CN111812284A - 用于水质监测的无人机系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于水质监测的无人机系统及其方法，包括无人机，所述无人机的机舱底部开有贯通口；在所述无人机的机舱内且处在所述贯通口的正上方设置有卷筒，所述卷筒上缠绕着线圈，所述卷筒套接在转轴上，所述线圈的一端固定在所述卷筒上，所述线圈的另一端竖直朝下伸出所述贯通口，所述线圈的另一端还吊接着水质监测设备，所述转轴通过联轴器与处在所述无人机的机舱内的电机的输出轴相轴连。有效避免了现有技术中无人机缺少配套的监测水质的专用装置、无人机技术目前还没有很适用的应用到监测水质的工作中的无人机产品的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及水质监测技术领域，也属于无人机技术领域，具体涉及一种用于水质监测的无人机系统及其方法。
背景技术
日常中实时监测水质异常是非常重要的，因为水体化学物质会受到相关因素的影响。无论是监测河流、湖泊还是水库、近岸海域，都应检查水质参数。因此需要对河流、湖泊、水库、近岸海域进行水质监测，尤其是一些使用地表水的行业。
近年来，受人类活动的影响，河流、湖泊、水库、近岸海域的水资源污染越来越严重，近半数水资源受到严重污染。分析和划分水体的污染情况，对下一步进行治污计划具有重要意义。
目前，普遍使用的水质监测主要依靠人工或者无人船实现监测。其中，人工监测需要实地采样，需要勘查员带同检测设备乘船或岸边抽取水样后进一步化验或直接使用仪器检测水质，所测量水域的范围较窄，灵活度低；使用水质监测无人船也存在一定问题，如在水面受到严重污染或有大量漂浮物时，无人船会受到阻碍和污染。同时，无人船遇到急流或突发湍流会遇到返航困难和丢失的情况。
无人机是利用无线电遥控设备和机内自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，无人机的技术已相当成熟，但由于缺少配套的监测水质的专用装置，无人机技术目前还没有很适用的应用到监测水质的工作中的无人机产品。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种用于水质监测的无人机系统及其方法，有效避免了现有技术中无人机缺少配套的监测水质的专用装置、无人机技术目前还没有很适用的应用到监测水质的工作中的无人机产品的缺陷。
为了克服现有技术中的不足，本发明提供了一种用于水质监测的无人机系统及其方法的解决方案，具体如下：
一种用于水质监测的无人机系统，包括无人机1，所述无人机1的机舱底部开有贯通口；
在所述无人机的机舱内且处在所述贯通口的正上方设置有卷筒2，所述卷筒2上缠绕着线圈30，所述卷筒2套接在转轴3上，所述线圈30的一端固定在所述卷筒2上，所述线圈30的另一端竖直朝下伸出所述贯通口，所述线圈30的另一端还吊接着水质监测设备，所述转轴3通过联轴器与处在所述无人机1的机舱内的电机的输出轴相轴连。
所述无人机的机舱内还设置有控制器一4，所述控制器一4与无线通信模块一连接，在岸上设置有监控平台50，所述监控平台50连接着无线通信模块二6，所述无线通信模块一5与无线通信模块二6通过无线网7连接；
所述控制器一4还与电机驱动板8连接，所述电机驱动板8与电机9连接。
所述水质监测设备包括中空的容器10，所述容器10的边壁上固定有竖直的管道一11和竖直的管道二12，所述管道一11的顶端和管道二12的顶端均是封闭端，所述管道一11的底端和管道二12的底端平齐且所述管道一11的底端和管道二12的底端均处在低于所述容器10的底壁的位置上；
所述管道一11上设有与之连通的抽水泵13，所述抽水泵3上设置着用于启闭所述抽水泵的控制开关14，所述用于启闭所述抽水泵的控制开关14与设置在容器10中的控制器二15连接，所述控制器二15与无线通信模块三16连接，所述无线通信模块一5与无线通信模块三16通过无线网7连接，所述无线通信模块二与无线通信模块三16通过无线网7连接；
五个分支管道17的一端均一体化连接在所述管道一11的管体上并与所述抽水管道2的内部相通，水温传感器18、溶解氧传感器19、氨氮传感器20、PH传感器21和盐度传感器22分别设置在五个分支管道17里；
所述管道二12内固定有行程开关23，在所述管道二12内的底部且处在所述行程开关23的正下方设置有浮球24，所述浮球24以间隙配合的方式设置在所述管道二12内的底部，丝线的一端固定在所述浮球24的外壁，所述丝线的另一端固定在所述管道二12的内壁上，另外所述行程开关23的触头处在所述浮球24的上方且正对着所述浮球24的顶端，所述控制器二15与行程开关23连接。
