CN207689918U - 一种基于无人机的红火蚁蚁巢监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于无人机的红火蚁蚁巢监测系统，所述系统包括无人机、控制终端和后台处理计算机，操作员通过控制终端控制无人机到户外采集红火蚁蚁巢数据并发送到后台处理计算机进行处理分析，通过无人机上搭载的定位模块对蚁巢位置在电子地图上进行标记，为绘制蚁穴分布图提供依据，并根据采集到的数据得出蚁巢的特征、面积、高度等信息判断该地区红火蚁的严重情况，以便相关人员及时进行处理和灭杀。

Description

一种基于无人机的红火蚁蚁巢监测系统

技术领域

本实用新型涉及无人机领域，尤其涉及一种基于无人机的红火蚁蚁巢监测系统。

背景技术

红火蚁是一种分布广泛、同时极具破坏力的入侵生物，其特点是难以防治，且对人有攻击性和重复蛰刺的能力，人体被红火蚁叮蛰后会产生犹如火烧般的灼痛感，极大地影响到了人们的健康和生活质量，也会损坏公共设施和电子仪器，导致医疗、通讯和防治害虫上的投入增大，同时也是生物多样性和农业生产的大敌。因红火蚁的危害巨大，需要对红火蚁的蚁巢分布情况进行了解以便及时灭杀。

实用新型内容

鉴以此，本实用新型的目的在于提供一种基于无人机的红火蚁蚁巢监测系统。

一种基于无人机的红火蚁蚁巢监测系统，包括无人机、控制终端和后台处理计算机，所述无人机设有固定臂，固定臂上设有旋翼，旋翼与固定臂内的电机相连接，无人机顶部设有激光驱鸟器，同时无人机内设有核心处理器、通讯模块、激光测距装置、摄像装置、高度检测模块、定位模块、图像处理模块和电源，所述核心处理器分别与所述通讯模块、激光测距装置、高度检测模块、定位模块、图像处理模块、激光驱鸟器和电机相连接，图像处理模块与摄像装置相连接，所述电源分别与所述核心处理器、通讯模块、激光测距装置、摄像装置、高度检测模块、定位模块、图像处理模块、激光驱鸟器和电机相连并提供电能，所述控制终端用于通过无线电发送控制信号控制无人机，所述无人机将数据通过通讯模块发送到所述后台处理计算机。

优选地，所述激光测距装置和摄像装置安装在球形电动云台上。

优选地，所述高度检测模块包括无线电发射单元和无线电接收单元，所述无线电发射单元和无线电接收单元分别与所述核心处理器相连接。

优选地，所述无人机还设有姿态传感器，所述姿态传感器与所述核心处理器相连接。

优选地，所述无人机上部还设有太阳能电池板，所述太阳能电池板与所述电源相连。

优选地，所述控制终端上设有显示屏。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

通过本实用新型所提供的一种基于无人机的红火蚁蚁巢监测系统，操作员可以通过控制终端远程操作无人机采集红火蚁蚁巢的相关数据，无需亲自靠近蚁巢，避免了被红火蚁叮咬的风险，同时无人机采集到的数据汇总到后台处理计算机进行分析并绘制出蚁巢分布的电子地图，便于相关人员及时前往相应地点进行红火蚁的防治工作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例1的系统整体结构示意图。

图2是本实用新型实施例1的无人机整体结构示意图。

图3是本实用新型实施例1的无人机立体结构示意图。

图4是本实用新型实施例2的无人机整体结构示意图。

图5是本实用新型实施例2的无人机立体结构示意图。

图中，1是无人机，2是控制终端，3是后台处理计算机，4是核心处理器，5是通讯模块，6是激光测距装置，7是摄像装置，8是高度检测模块，9是定位模块，10是图像处理模块，11是太阳能电池板，12是姿态传感器，13是固定臂，14是旋翼，15是电机，16是电源，17是激光驱鸟器，18是球形电动云台，19是太阳能电池板。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所列举实施例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例1

参照图1、图2和图3，本实用新型提供一种基于无人机的红火蚁蚁巢监测系统，包括无人机1、控制终端2和后台处理计算机3，所述无人机1设有固定臂13，固定臂13上设有旋翼14，旋翼14与固定臂13内的电机15相连接，无人机1上还设有核心处理器4、通讯模块5、激光测距装置6、摄像装置7、高度检测模块8、定位模块9、图像处理模块10、电源16和激光驱鸟器17，所述核心处理器4分别与通讯模块5、激光测距装置6、高度检测模块8、定位模块9、图像处理模块10和激光驱鸟器17相连接并进行数据交互。摄像装置7与图像处理模块10相连接，所述电源16用于为无人机1提供电能。操作员通过控制终端2通过无线信号控制无人机1的拍摄与飞行，无人机1通过摄像装置7采集地面图像，采集到的地面图像经过图像处理模块10的识别，红火蚁蚁巢的土壤颜色与普通土壤的颜色有所区别，同时蚁巢周围的杂草颜色更深，根据蚁巢的外观特征对图像进行筛选识别出红火蚁蚁巢，无人机1在蚁巢上空悬停时，激光测距装置6会测量无人机1与蚁巢最高点的距离，然后测量无人机1与蚁巢边缘的距离，通过求取多组数据的差值的平均值，计算出蚁巢的实际高度并通过通讯模块5发送到后台处理计算机3，定位模块9会将蚁巢的定位信息通过通讯模块5发送到后台处理计算机3，相关人员可以通过后台处理计算机3对蚁巢图像进行进一步处理，得出蚁巢的面积、规模等信息，同时根据蚁巢定位信息绘制红火蚁分布电子地图，派出人员进行防治。所述激光驱鸟器17设在无人机1的顶部，通过发射绿色激光束驱赶鸟类，防止无人机1在监测时可能会遭受到的鸟类撞击。通过无人机1监测蚁巢，可以帮助相关人员避免被红火蚁叮咬，为监测工作带来了便利，同时也提高了效率。

所述激光测距装置6和摄像装置7均设在无人机1下方的球形电动云台18上，通过半球形护罩防止灰尘干扰图像，操作员可以通过控制终端2控制云台转动，配合无人机1的移动，使激光测距装置6和摄像装置7达到最佳监测位置和角度，更好地采集蚁巢图像及相关数据。

所述高度检测模块8包括无线电发射单元和无线电接收单元，工作时无线电发射单元向地面发射无线电波，经地面发射后被所述无线电接收单元接收，根据无线电传播速度和无线电波发射到接收的时间间隔求得无人机1当前高度，并发送到控制终端2上通过显示屏展示给操作员，方便操作。

实施例2

实施例2跟实施例1的区别之处在于，所述无人机1上还设有姿态传感器12，所述姿态传感器12包括三轴陀螺仪、三轴加速度计和ARM处理器，用于测量无人机1的飞行姿态，所述三轴陀螺仪、三轴加速度计分别与所述ARM处理器相连，ARM处理器与所述核心处理器4相连接，三轴陀螺仪和三轴加速度计采集的无人机1飞行姿态数据首先发送到ARM处理器进行处理，得出无人机1需要做出的姿态调整数据，并发送到核心处理器4，核心处理器4会根据姿态调整数据控制电机的输出，以自动调整无人机1的飞行姿态。蚁巢监测过程中无人机1往往需要悬停较长时间，在此过程中无人机1有可能收到刮风的干扰，使机体不能够稳定，会导致采集的蚁巢数据不准确，图像模糊，通过姿态传感器使无人机1能够自动调整自身的飞行姿态，使飞行更加稳定，保障了设备的安全性。

具体的，所述无人机1上还设有太阳能电池板19，所述太阳能电池板19与所述电源相连接，由于红火蚁蚁巢的特点，无人机1的工作环境基本都是在户外，且对于续航性能有一定要求，通过在无人机1上加设太阳能电池板19补充电源的电能，能够有效提升无人机1的续航性能，减少充电次数，提高监测效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于无人机的红火蚁蚁巢监测系统，其特征在于，包括无人机、控制终端和后台处理计算机，所述无人机设有固定臂，固定臂上设有旋翼，旋翼与固定臂内的电机相连接，无人机顶部设有激光驱鸟器，同时无人机内设有核心处理器、通讯模块、激光测距装置、摄像装置、高度检测模块、定位模块、图像处理模块和电源，所述核心处理器分别与所述通讯模块、激光测距装置、高度检测模块、定位模块、图像处理模块、激光驱鸟器和电机相连接，图像处理模块与摄像装置相连接，所述电源分别与所述核心处理器、通讯模块、激光测距装置、摄像装置、高度检测模块、定位模块、图像处理模块、激光驱鸟器和电机相连并提供电能，所述控制终端用于通过无线电发送控制信号控制无人机，所述无人机将数据通过通讯模块发送到所述后台处理计算机。

2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的红火蚁蚁巢监测系统，其特征在于，所述激光测距装置和摄像装置安装在球形电动云台上。

3.根据权利要求1所述的一种基于无人机的红火蚁蚁巢监测系统，其特征在于，所述高度检测模块包括无线电发射单元和无线电接收单元，所述无线电发射单元和无线电接收单元分别与所述核心处理器相连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于无人机的红火蚁蚁巢监测系统，其特征在于，所述无人机还设有姿态传感器，所述姿态传感器与所述核心处理器相连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于无人机的红火蚁蚁巢监测系统，其特征在于，所述无人机上部还设有太阳能电池板，所述太阳能电池板与所述电源相连。

6.根据权利要求1所述的一种基于无人机的红火蚁蚁巢监测系统，其特征在于，所述控制终端上设有显示屏。