一种智能巡库机器人管理系统的制作方法

1.本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种智能巡库机器人管理系统。


背景技术：

2.水库既是一个自然综合体，又是一个经济综合体，具有多方面的功能，如调节河川径流、防洪、供水、灌溉、发电、养殖、航运、旅游、改善环境等，具有重要的社会、经济和生态意义。水库的建设及其开发是我国水资源利用的重要手段之一。我国的水库数量已登世界榜首。全国已建成各类水库98795座,总库容9035亿立方米。
3.现有的大多数水库面积较大，在生态养鱼时，需要对水库进行巡逻管理，及时监控水库的水质以及水库中鱼类的生长情况。目前，对水库进行训练管理是通过巡库机器人进行巡逻管理。但是，巡库机器人在巡逻和监测大面的水库水域需要较长时间，巡逻时间较长，巡库机器人不能快速的发现水库水面上的异常情况，也不能快速到达异常情况发生的位置。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的是提出一种智能巡库机器人管理系统，旨在快速的发现水库水面上的异常情况，也不能快速到达异常情况发生的位置，减少水库巡逻的时间。
5.为实现上述目的，本发明提出的智能巡库机器人管理系统，所述智能巡库机器人管理系统包括：
6.船体，所述船体包括第一隔舱和第二隔舱，所述第一隔舱和第二隔舱分别独立封闭，所述第一隔舱和第二隔舱由泡沫填充；
7.处理器，所述处理器包括水库异常位置确定单元、机器人位置确定单元和巡视路线确定单元；
8.导航定位系统，所述导航定位系统与所述处理器通信连接，所述导航定位系统从全球定位系统上实时获取自身的导航定位信息，并将所述导航定位信息发送至处理器，以便于所述水库异常位置确定单元根据导航定位信息确定机器人位置信息；
9.卫星遥感数据获取系统，所述卫星遥感数据获取系统与所述处理器通信连接，所述卫星遥感数据获取系统用于获取水面监测卫星获取的水库遥感信息，并将所述水库遥感信息发送至处理器，以便于所述机器人位置确定单元根据水库遥感信息确定水库异常位置信息；
10.所述巡视路线确定单元，用于根据所述水库异常位置信息和所述机器人位置信息确定机器人巡视路线，并控制机器人按照所述机器人巡视路线行驶；
11.动力系统，所述动力系统用于为船体提供动力；
12.电源系统，所述电源系统用于为处理器、导航定位系统和卫星遥感数据获取系统提供电源。
13.可选地，所述巡视路线确定单元，用于当水库异常位置信息中包括一个地点位置
时，所述巡视路线确定单元用于将所述水库异常位置信息中的地点位置和机器人位置信息之间的连线作为机器人巡视路线；
14.当水库异常位置信息中包括两个以上地点位置时，所述巡视路线确定单元用于将所述水库异常位置信息中的地点位置和机器人位置信息之间的两两连线进行计算，并将述水库异常位置信息中的地点位置和机器人位置信息之间的两两连线的值最小的路线作为机器人巡视路线。
15.可选地，还包括：船载违法侦测系统；
16.所述船载违法侦测系统包括可见光摄像头、红外摄像头和远距离穿透式扩音器，所述处理器还包括可见光图片获取单元、红外图片获取单元、违法行为确定单元和警报控制单元；
17.所述可见光图片获取单元，用于通过可见光摄像头获取的可见光图片；
18.所述红外图片获取单元，用于通过红外摄像头获取的红外图片；
19.所述违法行为确定单元用于根据可见光图片和红外图片确定偷盗鱼违法行为；
20.所述警报控制单元，用于当确定有偷盗鱼违法行为时控制远距离穿透式扩音器发出警报。
21.可选地，所述船载违法侦测系统还包括：热成像摄像头和双目视觉摄像头，所述处理器还包括热成像图片获取单元和双目图片获取单元；
22.所述热成像图片获取单元，用于通过热成像摄像头获取热成像图片；
23.所述双目图片获取单元，用于通过双目视觉摄像头获取双目视觉图片；
24.所述违法行为确定单元，用于根据可见光图片、红外图片、热成像图片双目视觉图片确定偷盗鱼违法行为。
