CN110598639A - 无人船的排污口排查方法、排查装置、无人船及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种无人船的排污口排查方法、排查装置、无人船及存储介质，其中，所述排污口排查方法包括：接收控制终端发送的行进指令，根据所述行进指令航行至排污口疑点位置；接收所述控制终端发送的采集指令，在所述排污口疑点位置处通过监测模块获取周遭的水质信息，并通过图像采集模块获取周遭的图像信息；将所述水质信息和图像信息传输至所述控制终端。本发明的无人船的排污口排查方法、排查装置、无人船及存储介质旨在解决现有的无人船不适用于排污口的排查及监测工作的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及排污口排查领域，尤其涉及一种无人船的排污口排查方法、排查装置、无人船及存储介质。
背景技术
现代经济高速发展的同时，其带来的环境影响不容小觑，工业、农业及生活过程中所产生的废水排放加速了水环境恶化，更有甚者，一些企业为了谋取最大利益，忽视法律法规，存在偷排、私排等违法行为。为了有效地监管企业，严厉打击违法行为，防治污染扩散，环保部门必须进行排污口排查及监测工作。
近年来机器人技术发展迅速，多个领域已经应用了无人设备如无人船，无人机，无人车等，以无人船为例，现有无人船多作为军用，如完成侦查任务，远程攻击任务等，而此目前尚未大范围推广应用于环境保护领域。
鉴于此，有必要提供一种无人船的排污口排查方法、排查装置、无人船及存储介质以解决或至少缓解上述缺陷。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种无人船的排污口排查方法、排查装置、无人船及存储介质，该无人船的排污口排查方法、排查装置、无人船及存储介质旨在解决现有的无人船不适用于排污口的排查及监测工作的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供一种无人船的排污口排查方法，所述排污口排查方法包括：
接收控制终端发送的行进指令，根据所述行进指令航行至排污口疑点位置；
接收所述控制终端发送的采集指令，在所述排污口疑点位置处通过监测模块获取周遭的水质信息，并通过图像采集模块获取周遭的图像信息；
将所述水质信息和图像信息传输至所述控制终端。
优选地，所述获取控制终端发送的行进指令之前还包括：
接收所述控制终端发送的扫描指令，控制声呐扫描模块获取水域内的地形信息；
根据所述地形信息解析出所述排污口疑点位置，并将所述排污口疑点位置发送至所述控制终端。
优选地，所述排污口排查方法还包括：
接收所述控制终端发送的采样指令，控制水样采集模块在所述排污口处进行水质采样。
此外，本发明还提供一种无人船的排污口排查装置，所述排污口排查装置包括：
动力模块，用于接收控制终端发送的行进指令，根据所述行进指令航行至排污口疑点位置；
监测模块，用于接收所述控制终端发送的采集指令，根据所述采集指令获取周遭的水质信息；
图像采集模块，用于接收所述控制终端发送的采集指令，根据所述采集指令获取周遭的图像信息；
通信模块，用于将所述水质信息和图像信息传输至所述控制终端。
优选地，所述排污口排查装置还包括：
声呐扫描模块，用于接收所述控制终端发送的扫描指令，根据所述扫描指令获取水域内的地形信息；
解析模块，用于根据所述地形信息解析出所述排污口疑点位置；
所述通信模块还用于将所述排污口疑点位置发送至所述控制终端。
优选地，所述排污口排查装置还包括：
水样采集模块，用于接收所述控制终端发送的采样指令，根据所述采样指令在所述排污口处进行水质采样。
优选地，所述水样采集模块包括收集试管、试管盖和驱动电机，所述驱动电机的本体与所述无人船的壳体连接，所述驱动电机的输出轴与所述试管盖连接，以驱动所述试管盖盖合和打开所述收集试管。
优选地，所述监测模块包括常规五参数检测仪、氨氮检测仪、总磷检测仪、重金属检测仪、有机污染物检测仪、微生物检测仪和抗生素检测仪中的一种或以上多种组合。
此外，本发明还提供一种无人船，所述无人船包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的排污口排查程序，其中所述排污口排查程序被所述处理器执行时，实现如上所述的排污口排查方法的步骤。
此外，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有无人船的排污口排查程序，所述无人船的排污口排查程序被处理器执行时实现如上所述的排污口排查方法的步骤。
本申请的方案中，无人船能够接收控制终端发送的行进指令，根据所述行进指令航行至排污口疑点位置，其中，控制终端是一个无人船外部的终端，用于在岸上远程控制无人船。控制终端发送行进指令能够对无人船的动力模块进行控制，控制无人船的行进速度、行进方向等等。操作人员根据已经获知的排污口疑点位置，控制无人船航行至排污口疑点位置。无人船上还设置有监测模块获取周遭的水质信息，以及图像采集模块获取周遭的图像信息。控制终端发送采集指令来指示无人船在航行至排污口疑点位置处时获取周遭的水质信息和图像信息。其中，水质信息可以包含水质的有机污染物含量、重金属含量、酸碱度等等。图像信息主要为周遭的景物照片。无人船在获取到水质信息和图像信息后，将水质信息和图像信息传输至所述控制终端，供操作人员获知排污口疑点位置处的情况。通过本申请的无人船，能够实现远程操控，彻底改变了传统的排污口排查、水质采样监测、环境执法巡逻等水生态环境监测监管模式，使水环境监测治理朝向无人化和智能化发展，保障了工作人员的人身安全，降低了工作成本，提高了工作效率。操作者不仅可以接收到疑似排污口位置的污染物等信息、还可以直观地看得到水域污染状况，排污口大小、排放污染物的颜色等，并获取排污口污水水样，既省去了工作人员现场拍照调查取证的过程，也省去了人工采样过程，同时防止了排污企业提前做规避责任准备，有利于环保部门有效执法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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方式，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。
图1为本发明的无人船的硬件结构的示意图；
图2为本发明的排污口排查方法方法第一实施例的流程示意图；
图3为本发明的排污口排查方法方法第二实施例的流程示意图；
图4为本发明的排污口排查装置的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施方式，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
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。
如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的无人船硬件运行环境的结构示意图。
如图1所示，无人船可以包括：处理器1001，例如CPU，通信总线1002，用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选的用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
可选地，无人船还可以包括摄像头、RF(Radio Frequency，射频)电路，传感器、音频电路、WiFi模块等等。其中，传感器比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器可包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示屏的亮度，接近传感器可在移动终端移动到耳边时，关闭显示屏和/或背光。作为运动传感器的一种，重力加速度传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别移动终端姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；当然，无人船还可配置陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的无人船的结构并不构成对无人船的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
在图1所示的无人船中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；用户接口1003主要包括输入单元比如键盘，键盘包括无线键盘和有线键盘，用于连接客户端，与客户端进行数据通信；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的排污口排查程序，并执行以下操作：
接收控制终端发送的行进指令，根据所述行进指令航行至排污口疑点位置；
接收所述控制终端发送的采集指令，在所述排污口疑点位置处通过监测模块获取周遭的水质信息，并通过图像采集模块获取周遭的图像信息；
将所述水质信息和图像信息传输至所述控制终端。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的排污口排查程序，还执行以下操作：
接收所述控制终端发送的扫描指令，控制声呐扫描模块获取水域内的地形信息，根据所述地形信息解析出所述排污口疑点位置，并将所述排污口疑点位置发送至所述控制终端。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的排污口排查程序，还执行以下操作：
接收所述控制终端发送的采样指令，控制水样采集模块在所述排污口处进行水质采样。
本发明的排污口排查装置的具体实施例与下述排污口排查方法各实施例基本相同，在此不作赘述。
请参阅图2，图2为本发明排污口排查方法第一实施例的流程示意图，本实施例提供的排污口排查方法包括如下步骤：
S10，接收控制终端发送的行进指令，根据所述行进指令航行至排污口疑点位置；
控制终端是一个无人船外部的终端，用于在岸上远程控制无人船。控制终端发送行进指令能够对无人船的动力模块进行控制，控制无人船的行进速度、行进方向等等。操作人员根据已经获知的排污口疑点位置，控制无人船航行至排污口疑点位置。
S20，接收所述控制终端发送的采集指令，在所述排污口疑点位置处通过监测模块获取周遭的水质信息，并通过图像采集模块获取周遭的图像信息；
无人船上还设置有监测模块获取周遭的水质信息，以及图像采集模块获取周遭的图像信息。控制终端发送采集指令来指示无人船在航行至排污口疑点位置处时获取周遭的水质信息和图像信息。其中，水质信息可以包含水质的有机污染物含量、重金属含量、酸碱度等等。图像信息主要为周遭的景物照片。
S30，将所述水质信息和图像信息传输至所述控制终端。
无人船在获取到水质信息和图像信息后，将水质信息和图像信息传输至所述控制终端，供操作人员获知排污口疑点位置处的情况。
本申请的方案中，无人船能够接收控制终端发送的行进指令，根据所述行进指令航行至排污口疑点位置，其中，控制终端是一个无人船外部的终端，用于在岸上远程控制无人船。控制终端发送行进指令能够对无人船的动力模块进行控制，控制无人船的行进速度、行进方向等等。操作人员根据已经获知的排污口疑点位置，控制无人船航行至排污口疑点位置。无人船上还设置有监测模块获取周遭的水质信息，以及图像采集模块获取周遭的图像信息。控制终端发送采集指令来指示无人船在航行至排污口疑点位置处时获取周遭的水质信息和图像信息。其中，水质信息可以包含水质的有机污染物含量、重金属含量、酸碱度等等。图像信息主要为周遭的景物照片。无人船在获取到水质信息和图像信息后，将水质信息和图像信息传输至所述控制终端，供操作人员获知排污口疑点位置处的情况。通过本申请的无人船，能够实现远程操控，彻底改变了传统的排污口排查、水质采样监测、环境执法巡逻等水生态环境监测监管模式，使水环境监测治理朝向无人化和智能化发展，保障了工作人员的人身安全，降低了工作成本，提高了工作效率。操作者不仅可以接收到疑似排污口位置的污染物等信息、还可以直观地看得到水域污染状况，排污口大小、排放污染物的颜色等，并获取排污口污水水样，既省去了工作人员现场拍照调查取证的过程，也省去了人工采样过程，同时防止了排污企业提前做规避责任准备，有利于环保部门有效执法。
进一步的，作为本发明的一种优选实施方式，参照图3，图3为本发明排污口排查方法第二实施例的流程示意图。所述获取控制终端发送的行进指令之前还包括：
S40，接收所述控制终端发送的扫描指令，控制声呐扫描模块获取水域内的地形信息；
S50，根据所述地形信息解析出所述排污口疑点位置，并将所述排污口疑点位置发送至所述控制终端。
本实施方式中，无人船上还设置有声呐扫描模块，操作人员可以控制无人船航行至水域的中央位置，控制无人船进行声呐扫描。无人船接收所述控制终端发送的扫描指令，控制声呐扫描模块获取水域内的地形信息。处理器根据所述地形信息解析出所述排污口疑点位置，并将所述排污口疑点位置发送至所述控制终端，从而为排污口的排查提供依据。
进一步的，作为本发明的一种优选实施方式，所述排污口排查方法还包括：
接收所述控制终端发送的采样指令，控制水样采集模块在所述排污口处进行水质采样。
本实施方式中，无人船上还设置有水样采集模块，水样采集模块用于采集水质样本。无人船在接受到控制终端发送的采样指令后，控制水样采集模块在所述排污口处进行水质采样。在返航的时候，无人船会将水质样本带回给操作人员。
请参阅图4，本发明还提供一种排污口排查装置，本实施例提供的排污口排查装置包括：
动力模块10，用于接收控制终端发送的行进指令，根据所述行进指令航行至排污口疑点位置；
监测模块20，用于接收所述控制终端发送的采集指令，根据所述采集指令获取周遭的水质信息；
图像采集模块30，用于接收所述控制终端发送的采集指令，根据所述采集指令获取周遭的图像信息；
通信模块40，用于将所述水质信息和图像信息传输至所述控制终端。
本实施方式中，动力模块10可以包括驱动机构和给驱动机构供电的电池，动力模块10承担无人船的航行，根据所述行进指令航行至排污口疑点位置，无人船上还设置有监测模块20获取周遭的水质信息，以及图像采集模块30获取周遭的图像信息。控制终端发送采集指令来指示无人船在航行至排污口疑点位置处时获取周遭的水质信息和图像信息。其中，水质信息可以包含水质的有机污染物含量、重金属含量、酸碱度等等。图像信息主要为周遭的景物照片。无人船在获取到水质信息和图像信息后，将水质信息和图像信息传输至所述控制终端，供操作人员获知排污口疑点位置处的情况。通过本申请的无人船，能够实现远程操控，彻底改变了传统的排污口排查、水质采样监测、环境执法巡逻等水生态环境监测监管模式，使水环境监测治理朝向无人化和智能化发展，保障了工作人员的人身安全，降低了工作成本，提高了工作效率。操作者不仅可以接收到疑似排污口位置的污染物等信息、还可以直观地看得到水域污染状况，排污口大小、排放污染物的颜色等，并获取排污口污水水样，既省去了工作人员现场拍照调查取证的过程，也省去了人工采样过程，同时防止了排污企业提前做规避责任准备，有利于环保部门有效执法。
其中，上述动力模块10可以采用并联式油电混合动力，即电动机和汽油/柴油发动机并行排布，动力可以由两者单独提供或是共同提供。动力模块10的电池可以包括太阳能电池板、锂电池、备用电池。太阳能电池板在白天工作，将太阳能转换为电能为各个模块进行供电，可充分利用清洁能源，减少环境污染；所述锂电池是由汽油/柴油发电机对其进行蓄电，夜间向各模块提供电能；同时船上装有备用电池，当太阳能电池板及锂离子电池出现意外，无法供电时，则启动备用电池，同时向控制终端发送电量不足的警报。
为了反馈动力模块10的运动实况，无人船上还设置有定位模块即GPS定位导航系统，实时获取无人船经纬度位置信息，直接发送给通信模块40，通信模块40再将该信息传输至控制终端。
图像采集模块30可以包括包括摄像头及照明灯，所述照明灯用来协助夜间无人船的拍摄工作；所述图像采集模块用于实时传输水面视频信息，实现无人船行进中智能避障，以及拍摄排污口及排污口附近的环境图像，以获取直观资料。通信模块40可以为DDL图数一体传输模块，所述DDL图数一体传输模块将图传信号和双向数据传输信号整合为单一链路进行传输。控制终端与通信模块40之间可以采用蓝牙、WIFI、光通信的无线连接方式进行信号传输。
优选地，所述排污口排查装置还包括：
声呐扫描模块50，用于接收所述控制终端发送的扫描指令，根据所述扫描指令获取水域内的地形信息；
解析模块60，用于根据所述地形信息解析出所述排污口疑点位置；
所述通信模块40还用于将所述排污口疑点位置发送至所述控制终端。
本实施方式中，控制声呐扫描模块50获取水域内的地形信息，从而解析出所述排污口疑点位置，并将所述排污口疑点位置发送至所述控制终端，从而为排污口的排查提供依据。声呐扫描模块50可以包括：发射器，换能器和接收机，其将采集的环境信息通过通信模块40反馈给控制终端，控制终端能够清楚显示无人船作业线路的环境信息，进而能够快速找到隐藏的排污口位置，搜寻效率较高。
优选地，所述排污口排查装置还包括：
水样采集模块70，用于接收所述控制终端发送的采样指令，根据所述采样指令在所述排污口处进行水质采样。
本实施方式中，水样采集模块70用于采集水质样本。无人船在接受到控制终端发送的采样指令后，控制水样采集模块在所述排污口处进行水质采样。在返航的时候，无人船会将水质样本带回给操作人员。
作为本发明的具体实施方式，水样采集模块70可以包括收集试管、试管盖和驱动电机，所述驱动电机的本体与所述无人船的壳体连接，所述驱动电机的输出轴与所述试管盖连接，以驱动所述试管盖盖合和打开所述收集试管。收集试管可以包括瓶体和设置于所述瓶体内的纤维吸附层，纤维吸附层可有效吸附水样的同时并防止水样泄露。其中，水样采集模块的数量为多个，多个所述水样采集模块通过不同的编号区分。采样后，可以将水样采集模块的编号与排查出的排污口编号的对应数据通过通信模块上传至控制终端，进行存储记录。
作为本发明的优选实施方式，所述监测模块包括常规五参数检测仪、氨氮检测仪、总磷检测仪、重金属检测仪、有机污染物检测仪、微生物检测仪和抗生素检测仪中的一种或以上多种组合。
此外，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有无人船的排污口排查程序，所述无人船的排污口排查程序被处理器执行时实现如上所述的排污口排查方法的步骤。
本发明的计算机可读存储介质的具体实施例与上述排污口排查方法的行为规划方法各实施例基本相同，在此不作赘述。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
本发明的上述技术方案中，以上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，凡是在本发明的技术构思下，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。
Claims (10)
1.一种无人船的排污口排查方法，其特征在于，所述排污口排查方法包括：
接收控制终端发送的行进指令，根据所述行进指令航行至排污口疑点位置；
接收所述控制终端发送的采集指令，在所述排污口疑点位置处通过监测模块获取周遭的水质信息，并通过图像采集模块获取周遭的图像信息；
将所述水质信息和图像信息传输至所述控制终端。
2.根据权利要求1所述的排污口排查方法，其特征在于，所述获取控制终端发送的行进指令之前还包括：
接收所述控制终端发送的扫描指令，控制声呐扫描模块获取水域内的地形信息；
根据所述地形信息解析出所述排污口疑点位置，并将所述排污口疑点位置发送至所述控制终端。
3.根据权利要求1所述的排污口排查方法，其特征在于，所述排污口排查方法还包括：
接收所述控制终端发送的采样指令，控制水样采集模块在所述排污口处进行水质采样。
4.一种无人船的排污口排查装置，其特征在于，所述排污口排查装置包括：
动力模块，用于接收控制终端发送的行进指令，根据所述行进指令航行至排污口疑点位置；
监测模块，用于接收所述控制终端发送的采集指令，根据所述采集指令获取周遭的水质信息；
图像采集模块，用于接收所述控制终端发送的采集指令，根据所述采集指令获取周遭的图像信息；
通信模块，用于将所述水质信息和图像信息传输至所述控制终端。
5.根据权利要求4所述的排污口排查装置，其特征在于，所述排污口排查装置还包括：
声呐扫描模块，用于接收所述控制终端发送的扫描指令，根据所述扫描指令获取水域内的地形信息；
解析模块，用于根据所述地形信息解析出所述排污口疑点位置；
所述通信模块还用于将所述排污口疑点位置发送至所述控制终端。
6.根据权利要求4所述的排污口排查装置，其特征在于，所述排污口排查装置还包括：
水样采集模块，用于接收所述控制终端发送的采样指令，根据所述采样指令在所述排污口处进行水质采样。
7.根据权利要求6所述的排污口排查装置，其特征在于，所述水样采集模块包括收集试管、试管盖和驱动电机，所述驱动电机的本体与所述无人船的壳体连接，所述驱动电机的输出轴与所述试管盖连接，以驱动所述试管盖盖合和打开所述收集试管。
8.根据权利要求4至7任意一项所述的排污口排查装置，其特征在于，所述监测模块包括常规五参数检测仪、氨氮检测仪、总磷检测仪、重金属检测仪、有机污染物检测仪、微生物检测仪和抗生素检测仪中的一种或以上多种组合。
9.一种无人船，其特征在于，所述无人船包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的排污口排查程序，其中所述排污口排查程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1至3中任一项所述的排污口排查方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有无人船的排污口排查程序，所述无人船的排污口排查程序被处理器执行时实现如权利要求1至3中任一项所述的排污口排查方法的步骤。
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