CN109739259A - 一种基于安防监控芯片的无人机飞行器跟踪装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于安防监控芯片的无人机飞行器跟踪装置，包括CPU芯片，红外感应系统和无人机本体，所述CPU芯片连接有显示屏和触摸操作屏，CPU芯片用于处理由红外感应系统和无人机本体传输来的数据包，以及控制无人机本体和红外感应系统的工作，设置红外感应系统来判断闯入监控场地的人或动物，若是人则识别其位置，再通过安防监控芯片操控无人机本体飞临该位置进行实施监控，无人机带有摄像头和报警器，起到监控警告作用，无人机本体带有飞行控制系统并设有激光测距模块和障碍物检测模块，能够自动避障飞行以及返航，本发明对于大型场地的安防监控措施有极大帮助，且成本低，节约人力物力。
Description
技术领域
本发明涉及无人机应用领域，具体涉及一种基于安防监控芯片的无人机飞行器跟踪装置。
背景技术
有很多禁止闲杂人员进入的场地中，安防措施一直是个老大难问题，比如农作物试验田、保护园区/林区、大型果园等，这类场地往往空间大，无法做到全封闭，因此常有人误闯进来造成破坏，还有的路人路过时顺手牵羊，甚至有些不法分子专门进来进行偷盗；
如之前有湖南某高校在实习基地种的玉米、棉花等科研成果被当地村民偷盗，损失巨大，为了防止被偷盗，学校在基地周围栽种“防护行”，安排学生巡防并且安装了摄像头，然而无论是安排学生巡防还是防栽种“防护行”都有漏洞，摄像头监控又无法做到全方位无死角的监控，因此收效甚微，且这些措施耗费的代价极大，对人力物力是极大的浪费；
中国专利申请号：201721789949.X公开了一种监控用无人机，本无人机包括：机身，位于机身底部吊装有摄像头，以及适于带动摄像头转动的云台；其中所述云台由主控模块控制，所述主控模块与一通讯模块和GPS模块电性连接；摄像头将采集的视频数据发送至主控模块，并通过通讯模块进行无线发送，以及所述通讯模块适于接收无线控制信号，以实现对无人机进行控制。该发明仅仅起到类似一个移动摄像头的作用，对大型场地的安防监控帮助甚微。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于安防监控芯片的无人机飞行器跟踪装置，通过设置红外感应系统来判断闯入监控场地的人或动物，若是人则识别其位置，再通过安防监控芯片操控无人机本体飞临该位置进行实施监控，无人机带有摄像头和报警器，起到监控警告作用，无人机本体带有飞行控制系统并设有激光测距模块和障碍物检测模块，能够自动避障飞行以及返航，本发明对于大型场地的安防监控措施有极大帮助，且成本低，节约人力物力。
一种基于安防监控芯片的无人机飞行器跟踪装置，包括CPU芯片，红外感应系统和无人机本体，所述CPU芯片连接有显示屏和触摸操作屏，CPU芯片用于处理由红外感应系统和无人机本体传输来的数据包，以及控制无人机本体和红外感应系统的工作；
所述红外感应系统包括距离传感器、红外传感器、红外成像模块和比较模块，所述距离传感器和红外传感器设有若干个，距离传感器和红外传感器安装在场地各个节点上，共同构成一个监测网络将整个场地纳入监测范围，所述红外传感器用于感应场地内的人或动物并将感应数据发送至红外成像模块，所述红外成像模块根据红外传感器传输过来的数据进行成像处理并将红外成像画面发送给比较模块，比较模块根据成像画面判断是否为人类，若判断为人类则触发预警信号给CPU芯片，CPU芯片接收到预警信号后分析距离传感器的感应数据并获取该人类所在场地的位置；监测网络的架构主要依照监测节点的设立，根据场地需要，通过在关键位置设置多组监测节点，多组监测节点共同构成一个监控网络，进入场地的人或动物会自动进入检测网络，进而被红外感应系统发现，且红外感应系统能自动判别闯入的是人类还是动物没若是动物则不用处理，如是人类则启动无人机跟随监控。
