适用于有人飞机不宜执行的任务，同时由于具有作业效率高、损耗低、可重复使用、风险小等诸多优势。

技术领域

本发明属于无人机监测技术领域，特别涉及一种使用无人机实现水文作业人员无法到达的待测区域的水面流速测量智能系统。

背景技术

水文监测与常规监测不同，水文应急监测是特殊环境条件下的水文观测活动，其仪器设备将经受各种不利因素的制约，常规监测设备很难发挥作用，必须采用先进的水文仪器及监测手段准确的采集水文要素信息并上报，为决策信息提供支持。

目前专门针对水文应急监测的仪器装备较少，大多选择ADCP多普勒超声波测流仪、电波流速仪、手持激光测距仪等便携式监测设备，使用上述监测设备必须在技术人员到达待测区后人工采集监测数据，难以满足应急监测时效性、非常规性、复杂性应用的特殊要求。同时也不具备监测到水文作业人员无法到达的待测区域内监测水文数据的自动采集、自动传输和自动处理分析的能力，因此亟需研究开发一种能够实现待测区域内水文数据的自动采集、自动传输和自动处理分析的能力的系统。

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题是：提供一种能够具备水文作业人员无法到达的待测区域内水文数据的自动采集、自动传输和自动处理分析能力的无人机智能水面流速测流系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种无人机智能水面流速测流系统，包括空中系统和地面系统，所述地面系统包括地面通信单元、飞行与测流控制单元以及数据处理单元，所述地面通信单元分别与飞行与测流控制单元、数据处理单元通信连接，所述飞行与测流控制单元与所述数据处理单元连接；所述空中系统包括无人机飞行平台、以及搭载在无人机飞行平台上的水面流速传感器控制系统和水面流速传感器，所述水面流速传感器控制系统包括MCU主控单元、JTAG/SW下载接口单元、主控时钟单元、SD卡接口单元、4G网络接口单元、复位单元、LED显示单元、PC串口打印接口单元、水面流速传感器接口转换单元、以及电源单元，所述JTAG/SW下载接口单元、主控时钟单元、SD卡接口单元、4G网络接口单元、复位单元、LED显示单元、PC串口打印接口单元、水面流速传感器接口转换单元分别与MCU主控单元通信连接，所述水面流速传感器接口转换单元通信连接水面流速传感器，所述无人机飞行平台通信连接MCU主控单元，所述电源单元为水面流速传感器控制系统提供电源供给；所述空中系统与地面系统通信连接。

所述水面流速传感器接口转换单元采用Max232ESE芯片搭建。

所述电源单元由降压单元和稳压单元组成，所述降压单元采用LM2576SX-5.0降压芯片，所述稳压单元采用ASM1117三端稳压芯片。

所述飞行与测流控制单元设置于PC端或者手机端，根据用户设定的参数规划所述无人机飞行平台的飞行航线、控制水面流速传感器的测流方式。

所述数据处理单元设置于PC端或者手机端，实现对测量数据进行分析运算、处理并显示。