25.可选地，所述船载违法侦测系统还包括：录音器，所述处理器还包括违法声音获取单元；
26.所述违法声音获取单元，用于当根据可见光图片、红外图片、热成像图片双目视觉图片确定偷盗鱼违法行为时，启动录音器，并获取偷盗鱼违法声音信息。
27.可选地，所述船载违法侦测系统包括：拍照补光灯，所述处理器还包括人脸获取单元；
28.所述人脸获取单元，用于当确定有偷盗鱼违法行为时，启动拍照补光灯，所述可见光图片获取单元，还用于在拍照补光灯启动时，通过可见光摄像头获取补光图片；
29.所述人脸获取单元，用于对所述补光图片进行处理，得到偷盗鱼违法行为人人脸信息，并将偷盗鱼违法行为人人脸信息发送至管理中心。
30.可选地，还包括：船载水质在线监测系统，所述水质信息获取单元；
31.所述船载水质在线监测系统用于获取水库水体样本，并通过水质在线监测方法确定水库水体水质信息；
32.所述水质信息获取单元，用于通过船载水质在线监测系统获取水库水体水质信息，并将所述水库水体水质信息发送至管理中心。
33.可选地，还包括：船载渔情监测与捕捞驱赶系统和多频声波发生器，所述处理器还包括：鱼群确定单元和鱼群驱赶单元；
34.所述船载渔情监测与捕捞驱赶系统，用于通过水下多光谱图像拾取系统获取船载
渔情监测视频；
35.所述鱼群确定单元，用于根据船载渔情监测视频确定鱼群方位信息；
36.所述鱼群驱赶单元，用于在确定了鱼群方位信息时，通过多频声波发生器根据鱼群方位信息驱赶鱼群。
37.可选地，所述动力系统为电动和混动双驱动系统。
38.本发明技术方案通过采用体、处理器、导航定位系统、卫星遥感数据获取系统、动力系统以及电源系统，实现了快速的发现水库水面上的异常情况，也不能快速到达异常情况发生的位置，减少水库巡逻的时间。
附图说明
39.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
40.图1为本发明一种智能巡库机器人管理系统的结构示意图一。
41.图2为本发明一种智能巡库机器人管理系统的结构示意图二。
42.图3为本发明一种智能巡库机器人管理系统的船载违法侦测系统和处理器的结构示意图。
43.图4为本发明一种智能巡库机器人管理系统的船载水质在线监测系统和处理器的结构示意图。
44.图5为本发明一种智能巡库机器人管理系统的船载渔情监测与捕捞驱赶系统、多频声波发生器和处理器的结构示意图。
45.附图标号说明：
[0046][0047][0048]
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0049]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其
他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0050]
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0051]
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
[0052]
本发明提出一种智能巡库机器人管理系统100。智能巡库机器人100包括船体、处理器110、导航定位系统120和卫星遥感数据获取系统130，船体包括第一隔舱和第二隔舱，第一隔舱和第二隔舱分别独立封闭，第一隔舱和第二隔舱由泡沫填充；处理器110包括水库异常位置确定单元201、机器人位置确定单元202和巡视路线确定单元203；导航定位系统120与处理器110通信连接，导航定位系统120从全球定位系统上实时获取自身的导航定位信息，并将导航定位信息发送至处理器110，以便于水库异常位置确定单元201根据导航定位信息确定机器人位置信息；卫星遥感数据获取系统130与处理器110通信连接，卫星遥感数据获取系统130用于获取水面监测卫星获取的水库遥感信息，并将水库遥感信息发送至处理器110，以便于机器人位置确定单元202根据水库遥感信息确定水库异常位置信息；巡视路线确定单元203，用于根据水库异常位置信息和机器人位置信息确定机器人巡视路线，并控制机器人按照机器人巡视路线行驶；动力系统，动力系统用于为船体提供动力，所述动力系统与处理器电连接；电源系统，电源系统用于为处理器110、导航定位系统120和卫星遥感数据获取系统130和动力系统提供电源，所述电源系统与处理器110电连接，所述电源系统与导航定位系统120电连接，所述电源系统与维修遥感数据获取系统130电连接。
[0053]
具体的，为了进一步提高巡库机器人的巡视能力，巡视路线确定单元203，用于当水库异常位置信息中包括一个地点位置时，巡视路线确定单元203用于将水库异常位置信息中的地点位置和机器人位置信息之间的连线作为机器人巡视路线；当水库异常位置信息中包括两个以上地点位置时，巡视路线确定单元203用于将水库异常位置信息中的地点位置和机器人位置信息之间的两两连线进行计算，并将述水库异常位置信息中的地点位置和机器人位置信息之间的两两连线的值最小的路线作为机器人巡视路线。
[0054]
具体的，为了实现自动侦测违法行为，智能巡库机器人管理系统100还包括：船载违法侦测系统140；
[0055]
船载违法侦测系统140包括可见光摄像头141、红外摄像头142和远距离穿透式扩音器143，处理器110还包括可见光图片获取单元204、红外图片获取单元205、违法行为确定单元206和警报控制单元207；
[0056]
可见光图片获取单元204，用于通过可见光摄像头141获取的可见光图片；可见光图片获取单元204与光摄像头141通信连接；
[0057]
红外图片获取单元205，用于通过红外摄像头142获取的红外图片；红外图片获取单元205与红外摄像头142通信连接；
[0058]
违法行为确定单元206用于根据可见光图片和红外图片确定偷盗鱼违法行为；
[0059]
警报控制单元207，用于当确定有偷盗鱼违法行为时控制远距离穿透式扩音器143发出警报，警报控制单元207与控制单元207，用于当确定有偷盗鱼违法行为时控制通信连接。通过采用船体、处理器110、导航定位系统120和卫星遥感数据获取系统130、动力系统、电源系统、可见光摄像头141、红外摄像头142和远距离穿透式扩音器143，实现了快速的发现水库水面上的违法行为，对违法行为人的违法行为进行警告。
[0060]
具体的，为了进一步提高违法行为的侦测能力，船载违法侦测系统140还包括：热成像摄像头144和双目视觉摄像头145，处理器110还包括热成像图片获取单元208和双目图片获取单元209；
[0061]
热成像图片获取单元208，用于通过热成像摄像头144获取热成像图片，热成像图片获取单元208与热成像摄像头144通信连接；
[0062]
双目图片获取单元209，用于通过双目视觉摄像头145获取双目视觉图片，双目图片获取单元209与双目视觉摄像头145通信连接；
[0063]
违法行为确定单元206，还用于根据可见光图片、红外图片、热成像图片双目视觉图片确定偷盗鱼违法行为。通过采用船体、处理器110、导航定位系统120和卫星遥感数据获取系统130、动力系统、电源系统以及可见光摄像头141、红外摄像头142、远距离穿透式扩音器143、热成像摄像头144和双目视觉摄像头145，实现了快速的发现水库水面上的违法行为，对违法行为人的违法行为进行警告，以及固定违法行为人违法的证据。
[0064]
具体的，为了固定违法行为人的违法行为，船载违法侦测系统140还包括：录音器146，处理器110还包括违法声音获取单元210；
[0065]
违法声音获取单元210，用于当根据可见光图片、红外图片、热成像图片双目视觉图片确定偷盗鱼违法行为时，启动录音器146，并获取偷盗鱼违法声音信息，违法声音获取单元210与录音器146通信连接。
[0066]
具体的，为了确定违法行为人的身份信息，船载违法侦测系统140包括：拍照补光灯147，处理器110还包括人脸获取单元211；
[0067]