所述无人机本体带有飞行控制系统，所述无人机本体上设有监控摄像头、无线传输模块、激光测距模块和障碍物检测模块，所述CPU芯片接收到预警信号后通过无线传输模块启动无人机本体，并将该人类的位置信息实时传输给无人机本体的飞行控制系统，飞行控制系统控制无人机飞往该位置进行跟踪监测，所述激光测距模块用于测量无人机本体与地面高度，无人机飞行时飞行控制系统控制无人机本体与地面保持固定高度，所述障碍物检测模块设在无人机本体正前方，飞行控制系统通过障碍物检测模块在飞行中自动避障，所述无人机本体启动飞行后，监控摄像头始终工作并将拍摄画面通过无线传输模块传输给CPU芯片，所述CPU芯片接收到监控摄像头的拍摄画面后，将拍摄画面呈现在显示屏上，工作人员能够通过触摸操作屏和CPU芯片远程操控无人机本体的起航和返航，并能够控制报警器的开启和关闭，且能够控制红外感应系统的开启和关闭。进入场地的人或动物被红外感应系统发现后，无人机起航跟随监控，无人机依靠CPU芯片时刻更新位置信息来进行跟随监控。
优选的，所述无人机本体还设置有探照灯和报警器，所述探照灯仅在夜间工作，所述报警器接收到CPU芯片启动信号后工作，报警器包括报警灯和蜂鸣器，且二者同时工作。
优选的，所述无人机本体未启动飞行时停留在无人机停放平台上，所述无人机停放平台能够固定无人机本体并给无人机本体充电。无人闯入时，无人机停留在无人机停放平台上，或当闯入的人离开后，无人机会自动返航回到无人机停放平台上。
优选的，所述监测网络由各个监测节点构成，根据场地大小来设置监测节点的数量，每个监测节点都设置一组距离传感器和红外传感器。
优选的，当红外传感器检测到多个对象且比较模块都判断为人类时，则比较模块直接向CPU芯片发出警报信息，并通过CPU芯片将检测对象的红外成像画面呈现在显示屏上。
优选的，工作人员能够通过触摸操作屏设置无人机本体飞行时的高度数值，设置成功后CPU芯片将飞行高度设定值发送至飞行控制系统，飞行控制系统控制无人机本体飞行时与地面保持该高度。根据场地的不同来设置无人机飞行高度哦，例如在试验田中，设定无人机飞行高度高于农作物高度，即可是无人机飞行时避开绝大部分障碍物。
本发明的优点在于：通过设置红外感应系统来判断闯入监控场地的人或动物，若是人则识别其位置，再通过安防监控芯片操控无人机本体飞临该位置进行实施监控，无人机带有摄像头和报警器，起到监控警告作用，无人机本体带有飞行控制系统并设有激光测距模块和障碍物检测模块，能够自动避障飞行以及返航，本发明对于大型场地的安防监控措施有极大帮助，且成本低，节约人力物力。
附图说明
图1为本发明装置的结构示意图；
图2为本发明装置中天线盒部分结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例一：
如图1至图2所示，一种基于安防监控芯片的无人机飞行器跟踪装置，包括CPU芯片，红外感应系统和无人机本体，所述CPU芯片连接有显示屏和触摸操作屏，CPU芯片用于处理由红外感应系统和无人机本体传输来的数据包，以及控制无人机本体和红外感应系统的工作；
所述红外感应系统包括距离传感器、红外传感器、红外成像模块和比较模块，所述距离传感器和红外传感器设有若干个，距离传感器和红外传感器安装在场地各个节点上，共同构成一个监测网络将整个场地纳入监测范围，所述红外传感器用于感应场地内的人或动物并将感应数据发送至红外成像模块，所述红外成像模块根据红外传感器传输过来的数据进行成像处理并将红外成像画面发送给比较模块，比较模块根据成像画面判断是否为人类，若判断为人类则触发预警信号给CPU芯片，CPU芯片接收到预警信号后分析距离传感器的感应数据并获取该人类所在场地的位置；通过设置红外感应系统来判断闯入监控场地的人或动物，若是人则识别其位置，再通过安防监控芯片操控无人机本体飞临该位置进行实施监控
所述无人机本体带有飞行控制系统，所述无人机本体上设有监控摄像头、无线传输模块、激光测距模块和障碍物检测模块，所述CPU芯片接收到预警信号后通过无线传输模块启动无人机本体，并将该人类的位置信息实时传输给无人机本体的飞行控制系统，飞行控制系统控制无人机飞往该位置进行跟踪监测，所述激光测距模块用于测量无人机本体与地面高度，无人机飞行时飞行控制系统控制无人机本体与地面保持固定高度，所述障碍物检测模块设在无人机本体正前方，飞行控制系统通过障碍物检测模块在飞行中自动避障，所述无人机本体启动飞行后，监控摄像头始终工作并将拍摄画面通过无线传输模块传输给CPU芯片，所述CPU芯片接收到监控摄像头的拍摄画面后，将拍摄画面呈现在显示屏上，工作人员能够通过触摸操作屏和CPU芯片远程操控无人机本体的起航和返航，并能够控制报警器的开启和关闭，且能够控制红外感应系统的开启和关闭。