GPS定位模块14设置在所述容器10中，所述GPS定位模块14与所述控制器二15连接。
所述控制器一与所述控制器二分别与闪存一与闪存二连接；
所述闪存一中存储着运行在所述控制器一上的启动模块二、停止模块与还原模块；
所述启动模块二用于通过电机驱动板8来让电机9运行，以此来让转轴带动所述卷筒2转动来让线圈30往下放，这样所述水质监测设备朝监测水域的水面移动；
所述停止模块用于让所述电机停止运行以此让所述水质监测设备停止移动，并顺序通过无线通信模块一、无线网和无线通信模块三对所述控制器二传输监测指令；
所述还原模块用于通过电机驱动板8来让电机9反向运行，以此来让转轴带动所述卷筒2转动来让线圈30往上牵引所述水质监测设备朝远离监测水域的水面的方向移动，直至让所述水质监测设备回到初始位置为止；
所述闪存二中存储着运行在所述控制器二上的通知模块、监测模块、计时模块、终止模块；
所述通知模块用于顺序通过无线通信模块三16、无线网和无线通信模块一把停止指令发送到控制器一中；
所述计时模块用于计时；
所述监控模块用于控制用于启闭所述抽水泵的控制开关来启动所述抽水泵运行来抽水，让管道一进水来让水流流经各个分支管道；用于分别把事先设定的时间里水温传感器采集的所有信息、溶解氧传感器采集的所有信息、氨氮传感器采集的所有信息、PH传感器采集的所有信息和盐度传感器采集的所有信息求取平均值，所述平均值数量为五个，分别为均值一、均值二、均值三、均值四和均值五，然后把均值一、均值二、均值三、均值四和均值五按从左到右的顺序排列，接着再把GPS模块传递来的坐标值添加在均值五的尾部，随后把这样排列的均值一、均值二、均值三、均值四、均值五和坐标值封装为一个信息报文，最后把该信息报文顺序通过无线通信模块三、无线网和无线通信模块二传输到监控平台处理；
所述终止模块用于停止抽水泵的运行；
所述终止模块用于停止抽水泵的运行，然后发送还原指令顺序通过无线通信模块三、无线网和无线通信模块一传输到控制器一中；
所述监控平台50的硬盘里存储着运行在所述监控平台上的启动模块一、解析模块、存储模块和显示模块，所述启动模块一用于把启动指令顺序经由无线通信模块二6、无线网7和所述无线通信模块一5发送到控制器一中；
所述解析模块用于把接收到的信息报文中的均值一、均值二、均值三、均值四、均值五和坐标值解析出来；
所述存储模块用于把均值一、均值二、均值三、均值四、均值五和坐标值存储在监控平台的硬盘中；
所述显示模块用于把均值一、均值二、均值三、均值四、均值五和坐标值显示在监控平台的显示器上。
所述用于水质监测的无人机系统的方法，包括如下方式：
步骤1：人工控制无人机1移动至监测水域的上空，然后让所述监控平台运行所述启动模块一来把启动指令顺序经由无线通信模块二6、无线网7和所述无线通信模块一5发送到控制器一中；
步骤2：所述控制器一接收到了该启动指令后，就运行启动模块二来通过电机驱动板8来让电机9运行，以此来让转轴带动所述卷筒2转动来让线圈30往下放，这样所述水质监测设备朝监测水域的水面移动；
步骤3：所述水质监测设备朝监测水域的水面移动直至所述管道二12的底部伸入监测水域的水面之下，这样在进入所述管道二12的进水的浮力作用下，所述浮球24就向上移动直至触碰到所述行程开关23的触头，这样所述行程开关就把该触碰的信号发送到所述控制器二15中；
步骤4：所述控制器二15接收到该触碰的信号后，就运行所述通知模块来顺序通过无线通信模块三16、无线网和无线通信模块一把停止指令发送到控制器一中；
步骤5：所述控制器一接收到该停止指令后，就运行停止模块来让所述电机停止运行以此让所述水质监测设备停止移动，并顺序通过无线通信模块一、无线网和无线通信模块三对所述控制器二传输监测指令；
步骤6：所述控制器二接收到该监测指令后，所述控制器二就同步运行监测模块和计时模块，该计时模块用于计时，该监测模块就控制用于启闭所述抽水泵的控制开关来启动所述抽水泵运行来抽水，让管道一进水来让水流流经各个分支管道，这样分支管道中的水温传感器、溶解氧传感器、氨氮传感器、PH传感器和盐度传感器就把各自采集到的信息发送到所述控制器二，所述监测模块就分别把事先设定的时间里水温传感器采集的所有信息、溶解氧传感器采集的所有信息、氨氮传感器采集的所有信息、PH传感器采集的所有信息和盐度传感器采集的所有信息求取平均值，所述平均值数量为五个，分别为均值一、均值二、均值三、均值四和均值五，然后把均值一、均值二、均值三、均值四和均值五按从左到右的顺序排列，接着再把GPS模块传递来的坐标值添加在均值五的尾部，随后把这样排列的均值一、均值二、均值三、均值四、均值五和坐标值封装为一个信息报文，最后把该信息报文顺序通过无线通信模块三、无线网和无线通信模块二传输到监控平台处理；该监控平台处理的方式为：首先通过解析模块把接收到的信息报文中的均值一、均值二、均值三、均值四、均值五和坐标值解析出来，然后通过存储模块和显示模块分别把该均值一、均值二、均值三、均值四、均值五和坐标值存储在监控平台的硬盘和显示在监控平台的显示器上；