人脸获取单元211，用于当确定有偷盗鱼违法行为时，启动拍照补光灯147，可见光图片获取单元204，还用于在拍照补光灯147启动时，通过可见光摄像头141获取补光图片，人脸获取单元211与拍照补光灯147通信连接，人脸获取单元211与可见光摄像头141通信连接；
[0068]
人脸获取单元211，用于对补光图片进行处理，得到偷盗鱼违法行为人人脸信息，并将偷盗鱼违法行为人人脸信息发送至管理中心，人脸获取单元211与管理中心通信连接。
[0069]
具体的，为了实现自动检测水库水质的能力，智能巡库机器人管理系统100还包括：船载水质在线监测系统150，处理器110还包括水质信息获取单元212；
[0070]
船载水质在线监测系统150用于获取水库水体样本，并通过水质在线监测方法确定水库水体水质信息；
[0071]
水质信息获取单元212，用于通过船载水质在线监测系统150获取水库水体水质信息，并将水库水体水质信息发送至管理中心，水质信息获取单元212与船载水质在线监测系统150通信连接。
[0072]
具体的，为了实现侦测水库中鱼群的位置，以及实现驱赶侦测到的鱼群的功能，智
能巡库机器人管理系统100还包括：船载渔情监测与捕捞驱赶系统160和多频声波发生器170，处理器110还包括：鱼群确定单元213和鱼群驱赶单元214；
[0073]
船载渔情监测与捕捞驱赶系统160，用于通过水下多光谱图像拾取系统获取船载渔情监测视频，船载渔情监测与捕捞驱赶系统160与多光谱图像拾取系统通信连接；
[0074]
鱼群确定单元213，用于根据船载渔情监测视频确定鱼群方位信息，鱼群确定单元213与船载渔情监测与捕捞驱赶系统160通信连接；
[0075]
鱼群驱赶单元214，用于在确定了鱼群方位信息时，通过多频声波发生器170根据鱼群方位信息驱赶鱼群，鱼群驱赶单元214与多频声波发生器170通信连接。
[0076]
具体的，动力系统为电动和混动双驱动系统。
[0077]
本发明技术方案通过采用船体、处理器110、导航定位系统120和卫星遥感数据获取系统130、动力系统以及电源系统，实现了快速的发现水库的问题，减少了水库巡逻的时间。
[0078]
本发明的工作原理如下：智能巡库机器人在水库上巡逻时，通过导航定位系统120从全球定位系统上实时获取自身的导航定位信息，并将导航定位信息发送至处理器110，并将导航定位信息发送至处理器110；然后水库异常位置确定单元201根据导航定位信息确定机器人位置信息；通过卫星遥感数据获取系统130获取水面监测卫星获取的水库遥感信息，并将水库遥感信息发送至处理器110，然后机器人位置确定单元202根据水库遥感信息确定水库异常位置信息；处理器在得到了机器人位置信息和水库异常位置信息之后，巡视路线确定单元203根据水库异常位置信息和机器人位置信息确定机器人巡视路线，并控制机器人按照机器人巡视路线行驶。智能巡库机器人在巡视的过程中，动力系统为船体提供动力；电源系统为处理器110、导航定位系统120和卫星遥感数据获取系统130和动力系统提供电源。当水库异常位置信息中包括一个地点位置时，巡视路线确定单元203用于将水库异常位置信息中的地点位置和机器人位置信息之间的连线作为机器人巡视路线；当水库异常位置信息中包括两个以上地点位置时，巡视路线确定单元203用于将水库异常位置信息中的地点位置和机器人位置信息之间的两两连线进行计算，并将述水库异常位置信息中的地点位置和机器人位置信息之间的两两连线的值最小的路线作为机器人巡视路线。智能巡视机器人在巡视的过程中，可见光图片获取单元204通过可见光摄像头141获取的可见光图片，红外图片获取单元205通过红外摄像头142获取的红外图片，违法行为确定单元206用于根据可见光图片和红外图片确定偷盗鱼违法行为，警报控制单元207在确定有偷盗鱼违法行为时控制远距离穿透式扩音器143发出警报。
[0079]
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。