无人机带有摄像头和报警器，起到监控警告作用，无人机本体带有飞行控制系统并设有激光测距模块和障碍物检测模块，能够自动避障飞行以及返航
实施例二：
如图1至图2所示，一种基于安防监控芯片的无人机飞行器跟踪装置，包括CPU芯片，红外感应系统和无人机本体，所述CPU芯片连接有显示屏和触摸操作屏，CPU芯片用于处理由红外感应系统和无人机本体传输来的数据包，以及控制无人机本体和红外感应系统的工作；
所述红外感应系统包括距离传感器、红外传感器、红外成像模块和比较模块，所述距离传感器和红外传感器设有若干个，距离传感器和红外传感器安装在场地各个节点上，共同构成一个监测网络将整个场地纳入监测范围，所述红外传感器用于感应场地内的人或动物并将感应数据发送至红外成像模块，所述红外成像模块根据红外传感器传输过来的数据进行成像处理并将红外成像画面发送给比较模块，比较模块根据成像画面判断是否为人类，若判断为人类则触发预警信号给CPU芯片，CPU芯片接收到预警信号后分析距离传感器的感应数据并获取该人类所在场地的位置；
所述无人机本体带有飞行控制系统，所述无人机本体上设有监控摄像头、无线传输模块、激光测距模块和障碍物检测模块，所述CPU芯片接收到预警信号后通过无线传输模块启动无人机本体，并将该人类的位置信息实时传输给无人机本体的飞行控制系统，飞行控制系统控制无人机飞往该位置进行跟踪监测，所述激光测距模块用于测量无人机本体与地面高度，无人机飞行时飞行控制系统控制无人机本体与地面保持固定高度，所述障碍物检测模块设在无人机本体正前方，飞行控制系统通过障碍物检测模块在飞行中自动避障，所述无人机本体启动飞行后，监控摄像头始终工作并将拍摄画面通过无线传输模块传输给CPU芯片，所述CPU芯片接收到监控摄像头的拍摄画面后，将拍摄画面呈现在显示屏上，工作人员能够通过触摸操作屏和CPU芯片远程操控无人机本体的起航和返航，并能够控制报警器的开启和关闭，且能够控制红外感应系统的开启和关闭。
所述无人机本体还设置有探照灯和报警器，所述探照灯仅在夜间工作，所述报警器接收到CPU芯片启动信号后工作，报警器包括报警灯和蜂鸣器，且二者同时工作。探照灯保证了夜间的监控照明，报警器则在必要时启动，警告被监控的人。
所述无人机本体未启动飞行时停留在无人机停放平台上，所述无人机停放平台能够固定无人机本体并给无人机本体充电。无人闯入时，无人机停留在无人机停放平台上，或当闯入的人离开后，无人机会自动返航回到无人机停放平台上
所述监测网络由各个监测节点构成，根据场地大小来设置监测节点的数量，每个监测节点都设置一组距离传感器和红外传感器。
当红外传感器检测到多个对象且比较模块都判断为人类时，则比较模块直接向CPU芯片发出警报信息，并通过CPU芯片将检测对象的红外成像画面呈现在显示屏上。多人闯入时，若为工作人员进来工作，则无需启动无人机进行监控，若为多人组团偷窃，则需要安防人员出动处理。
工作人员能够通过触摸操作屏设置无人机本体飞行时的高度数值，设置成功后CPU芯片将飞行高度设定值发送至飞行控制系统，飞行控制系统控制无人机本体飞行时与地面保持该高度。保证无人机以一定高度飞行能避开大部分障碍物。
具体实施方式及原理：
例如某高校农作物研究基地需要进行安防监控时选用本发明，则首先在基地每相隔一定距离设置一组监测节点，每组监测节点包含距离传感器和红外传感器，用来检测闯入的人及其位置，闯入的人被检测到后，红外传感器将感应数据发送至红外成像模块，红外成像模块根据红外传感器传输过来的数据进行成像处理并将红外成像画面发送给比较模块，比较模块根据成像画面判断是否为人类，如果是动物则不用处理，如是人类则触发预警信号给CPU芯片；
CPU芯片接收到预警信号后通过无线传输模块启动无人机本体，并将该人类的位置信息实时传输给无人机本体的飞行控制系统，飞行控制系统控制无人机飞往该位置进行跟踪监测，人可能在不断被移动，而各监测节点内的距离传感器也能始终获取该人类所在场地的位置，并不断将位置坐标发送给CPU芯片，无人机依靠CPU芯片时刻更新位置信息来进行跟随监控；
若闯入的人仅仅是路过或误闯入，则无人机本体在闯入的人离开后，会自动返航回到无人机停放平台上，若闯入的人有任何不良行为，则通过显示屏监控的安防人员通过触摸操作屏启动报警器进行警告，若闯入的人屡教不改则安防人员出动进行驱逐。
基于上述，本发明通过设置红外感应系统来判断闯入监控场地的人或动物，若是人则识别其位置，再通过安防监控芯片操控无人机本体飞临该位置进行实施监控，无人机带有摄像头和报警器，起到监控警告作用，无人机本体带有飞行控制系统并设有激光测距模块和障碍物检测模块，能够自动避障飞行以及返航，本发明对于大型场地的安防监控措施有极大帮助，且成本低，节约人力物力。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
Claims (6)
1.一种基于安防监控芯片的无人机飞行器跟踪装置，其特征在于，包括CPU芯片，红外感应系统和无人机本体，所述CPU芯片连接有显示屏和触摸操作屏，CPU芯片用于处理由红外感应系统和无人机本体传输来的数据包，以及控制无人机本体和红外感应系统的工作；
所述红外感应系统包括距离传感器、红外传感器、红外成像模块和比较模块，所述距离传感器和红外传感器设有若干个，距离传感器和红外传感器安装在场地各个节点上，共同构成一个监测网络将整个场地纳入监测范围，所述红外传感器用于感应场地内的人或动物并将感应数据发送至红外成像模块，所述红外成像模块根据红外传感器传输过来的数据进行成像处理并将红外成像画面发送给比较模块，比较模块根据成像画面判断是否为人类，若判断为人类则触发预警信号给CPU芯片，CPU芯片接收到预警信号后分析距离传感器的感应数据并获取该人类所在场地的位置；
所述无人机本体带有飞行控制系统，所述无人机本体上设有监控摄像头、无线传输模块、激光测距模块和障碍物检测模块，所述CPU芯片接收到预警信号后通过无线传输模块启动无人机本体，并将该人类的位置信息实时传输给无人机本体的飞行控制系统，飞行控制系统控制无人机飞往该位置进行跟踪监测，所述激光测距模块用于测量无人机本体与地面高度，无人机飞行时飞行控制系统控制无人机本体与地面保持固定高度，所述障碍物检测模块设在无人机本体正前方，飞行控制系统通过障碍物检测模块在飞行中自动避障，所述无人机本体启动飞行后，监控摄像头始终工作并将拍摄画面通过无线传输模块传输给CPU芯片，所述CPU芯片接收到监控摄像头的拍摄画面后，将拍摄画面呈现在显示屏上，工作人员能够通过触摸操作屏和CPU芯片远程操控无人机本体的起航和返航，并能够控制报警器的开启和关闭，且能够控制红外感应系统的开启和关闭。
2.根据权利要求1所述的一种基于安防监控芯片的无人机飞行器跟踪装置，其特征在于：所述无人机本体还设置有探照灯和报警器，所述探照灯仅在夜间工作，所述报警器接收到CPU芯片启动信号后工作，报警器包括报警灯和蜂鸣器，且二者同时工作。
3.根据权利要求1所述的一种基于安防监控芯片的无人机飞行器跟踪装置，其特征在于：所述无人机本体未启动飞行时停留在无人机停放平台上，所述无人机停放平台能够固定无人机本体并给无人机本体充电。
4.根据权利要求1所述的一种基于安防监控芯片的无人机飞行器跟踪装置，其特征在于：所述监测网络由各个监测节点构成，根据场地大小来设置监测节点的数量，每个监测节点都设置一组距离传感器和红外传感器。
5.根据权利要求1所述的一种基于安防监控芯片的无人机飞行器跟踪装置，其特征在于：当红外传感器检测到多个对象且比较模块都判断为人类时，则比较模块直接向CPU芯片发出警报信息，并通过CPU芯片将检测对象的红外成像画面呈现在显示屏上。
6.根据权利要求1所述的一种基于安防监控芯片的无人机飞行器跟踪装置，其特征在于：工作人员能够通过触摸操作屏设置无人机本体飞行时的高度数值，设置成功后CPU芯片将飞行高度设定值发送至飞行控制系统，飞行控制系统控制无人机本体飞行时与地面保持该高度。
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Application publication date: 20190510 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |