[发明专利]一种库区高边坡无人机自动监控系统及方法

权利要求书

1.一种库区高边坡无人机自动监控系统，其特征在于：包括监测系统、太阳能集电装置、无人机、无人机移动站、巡检车、监控分析中心；所述的监测系统布置在高边坡上，采集高边坡监测数据，在有移动网络覆盖的高边坡区域，通过移动网络与监控分析中心进行数据传输；在无移动网络覆盖的高边坡区域，通过蓝牙和无人机进行近距离数据传输，当无人机飞入移动网络覆盖区域，无人机通过移动网络连接监控分析中心实现数据传输；所述的无人机移动站布置在巡检车上，配置有燃油发电机，用于对无人机的维护、充电；监测系统可通过太阳能集电装置或无人机获取电能。

2.根据权利要求1所述的一种库区高边坡无人机自动监控系统，其特征在于，所述的无人机包括无人机的机体、图片采集设备、移动网络模块、蓝牙模块、无人机电池、微距电能发射模块；所述的图片采集设备能够采集库区高边坡的图像数据，用于监控分析中心的监控分析。

3.根据权利要求2所述的一种库区高边坡无人机自动监控系统，其特征在于，所述的监测系统包括若干变形、渗流、应力应变监测装置、采集传输装置、受电装置、坡面停机坪；若干变形、渗流、应力应变监测装置布置在高边坡的重点部位，通过电缆近距离连接采集传输装置；太阳能集电装置布置于无遮挡部位，与采集传输装置连接，用于将太阳能转化为电能，给采集传输装置供电；受电装置固定在坡面停机坪上，与采集传输装置连接。

4.根据权利要求3所述的一种库区高边坡无人机自动监控系统，其特征在于，所述的采集传输装置包括采集装置、移动网络模块、蓝牙模块、锂电池；采集传输装置通过移动网络模块向监控分析中心传输数据；采集传输装置能通过蓝牙模块与无人机近距离交换数据。

5.根据权利要求4所述的一种库区高边坡无人机自动监控系统，其特征在于，所述的受电装置包含微距电能接收模块，无人机停落在坡面停机坪上时，无人机的微距电能发射模块将电能传输到受电装置中，给采集传输装置的锂电池充电。

6.根据权利要求5所述的一种库区高边坡无人机自动监控系统，其特征在于，所述的采集传输装置具有休眠功能，可以设置在固定时刻进行数据采集；所述的采集传输装置具有防水、保温、避雷电功能，用于防止雨水和低气温天气导致的设备失效；所述采集传输装置的锂电池为锂离子电池或锂聚合物电池，能通过太阳能集电装置存储电能，也能通过受电装置从无人机上获取电能，实现设备充电；坡面停机坪上部包含塑料材质保护盖，用于保护受电装置；坡面停机坪下部为混凝土墩，采集传输装置与坡面停机坪的直线距离小于5m。

7.如权利要求6所述的一种库区高边坡无人机自动监控系统的监控方法，其特征在于，包括以下流程：

流程1，系统布置：在某座水库上游河流流域两岸，选择需要进行监控的多个高边坡，将若干变形、渗流、应力应变监测装置布置在高边坡的重点部位；太阳能集电装置布置在坡顶无树木遮挡部位；在高边坡上选择无树木遮挡部位且距离太阳能集电装置5m以上距离布置坡面停机坪，坡面停机坪深入高边坡表面以下0.5~1.0m，采集传输装置布置在坡面停机坪附近，与坡面停机坪的直线距离小于5m，受电装置布置在坡面停机坪顶部保护盖内；各监测装置、太阳能集电装置、受电装置通过电缆与采集传输装置连接；监控分析中心布置于水库下游平原区域；

流程2，巡查、数据采集及供电：巡检车装有无人机移动站及若干台无人机，从水库出发，沿巡检车路径向上游行驶，当行驶到某处高边坡附近时，放飞一台无人机飞入高边坡区域，控制无人机的图片采集设备进行拍照，将所述无人机停落在坡面停机坪，给采集传输装置的锂电池充电，当所述高边坡区域无移动网络覆盖，无人机获取采集传输装置储存的历史监测数据；当所述高边坡区域有移动网络覆盖，采集传输装置自动通过移动网络实时将监测数据传输给监控分析中心；由于山区环境复杂，朝向、降雨、树木遮挡都会造成所述太阳能集电装置受光照不足，当太阳能集电装置电量小于20%时，无人机降落到坡面停机坪通过无人机的微距电能发射模块将电能传输到受电装置中，实现给采集传输装置的锂电池充电；

流程3，设备维护：在进行流程2的同时，其他备用无人机放置在无人机移动站上进行充电、检修；当流程2完毕后，收回流程2中使用的无人机进行设备维护，巡检车进入下一个高边坡，选择备用无人机中的一台重复流程2的工作，按照以上流程逐次完成区域内所有高边坡的监控。