[发明专利]一种基于无人机平台的港口实景监控系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于港口实景监控技术领域，涉及一种实景监控系统及方法，具体涉及一种基于无人机平台的港口实景监控系统及方法。

背景技术

随着我国经济的快速发展，全球经济一体化的发展对河运、海运的依赖性也日益提高，使得港口成为了大型货运物流周转核心。港口的规模日益扩大，其安全管理要求也愈发严格。现代港口包括船只停泊区、货物装卸区、货物堆场区、公共设施区等，尤其是港口大型起重机，其安全规范要求较高，设备的安全运行关系着港口企业的命脉。此外，各个区域结构复杂，设备昂贵且种类多样化，对防火、防盗等也有着相应的严格要求。现阶段港口的实景监控系统采用传统的模拟监控产品设备或网络高清监控设备，但是存在以下缺陷：

(1)港口面积大，区域结构复杂，监控布点分布数量多且难度大，难免会存在布点与视觉盲区，无法达到港口监控全覆盖；

(2) 传统的模拟监控产品设备或网络高清监控设备的摄像头安装好之后无法移动只能在一定限度内转动，无法跟随移动目标进行跟踪监控；

(3)港口紧挨河流、海湾，水汽重湿度大，容易产生大雾天气，加之随着工业化进程产生的雾霾天气问题。从而降低监控设备的能见度与图像对比度，显示较低的画面品质等问题，监控设备的实用性受到了很大的影响；

(4)由于港口所处环境恶劣，常年处于高温度、高湿度、高盐雾环境下的监控电子设备容易产生损伤，其更新换代过程需要耗费大量人力物力财力。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于无人机平台的港口实景监控系统及方法。

本发明的系统所采用的技术方案是： 一种基于无人机平台的港口实景监控系统，其特征在于：包括无人机平台分系统与地面指挥测控分系统；所述无人机平台分系统对港口各区域进行全方位、零死角、近距离、可跟踪目标的实时监控；所述地面指挥测控分系统用于控制所述无人机平台分系统工作，并接收、分析所述无人机平台分系统采集的信息。

本发明的方法所采用的技术方案是： 一种基于无人机平台的港口实景监控方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：对港口的监控区域进行划分并在各区域设置地面中转站，以供无人机进行起飞降落、充电和检测维护；

步骤2：地面计算机根据无人机平台机身的实际尺寸与目标港口的实际区域设施布局分别在三维绘图软件（如UG、SolidWorks）中绘制各自相对应的三维模型，并将两种三维模型进行装配结合；在结合后的三维模型中根据监控要求对无人机的预期飞行参数、航行路线与任务载荷的工作内容进行规划；

步骤3：地面中转站将无人机的状态信息发送给地面计算机，地面计算机判断无人机是否满足执行飞行任务的条件；当确认无人机分系统准备就绪后，地面控制器对无人机的飞行控制模块发出命令，开始执行飞行监控任务；

步骤4：无人机按规划的航线飞行，通过各个螺旋桨的速度控制与步进电机控制云台的俯仰与旋转相互协同配合，采集需监控区域或物体的图像信息并传送至地面计算机；

步骤5：地面计算机将接收到的图像文件传送至港口管理部门进行使用；

步骤6：完成监控飞行任务后，无人机降落在各自监控区域内的地面中转站，进行充电和检测维护，保障下次飞行任务。

本发明具有的优点是：结构简单，使用方便，不受外部环境、时间和空间的限制。解决现有的传统监控设备存在的缺陷问题，可以达到以下效果：

(1)对传统的模拟监控产品设备或网络高清监控设备无法监控的盲区进行监控，达到港口无死角全方位的监控要求；

(2) 无人机平台可以飞至高空，对港口整体进行全局航拍，得到该港口整体的运行情况。也可近距离对移动的行人、车辆、货物装卸设备、船只等物体进行跟踪监控；

(3)当执行监控任务时遇到水汽高、湿度高和雾霾等能见度低的监控环境，高清摄像头采集的图像画质较低无法达到监控图像要求，此时可缩短拍摄距离执行拍摄任务，得到清晰的图像画质；

(4)当夜晚无法使用高清摄像头时，无人机搭载的红外摄像头采集的红外图像可判断是否存在行迹可疑者，以及若有火灾隐患也可由红外图像观察到异常发热点，达到港口的防火防盗规范要求；

(5)无人机有固定对应的地面中转站进行起飞降落任务，其设备的更新维护工作相较于传统更加集中与方便。

附图说明

图1为本发明实施例的系统原理图；

图2为本发明实施例的方法流程图。

具体实施方式