步骤7：在所述计时模块进行计时的计时值与所述事先设定的时间相同时，所述控制器二就运行终止模块来停止抽水泵的运行，然后发送还原指令顺序通过无线通信模块三、无线网和无线通信模块一传输到控制器一中；
步骤8：所述控制器一接收到该还原指令后，就运行还原模块通过电机驱动板8来让电机9反向运行，以此来让转轴带动所述卷筒2转动来让线圈30往上牵引所述水质监测设备朝远离监测水域的水面的方向移动，直至让所述水质监测设备回到初始位置为止。
本发明的有益效果为：
能让无人机具有了配套的监测水质的专用装置，无人机技术就具有了很适用的应用到监测水质的工作中的无人机产品。避免了现有技术中无人机缺少配套的监测水质的专用装置、无人机技术目前还没有很适用的应用到监测水质的工作中的无人机产品的缺陷。
附图说明
图1为本发明的用于水质监测的无人机系统的整体示意图。
图2为本发明的电机的连接示意图。
图3为本发明的控制器一的连接示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明做进一步地说明。
如图1-图3所示，用于水质监测的无人机系统，包括无人船1、水质遥测系统、定位系统、遥控及自动巡航系统、安全防护系统以及供电系统；所无人机1，所述无人机1的机舱底部开有贯通口；在所述无人机的机舱内且处在所述贯通口的正上方设置有圆环柱状卷筒2，所述卷筒2上缠绕着线圈30，所述卷筒2以过盈配合的方式套接在圆柱状转轴3上，所述线圈30的一端固定在所述卷筒2上，所述线圈30的另一端竖直朝下伸出所述贯通口，所述线圈30的另一端还吊接着水质监测设备，所述转轴3通过联轴器与处在所述无人机1的机舱内的电机的输出轴相轴连。所述无人机的机舱内还设置有控制器一4，所述控制器一4能够是单片机、ARM处理器、PLC或者DSP处理器，所述控制器一4与无线通信模块一连接，所述无线通信模块一能够是3G模块或者4G模块，在待监测水质的河流、湖泊、水库或近岸海域的岸上设置有监控平台50，所述监控平台能够是笔记本电脑或者PC机，所述监控平台50连接着无线通信模块二6，所述无线通信模块二能够是3G模块或者4G模块，所述无线通信模块一5与无线通信模块二6通过无线网7连接，所述无线网7为3G网或4G网；所述控制器一4还与电机驱动板8连接，所述电机驱动板8与电机9连接。所述水质监测设备包括中空的长方体状或圆柱状的容器10，所述容器10的边壁上固定有竖直的管道一11和竖直的管道二12，所述管道一11和管道二12的形状大小一致，所述管道一11的顶端和管道二12的顶端均是封闭端，所述管道一11的底端和管道二12的底端平齐且所述管道一11的底端和管道二12的底端均处在低于所述容器10的底壁的位置上；所述管道一11上设有与之连通的抽水泵13，所述抽水泵3上设置着用于启闭所述抽水泵的控制开关14，所述用于启闭所述抽水泵的控制开关14与设置在容器10中的控制器二15连接，所述控制器二15能够是单片机、ARM处理器、PLC或者DSP处理器，所述控制器二15与无线通信模块三16连接，所述无线通信模块一5与无线通信模块三16通过无线网7连接，无线通信模块三16能够是3G模块或者4G模块，所述无线通信模块二与无线通信模块三16通过无线网7连接；五个分支管道17的一端均一体化连接在所述管道一11的管体上并与所述抽水管道2的内部相通，水温传感器18、溶解氧传感器19、氨氮传感器20、PH传感器21和盐度传感器22分别设置在五个分支管道17里；所述管道二12内固定有行程开关23，在所述管道二12内的底部且处在所述行程开关23的正下方设置有浮球24，所述浮球24以间隙配合的方式设置在所述管道二12内的底部，丝线的一端固定在所述浮球24的外壁，所述丝线的另一端固定在所述管道二12的内壁上，另外所述行程开关23的触头处在所述浮球24的上方且正对着所述浮球24的顶端，所述控制器二15与行程开关23连接。GPS定位模块14设置在所述容器10中，所述GPS定位模块14与所述控制器二15连接。所述控制器一与所述控制器二分别与闪存一与闪存二连接；所述闪存一中存储着运行在所述控制器一上的启动模块二、停止模块与还原模块；所述启动模块二用于通过电机驱动板8来让电机9运行，以此来让转轴带动所述卷筒2转动来让线圈30往下放，这样所述水质监测设备朝监测水域的水面移动；所述停止模块用于让所述电机停止运行以此让所述水质监测设备停止移动，并顺序通过无线通信模块一、无线网和无线通信模块三对所述控制器二传输监测指令；所述还原模块用于通过电机驱动板8来让电机9反向运行，以此来让转轴带动所述卷筒2转动来让线圈30往上牵引所述水质监测设备朝远离监测水域的水面的方向移动，直至让所述水质监测设备回到初始位置为止；所述闪存二中存储着运行在所述控制器二上的通知模块、监测模块、计时模块、终止模块；所述通知模块用于顺序通过无线通信模块三16、无线网和无线通信模块一把停止指令发送到控制器一中；所述计时模块用于计时；所述监控模块用于控制用于启闭所述抽水泵的控制开关来启动所述抽水泵运行来抽水，让管道一进水来让水流流经各个分支管道；用于分别把事先设定的时间里水温传感器采集的所有信息、溶解氧传感器采集的所有信息、氨氮传感器采集的所有信息、PH传感器采集的所有信息和盐度传感器采集的所有信息求取平均值，所述平均值数量为五个，分别为均值一、均值二、均值三、均值四和均值五，求取平均值也就是把水温传感器采集的所有信息相加然后除以水温传感器采集的所有信息的个数得到均值一，把溶解氧传感器采集的所有信息相加然后除以溶解氧传感器采集的所有信息的个数得到均值二，把氨氮传感器采集的所有信息相加然后除以氨氮传感器采集的所有信息的个数得到均值三，把PH传感器采集的所有信息相加然后除以PH传感器采集的所有信息的个数得到均值四，把盐度传感器采集的所有信息相加然后除以盐度传感器采集的所有信息的个数得到均值五，然后把均值一、均值二、均值三、均值四和均值五按从左到右的顺序排列，接着再把GPS模块传递来的坐标值添加在均值五的尾部，随后把这样排列的均值一、均值二、均值三、均值四、均值五和坐标值封装为一个信息报文，最后把该信息报文顺序通过无线通信模块三、无线网和无线通信模块二传输到监控平台处理；所述终止模块用于停止抽水泵的运行；所述终止模块用于停止抽水泵的运行，然后发送还原指令顺序通过无线通信模块三、无线网和无线通信模块一传输到控制器一中；所述监控平台50的硬盘里存储着运行在所述监控平台上的启动模块一、解析模块、存储模块和显示模块，所述启动模块一用于把启动指令顺序经由无线通信模块二6、无线网7和所述无线通信模块一5发送到控制器一中；所述解析模块用于把接收到的信息报文中的均值一、均值二、均值三、均值四、均值五和坐标值解析出来；所述存储模块用于把均值一、均值二、均值三、均值四、均值五和坐标值存储在监控平台的硬盘中；所述显示模块用于把均值一、均值二、均值三、均值四、均值五和坐标值显示在监控平台的显示器上。
所述用于水质监测的无人机系统的方法，包括如下方式：
步骤1：人工控制无人机1移动至监测水域的上空，所述监测水域为待监测水质的河流、湖泊、水库或近岸海域；然后岸上的工作人员让所述监控平台运行所述启动模块一来把启动指令顺序经由无线通信模块二6、无线网7和所述无线通信模块一5发送到控制器一中；
步骤2：所述控制器一接收到了该启动指令后，就运行启动模块二来通过电机驱动板8来让电机9运行，以此来让转轴带动所述卷筒2转动来让线圈30往下放，这样所述水质监测设备朝监测水域的水面移动；所述线圈30的总长度比所述无人机和监测水域的水面之间的距离要长。
步骤3：所述水质监测设备朝监测水域的水面移动直至所述管道二12的底部伸入监测水域的水面之下，这样在进入所述管道二12的进水的浮力作用下，所述浮球24就向上移动直至触碰到所述行程开关23的触头，这样所述行程开关就把该触碰的信号发送到所述控制器二15中；
步骤4：所述控制器二15接收到该触碰的信号后，就运行所述通知模块来顺序通过无线通信模块三16、无线网和无线通信模块一把停止指令发送到控制器一中；
步骤5：所述控制器一接收到该停止指令后，就运行停止模块来让所述电机停止运行以此让所述水质监测设备停止移动，并顺序通过无线通信模块一、无线网和无线通信模块三对所述控制器二传输监测指令；
步骤6：所述控制器二接收到该监测指令后，所述控制器二就同步运行监测模块和计时模块，该计时模块用于计时，该监测模块就控制用于启闭所述抽水泵的控制开关来启动所述抽水泵运行来抽水，让管道一进水来让水流流经各个分支管道，这样分支管道中的水温传感器、溶解氧传感器、氨氮传感器、PH传感器和盐度传感器就把各自采集到的信息发送到所述控制器二，所述监测模块就分别把事先设定的时间里水温传感器采集的所有信息、溶解氧传感器采集的所有信息、氨氮传感器采集的所有信息、PH传感器采集的所有信息和盐度传感器采集的所有信息求取平均值，所述平均值数量为五个，分别为均值一、均值二、均值三、均值四和均值五，求取平均值也就是把水温传感器采集的所有信息相加然后除以水温传感器采集的所有信息的个数得到均值一，把溶解氧传感器采集的所有信息相加然后除以溶解氧传感器采集的所有信息的个数得到均值二，把氨氮传感器采集的所有信息相加然后除以氨氮传感器采集的所有信息的个数得到均值三，把PH传感器采集的所有信息相加然后除以PH传感器采集的所有信息的个数得到均值四，把盐度传感器采集的所有信息相加然后除以盐度传感器采集的所有信息的个数得到均值五，然后把均值一、均值二、均值三、均值四和均值五按从左到右的顺序排列，接着再把GPS模块传递来的坐标值添加在均值五的尾部，随后把这样排列的均值一、均值二、均值三、均值四、均值五和坐标值封装为一个信息报文，最后把该信息报文顺序通过无线通信模块三、无线网和无线通信模块二传输到监控平台处理；该监控平台处理的方式为：首先通过解析模块把接收到的信息报文中的均值一、均值二、均值三、均值四、均值五和坐标值解析出来，然后通过存储模块和显示模块分别把该均值一、均值二、均值三、均值四、均值五和坐标值存储在监控平台的硬盘和显示在监控平台的显示器上，以此实现监控目的；均值的引入能够提到采集的信息的准确性，降低采集过程中的误差。所述事先设定的时间能够是2-5秒；
步骤7：在所述计时模块进行计时的计时值与所述事先设定的时间相同时，所述控制器二就运行终止模块来停止抽水泵的运行，然后发送还原指令顺序通过无线通信模块三、无线网和无线通信模块一传输到控制器一中；
步骤8：所述控制器一接收到该还原指令后，就运行还原模块通过电机驱动板8来让电机9反向运行，以此来让转轴带动所述卷筒2转动来让线圈30往上牵引所述水质监测设备朝远离监测水域的水面的方向移动，直至让所述水质监测设备回到初始位置为止。这样就能让无人机具有了配套的监测水质的专用装置，无人机技术就具有了很适用的应用到监测水质的工作中的无人机产品。
所述控制器二把该信息报文顺序通过无线通信模块三、无线网和无线通信模块二传递到监控平台，也就是所述控制器二把信息报文传递到监控平台，而实际上，普遍的情形是：控制器二的个数是一个，监控平台的个数是若干伴着信息传递方式的进步，所以这样所执行的信息报文的传递亦会为一端到多端的，也就是经由群发的模式执行信息报文的传递，来保证传递的性能，但是，在无线网传递的条件下，群发任务是经由信息报文传递的公用链路达成的，因为经由信息报文传递的公用链路达成的群发任务没运用肯定回馈和否定回馈的回馈方式，所以不能保证终端中群发信息报文传递的顺利达成，目下的的处置方式为凭借主动要求再次传递的方式回应肯定回馈和否定回馈，来让群发信息报文的传递里某个监控平台若没顺利收受传递的群发信息报文，就回应否定回馈，来激活主动要求再次传递再次传递，这样的处理方式即使保证了群发信息报文传递的安全性，然而，却伴着降低全体群发传递速度的缺陷，就像，若某一监控平台在某个时长里信息报文传递持续位于不佳状态，那么该监控平台就会持续回应否定回馈，于是就加重降低全体群发的传递速度。
在无线网体系下，面向群发信息报文的传递，若监控平台顺利传递的群发信息报文，就凭借主动要求再次传递的方式回应肯定回馈，若没顺利传递的群发信息报文，就及时凭借主动要求再次传递的方式上传否定回馈，控制器二在获得该否定回馈后就能激活主动要求再次传递再次传递。
若没收受到再次传递的群发信息报文，此上传否定回馈的监控平台就会持续进行否定回馈的上传，所以，针对控制器二执行的群发信息报文传递来说，主动要求再次传递的方式的引进即使保证了安全性，然而持续的否定回馈上传就会对传递构成不小的压力。
这样就改进出了群发信息报文的传递操纵方式，来达成一个控制器二对若干监控平台间群发信息报文的安全性传递，而不会对传递构成不利的影响。
所述控制器二把该信息报文顺序通过无线通信模块三、无线网和无线通信模块二传递到监控平台，也就是所述控制器二把信息报文传递到监控平台，控制器二的个数是一个，监控平台的个数是若干；
所述控制器二把信息报文传递到监控平台的方式，包括：
S-1：在群发信息报文传递期间收受监控平台上传的控制消息，该控制消息里具有监控平台回应的传递的群发信息报文的未顺利传递到的信息；
传递体系包括了控制器二和监控平台，在群发任务里控制器二要朝若干监控平台传递群发信息报文，在此群发信息报文的传递期间如果监控平台没顺利获得控制器二传递的群发信息报文，就执行控制消息上传，这时控制器二对应收受到该监控平台上传的控制消息，来得到监控平台所执行的群发信息报文未顺利回应；
S-2：凭借监控平台上传的控制消息与事先设定的状态激活改进的再次传递方式；
获取事先设定的状态，凭借该状态在认定目下传递体系里支撑改进的再次传递并具有再次传递性能之际，激活改进的再次传递方式；
这里，该改进的再次传递方式是在符合该事先设定的状态之际执行的群发信息报文的再次传递，该再次传递次数能进行配备，并且再次传递多余标记次序的二进制编码是0000、0010、0011与0001，与群发信息报文传递相一致的，该再次传递的信息报文格式亦同群发信息传递用的公用链路一样，在公用链路的配置上再次传递时点与再次传递的频段能灵活调配；
S-3：经由改进的再次传递方式要求再次传递群发信息报文；
控制器二里激活改进的再次传递方式以要求执行群发信息报文的再次传递，以此朝该群发所牵涉的监控平台再次传递群发信息报文，这时，没顺利得到该群发信息报文的监控平台将经由此方式获得群发信息报文；
经由这样的方式，在传递体系里引入改进的再次传递方式来监测体系里群发信息报文的没顺利执行回应，处置了群发经未传递肯定回馈和否定回馈回应而不能保证传递安全性的问题，另外亦助于改善传递性能，能显著提升传递体系里状态不佳的监控平台。
所述凭借监控平台上传的控制消息与事先设定的状态激活改进的再次传递方式的方法，包括：
S-2-1：得到残余的传递体系的频宽；
对目下的残余的传递体系的频宽执行估计并得到残余的传递体系的频宽，以凭借所得到的残余的传递体系的频宽得到现时的信息传递性能；
S-2-2：凭借事先设定的传递体系的控制器二和监控平台的软硬件性能与残余的传递体系的频宽判定是不是符合事先设定的状态，如果是，就转到S-2-3中执行，如果不是，就不做处置；
得到事先设定的控制器二和监控平台的软硬件性能，经事先设定的控制器二和监控平台的硬件性能得到现时是不是支撑改进的再次传递，也就是控制器二和监控平台的软硬件性能里是不是设定了能支撑改进的再次传递的配置，若设定了能支撑改进的再次传递的配置，就表示现时是支撑改进的再次传递；
判定评估所得到的残余的传递体系的频宽是不是超过事先设定的状态中的频宽阈值，如果是，就表示传递体系现时具有再次传递性能，能执行群发信息报文的再次传递；
S-2-3：激活改进的再次传递方式。
所述经由改进的再次传递方式要求再次传递群发信息报文的方式，包括：
S-3-1：凭借再次传递的群发信息报文构成多余标记；
多余标记就是须执行再次传递的信息报文组，它包括了没顺利传递到监控平台的群发信息报文；
S-3-2：依照事先设定的再次传递操纵信息传递多余标记；
事先设定的再次传递操纵信息是同改进的再次传递方式对应的，其包括了再次传递次数、再次传递多余标记的次序、信息报文格式这样的信息；
在多余标记的传递中其所对应的时点和频域都能灵活调整，就像，再次传递时点能够是后一个传递的子报文，再次传递的频段范围能灵活调度，就像持续运用一样的频段范围，或分别运用不一样的频段范围；
与改进的再次传递方式对应的，还为传递体系配备了状态反转方式，来待不再符合事先设定的状态或链路性能变好之际，传递体系，也就是控制器二将舍弃改进的再次传递，不再执行改进的再次传递，而还原群发。
就像在群发中，激活执行改进的再次传递后，起初传递运用子报文+0000，多余标记号是0000，且有可能会在第一子报文、第五子报文和第六子报文中传递多余标记0010、0011与0001。
在所述经由改进的再次传递方式要求再次传递群发信息报文执行后，所述控制器二把信息报文传递到监控平台的方式，还包括：
B-1：检测群发信息报文的再次传递里是不是不再符合事先设定的状态，如果是，就转到B-2中执行，如果不是，就在S-3里持续执行再次传递；
把在群发信息报文的再次传递里执行检测，来得到现时是不是依旧符合事先设定的状态，如果不再符合事先设定的状态，就像，现时残余的传递体系的频宽不宽裕，就不再符合激活改进的再次传递所事先设定的状态，所以，将不能再进行改进的再次传递；
B-2：激活终止群发信息报文的再次传递；
在所述经由改进的再次传递方式要求再次传递群发信息报文执行后，所述控制器二把信息报文传递到监控平台的方式，还包括：
C-1：估计链路性能；
C-2：判定链路性能是不是变佳，如果是，就转到C-3里执行，如果不是，就在S-3里持续执行再次传递；
在执行群发信息报文再次传递的期间，须执行链路性能是不是差的检测，以便在链路性能变佳之际还原群发进程；
C-3：激活停止群发信息报文的再次传递，还原群发；
这样，还对应的给予一种群发信息报文的传递操纵方法，该方法包括：
D-1：检测控制器二传递的群发信息报文是不是顺利送达；
监控平台，也就是其在收受控制器二传递的群发信息报文的过程中，将检测该群发信息报文是不是已顺利送达，来得到群发信息报文没顺利抵达的出现情况；
D-2：在检测到群发信息报文没顺利抵达之际，激活构成对应的控制消息，该控制消息具有群发信息报文没顺利传递到的信息；
如果监控平台没顺利收受控制器二传递的群发信息报文，就激活构成对应的控制消息，来经由该控制消息朝控制器二回应群发信息报文的没顺利送达的信息；
D-3：朝控制器二传递控制消息。
所述群发信息报文的传递操纵方法，还包括：收受控制器二经由激活改进的再次传递方式再次传递的群发信息报文，该群发信息报文是控制器二传递的群发信息报文中没顺利抵达的群发信息报文。
这样所述监控平台是控制器二的群发期间牵涉的随意一监控平台。亦即为，随意一监控平台没能顺利群发信息报文都能朝控制器二回传，也就是经由一控制消息的传递执行回应，就像，可经由传递控制消息达成，而无须执行传递回馈回应，以此就能收受到再次传递的群发信息报文，且在激活状态回传之际还原群发期间的群发信息报文收受，保证了传递安全性，还凭借传递状况自适应的进行改进的再次传递和返退，能运用于各式信息传递状态，带有很好的适用特点。
以上以用实施例说明的方式对本发明作了描述，本领域的技术人员应当理解，本公开不限于以上描述的实施例，在不偏离本发明的范围的情况下，可以做出各种变化、改变和替换。
Claims (7)
1.一种用于水质监测的无人机系统，其特征在于，包括无人机，所述无人机的机舱底部开有贯通口；
在所述无人机的机舱内且处在所述贯通口的正上方设置有卷筒，所述卷筒上缠绕着线圈，所述卷筒套接在转轴上，所述线圈的一端固定在所述卷筒上，所述线圈的另一端竖直朝下伸出所述贯通口，所述线圈的另一端还吊接着水质监测设备，所述转轴通过联轴器与处在所述无人机的机舱内的电机的输出轴相轴连。
2.根据权利要求1所述的用于水质监测的无人机系统，其特征在于，所述无人机的机舱内还设置有控制器一，所述控制器一与无线通信模块一连接，在岸上设置有监控平台，所述监控平台连接着无线通信模块二，所述无线通信模块一与无线通信模块二通过无线网连接。
3.根据权利要求2所述的用于水质监测的无人机系统，其特征在于，所述控制器一还与电机驱动板连接，所述电机驱动板与电机连接。
4.根据权利要求1所述的用于水质监测的无人机系统，其特征在于，所述水质监测设备包括中空的容器，所述容器的边壁上固定有竖直的管道一和竖直的管道二，所述管道一的顶端和管道二的顶端均是封闭端，所述管道一的底端和管道二的底端平齐且所述管道一的底端和管道二的底端均处在低于所述容器的底壁的位置上；
所述管道一上设有与之连通的抽水泵，所述抽水泵上设置着用于启闭所述抽水泵的控制开关，所述用于启闭所述抽水泵的控制开关与设置在容器中的控制器二连接，所述控制器二与无线通信模块三连接，所述无线通信模块一与无线通信模块三通过无线网连接，所述无线通信模块二与无线通信模块三通过无线网连接；
五个分支管道的一端均一体化连接在所述管道一的管体上并与所述抽水管道的内部相通，水温传感器、溶解氧传感器、氨氮传感器、PH传感器和盐度传感器分别设置在五个分支管道里；
所述管道二内固定有行程开关，在所述管道二内的底部且处在所述行程开关的正下方设置有浮球，所述浮球间隙配合的方式设置在所述管道二内的底部，丝线的一端固定在所述浮球的外壁，所述丝线的另一端固定在所述管道二的内壁上，另外所述行程开关的触头处在所述浮球的上方且正对着所述浮球的顶端，所述控制器二与行程开关连接。
5.根据权利要求4所述的用于水质监测的无人机系统，其特征在于，GPS定位模块设置在所述容器中，所述GPS定位模块与所述控制器二连接。
6.根据权利要求2所述的用于水质监测的无人机系统，其特征在于，所述控制器一与所述控制器二分别与闪存一与闪存二连接；
所述闪存一中存储着运行在所述控制器一上的启动模块二、停止模块与还原模块；
所述启动模块二用于通过电机驱动板来让电机运行，以此来让转轴带动所述卷筒转动来让线圈往下放，这样所述水质监测设备朝监测水域的水面移动；
所述停止模块用于让所述电机停止运行以此让所述水质监测设备停止移动，并顺序通过无线通信模块一、无线网和无线通信模块三对所述控制器二传输监测指令；
所述还原模块用于通过电机驱动板来让电机反向运行，以此来让转轴带动所述卷筒转动来让线圈往上牵引所述水质监测设备朝远离监测水域的水面的方向移动，直至让所述水质监测设备回到初始位置为止；
所述闪存二中存储着运行在所述控制器二上的通知模块、监测模块、计时模块、终止模块；
所述通知模块用于顺序通过无线通信模块三、无线网和无线通信模块一把停止指令发送到控制器一中；
所述计时模块用于计时；
所述监控模块用于控制用于启闭所述抽水泵的控制开关来启动所述抽水泵运行来抽水，让管道一进水来让水流流经各个分支管道；用于分别把事先设定的时间里水温传感器采集的所有信息、溶解氧传感器采集的所有信息、氨氮传感器采集的所有信息、PH传感器采集的所有信息和盐度传感器采集的所有信息求取平均值，所述平均值数量为五个，分别为均值一、均值二、均值三、均值四和均值五，然后把均值一、均值二、均值三、均值四和均值五按从左到右的顺序排列，接着再把GPS模块传递来的坐标值添加在均值五的尾部，随后把这样排列的均值一、均值二、均值三、均值四、均值五和坐标值封装为一个信息报文，最后把该信息报文顺序通过无线通信模块三、无线网和无线通信模块二传输到监控平台处理；
所述终止模块用于停止抽水泵的运行；
所述终止模块用于停止抽水泵的运行，然后发送还原指令顺序通过无线通信模块三、无线网和无线通信模块一传输到控制器一中；
所述监控平台的硬盘里存储着运行在所述监控平台上的启动模块一、解析模块、存储模块和显示模块，所述启动模块一用于把启动指令顺序经由无线通信模块二、无线网和所述无线通信模块一发送到控制器一中；
所述解析模块用于把接收到的信息报文中的均值一、均值二、均值三、均值四、均值五和坐标值解析出来；
所述存储模块用于把均值一、均值二、均值三、均值四、均值五和坐标值存储在监控平台的硬盘中；
所述显示模块用于把均值一、均值二、均值三、均值四、均值五和坐标值显示在监控平台的显示器上。
7.一种用于水质监测的无人机系统的方法，其特征在于，包括如下方式：
步骤1：人工控制无人机移动至监测水域的上空，然后让所述监控平台运行所述启动模块一来把启动指令顺序经由无线通信模块二、无线网和所述无线通信模块一发送到控制器一中；
步骤2：所述控制器一接收到了该启动指令后，就运行启动模块二来通过电机驱动板来让电机运行，以此来让转轴带动所述卷筒转动来让线圈往下放，这样所述水质监测设备朝监测水域的水面移动；
步骤3：所述水质监测设备朝监测水域的水面移动直至所述管道二的底部伸入监测水域的水面之下，这样在进入所述管道二的进水的浮力作用下，所述浮球就向上移动直至触碰到所述行程开关的触头，这样所述行程开关就把该触碰的信号发送到所述控制器二中；
步骤4：所述控制器二接收到该触碰的信号后，就运行所述通知模块来顺序通过无线通信模块三、无线网和无线通信模块一把停止指令发送到控制器一中；
步骤5：所述控制器一接收到该停止指令后，就运行停止模块来让所述电机停止运行以此让所述水质监测设备停止移动，并顺序通过无线通信模块一、无线网和无线通信模块三对所述控制器二传输监测指令；
步骤6：所述控制器二接收到该监测指令后，所述控制器二就同步运行监测模块和计时模块，该计时模块用于计时，该监测模块就控制用于启闭所述抽水泵的控制开关来启动所述抽水泵运行来抽水，让管道一进水来让水流流经各个分支管道，这样分支管道中的水温传感器、溶解氧传感器、氨氮传感器、PH传感器和盐度传感器就把各自采集到的信息发送到所述控制器二，所述监测模块就分别把事先设定的时间里水温传感器采集的所有信息、溶解氧传感器采集的所有信息、氨氮传感器采集的所有信息、PH传感器采集的所有信息和盐度传感器采集的所有信息求取平均值，所述平均值数量为五个，分别为均值一、均值二、均值三、均值四和均值五，然后把均值一、均值二、均值三、均值四和均值五按从左到右的顺序排列，接着再把GPS模块传递来的坐标值添加在均值五的尾部，随后把这样排列的均值一、均值二、均值三、均值四、均值五和坐标值封装为一个信息报文，最后把该信息报文顺序通过无线通信模块三、无线网和无线通信模块二传输到监控平台处理；该监控平台处理的方式为：首先通过解析模块把接收到的信息报文中的均值一、均值二、均值三、均值四、均值五和坐标值解析出来，然后通过存储模块和显示模块分别把该均值一、均值二、均值三、均值四、均值五和坐标值存储在监控平台的硬盘和显示在监控平台的显示器上；
步骤7：在所述计时模块进行计时的计时值与所述事先设定的时间相同时，所述控制器二就运行终止模块来停止抽水泵的运行，然后发送还原指令顺序通过无线通信模块三、无线网和无线通信模块一传输到控制器一中；
步骤8：所述控制器一接收到该还原指令后，就运行还原模块通过电机驱动板来让电机反向运行，以此来让转轴带动所述卷筒转动来让线圈往上牵引所述水质监测设备朝远离监测水域的水面的方向移动，直至让所述水质监测设备回到初始位置为止。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201023 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |