DE202019001528U1 - Environmental monitoring system with unmanned boat as a carrier and its application - Google Patents

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DE202019001528U1 DE202019001528.0U DE202019001528U DE202019001528U1 DE 202019001528 U1 DE202019001528 U1 DE 202019001528U1 DE 202019001528 U DE202019001528 U DE 202019001528U DE 202019001528 U1 DE202019001528 U1 DE 202019001528U1
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Abstract

. Ein Umgebungsüberwachungssystem mit unbemanntem Boot als Träger, das ein unbemanntes Boot umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte unbemannte Boot eine bidirektionale Signalverbindung mit der Netzwerkkommunikationsbasisstation hat, die eine bidirektionale Signalverbindung mit der integrierten Steuerungsplattform und dem Cloud-Server hat; wobei das genannte unbemannte Boot aus dem unbemannten Boot 1, unbemannten Boot 2 und unbemannten Boot N besteht, das genannte unbemannte Boot 1, unbemannte Boot 2 und unbemannte Boot N eine bidirektionale Signalverbindung mit der Netzwerkkommunikationsbasisstation haben, das genannte unbemannte Boot 1 aus dem Informationserfassungsmodul, Kommunikationsmodul, GPS-Modul, Kameramodul und Lidar-Modul besteht, das genannte Informationserfassungsmodul, GPS-Modul, Kameramodul und Lidar-Modul eine bidirektionale Signalverbindung mit dem Kommunikationsmodul hat, die eine bidirektionale Signalverbindung mit der Netzwerkkommunikationsbasisstation hat, das genannte Informationserfassungsmodul aus dem Sensor für gelöstes Sauerstoff, COD-Sensor, Trübungssensor, pH-Sensor und Temperatursensor besteht, das genannte Kommunikationsmodul besteht aus WIFI und 4G besteht.

Figure DE202019001528U1_0000
, An unmanned boat environmental monitoring system as a carrier comprising an unmanned boat, characterized in that said unmanned boat has a bidirectional signal connection with the network communications base station having a bidirectional signal connection with the integrated control platform and the cloud server; said unmanned boat consisting of the unmanned boat 1, unmanned boat 2 and unmanned boat N, said unmanned boat 1, unmanned boat 2 and unmanned boat N having a bidirectional signal connection with the network communication base station, said unmanned boat 1 from the information acquisition module, Communication module, GPS module, camera module and Lidar module, said information acquisition module, GPS module, camera module and Lidar module has a bidirectional signal connection with the communication module, which has a bidirectional signal connection with the network communication base station, said information acquisition module from the sensor for dissolved oxygen, COD sensor, turbidity sensor, pH sensor and temperature sensor is made, said communication module consists of WIFI and 4G.
Figure DE202019001528U1_0000

Description

Technischer BereichTechnical part

Die Erfindung bezieht sich auf den technischen Bereich der Umweltüberwachung, insbesondere auf ein Umgebungsüberwachungssystem mit unbemanntem Boot als Träger und ihre Anwendung.The invention relates to the technical field of environmental monitoring, in particular to an environment monitoring system with unmanned boat as a carrier and its application.

HintergrundtechnikBackground Art

Die Überwachung der Wasserqualität ist ein notwendiger technischer Schritt in den Produktions- und Lebensprozessen wie Umweltschutz, Aquakultur, Bewässerung in der Landwirtschaft, und Abwasserbehandlung. Sie verfügt über breite Marktaussichten und Anwendungsmöglichkeiten.Monitoring water quality is a necessary technical step in production and life processes such as environmental protection, aquaculture, irrigation in agriculture, and wastewater treatment. It has broad market prospects and applications.

Die traditionellen Überwachungsmethoden umfassen zurzeit vor allem: manuelle Probenahme, Überwachung mit Bojenträger und unbemanntem Boot. Darunter sind die Arbeitskosten für die manuellen Probenahmen hoch und es ist schwierig, eine Überwachung der Wasserqualität bei jedem Wetter durchzuführen. Der Bojenträger kann nur einen festen Bereich kontinuierlich überwachen und es ist schwierig, eine globale dynamische Überwachung des Zielwassergebiets durchzuführen. Daher ist die Umweltüberwachung mit unbemanntem Boot der wichtigste und unvermeidliche Entwicklungstrend bei der Überprüfung der Wasserqualität. Derzeit wird vor allem ein einziges unbemanntes Boot im Überwachungssystem verwendet, seine Überwachungseffizienz ist gering und es gibt häufig wiederholte oder fehlende Messungen, dadurch werden die Wirksamkeit und Genauigkeit der Überwachung beeinflusst.The traditional monitoring methods currently include mainly: manual sampling, monitoring with buoy carriers and unmanned boat. Among them, labor costs for manual sampling are high and it is difficult to monitor water quality in any weather. The buoy carrier can only continuously monitor a fixed area and it is difficult to perform global dynamic monitoring of the target water area. Therefore, unmanned boat environmental monitoring is the most important and unavoidable development trend in water quality review. In particular, a single unmanned boat is currently used in the monitoring system, its monitoring efficiency is low, and there are often repeated or missing measurements, which affect the effectiveness and accuracy of the monitoring.

Daher wird ein neues Umgebungsüberwachungssystem mit unbemanntem Boot als Träger vorgeschlagen, um die oben genannten Probleme zu lösen.Therefore, a new unmanned boat environmental monitoring system is proposed as a carrier to solve the above-mentioned problems.

Inhalte der ErfindungContents of the invention

Gelöste technische ProblemeSolved technical problems

Für die Probleme des Standes der Technik stellt die vorliegende Erfindung ein Umgebungsüberwachungssystem mit unbemanntem Boot als Träger bereit, das die Vorteile wie hohe Echtzeitleistung der Abtastung, gute Dynamik und hohe Effizienz hat. Dadurch werden die Probleme gelöst, wie derzeit wird vor allem ein einziges unbemanntes Boot im Überwachungssystem verwendet, seine Überwachungseffizienz ist gering und es gibt häufig wiederholte oder fehlende Messungen, dadurch werden die Wirksamkeit und Genauigkeit der Überwachung beeinflusst.For the problems of the prior art, the present invention provides an unmanned boat environmental monitoring system as a carrier which has the advantages of high sampling real time performance, good dynamics and high efficiency. This solves the problems, as currently one single unmanned boat is used in the monitoring system, its monitoring efficiency is low, and there are often repeated or missing measurements, which affect the effectiveness and accuracy of the monitoring.

Technische LösungenTechnical solutions

Um die oben genannten Ziele wie hohe Echtzeitleistung der Abtastung, hohe Dynamik und hohe Effizienz zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung die folgenden technischen Lösungen bereit: Ein Umgebungsüberwachungssystem mit unbemanntem Boot als Träger umfasst ein unbemanntes Boot, das genannte unbemannte Boot hat eine bidirektionale Signalverbindung mit der Netzwerkkommunikationsbasisstation, die Netzwerkkommunikationsbasisstation hat eine bidirektionale Signalverbindung mit der integrierten Steuerungsplattform und dem Cloud-Server;In order to achieve the above-mentioned objects such as high real-time performance of sampling, high dynamics and high efficiency, the present invention provides the following technical solutions: An unmanned-boat environmental monitoring system as a carrier comprises an unmanned boat, said unmanned boat having a bidirectional signal connection the network communication base station, the network communication base station has a bidirectional signal connection with the integrated control platform and the cloud server;

Das genannte unbemannte Boot besteht aus dem unbemannten Boot 1, unbemannten Boot 2 und unbemannten Boot N. Das genannte unbemannte Boot 1, unbemannte Boot 2 und unbemannte Boot N haben eine bidirektionale Signalverbindung mit der Netzwerkkommunikationsbasisstation. Das genannte unbemannte Boot 1 besteht aus dem Informationserfassungsmodul, Kommunikationsmodul, GPS-Modul, Kameramodul und Lidar-Modul. Das genannte Informationserfassungsmodul, GPS-Modul, Kameramodul und Lidar-Modul haben eine bidirektionale Signalverbindung mit dem Kommunikationsmodul. Das Kommunikationsmodul hat eine bidirektionale Signalverbindung mit der Netzwerkkommunikationsbasisstation. Das genannte Informationserfassungsmodul besteht aus dem Sensor für gelöstes Sauerstoff, COD-Sensor, Trübungssensor, pH-Sensor und Temperatursensor. Das genannte Kommunikationsmodul besteht aus WIFI und 4G.The aforementioned unmanned boat consists of the unmanned boat 1 , unmanned boat 2 and unmanned boat N. The said unmanned boat 1 , unmanned boat 2 and unmanned boot N have a bidirectional signal connection with the network communication base station. The aforementioned unmanned boat 1 consists of the information acquisition module, communication module, GPS module, camera module and lidar module. The mentioned information acquisition module, GPS module, camera module and lidar module have a bidirectional signal connection with the communication module. The communication module has a bidirectional signal connection with the network communication base station. The mentioned information acquisition module consists of the dissolved oxygen sensor, COD sensor, turbidity sensor, pH sensor and temperature sensor. The mentioned communication module consists of WIFI and 4G.

Vorteilhafterweise ist die interne Struktur des genannten unbemannten Bootes 1, unbemannten Bootes 2 und unbemannten Bootes N gleich.Advantageously, the internal structure of said unmanned boat 1 , unmanned boat 2 and unmanned boat N equals.

In einigen Ausführungsbeispielen ist die interne Struktur des genannten unbemannten Bootes 1, unbemannten Bootes 2 und unbemannten Bootes N nicht gleich.In some embodiments, the internal structure of said unmanned boat is 1 , unmanned boat 2 and unmanned boat N not equal.

Vorteilhafterweise hat das genannte unbemannte Boot drei Navigationsmodi wie manuelle Fernsteuerung, automatische unabhängige Kreuzfahrt und kooperative Erfassung.Advantageously, said unmanned boat has three navigation modes such as manual remote control, automatic independent cruise and cooperative detection.

Vorteilhafterweise besteht die genannte Netzwerkkommunikationsbasisstation aus WIFI-Kommunikationsbasisstation und 4G-Kommunikationsbasisstation.Advantageously, said network communication base station consists of WIFI communication base station and 4G communication base station.

In einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung wird die WIFI-Kommunikation verwendet, wenn es sich im Signalbereich der WIFI-Kommunikationsbasisstation befindet, und die 4G-Kommunikation wird verwendet, wenn die WIFI-Verbindung getrennt ist.In some embodiments of the invention, the WIFI communication is used when in the signal area of the WIFI communication base station, and the 4G communication is used when the WIFI connection is disconnected.

Vorteilhafterweise ist das Modell des genannten Trübungssensors Rs485, das Modell des genannten Sensors für gelöstes Sauerstoff ist 840P, das Modell des genannten COD-Sensors ist LHB-50, das Modell des genannten pH-Sensors ist SIN-PH160, das Modell des genannten Temperatursensors ist CWDZ11. Advantageously, the model of said turbidity sensor Rs485, the model of said dissolved oxygen sensor is 840P, the model of said COD sensor is LHB- 50 , the model of said pH sensor is SIN-PH160, the model of said temperature sensor is CWDZ11.

Die Erfindung bietet auch eine genannte Anwendung des Umgebungsüberwachungssystems im Steuerungsprogramm für automatische Kreuzfahrt des unbemannten Bootes.The invention also provides a named application of the environmental monitoring system in the unmanned boat automatic cruise control program.

Die Erfindung bietet auch eine genannte Anwendung des Umgebungsüberwachungssystems im Steuerungsprogramm für kooperative Erfassung des unbemannten Bootes.The invention also provides a named application of the environmental monitoring system in the control program for co-operative detection of the unmanned boat.

Vorteilhafte WirkungAdvantageous effect

Im Vergleich mit dem Stand der Technik bietet die Erfindung ein Umgebungsüberwachungssystem mit unbemanntem Boot als Träger, das die folgenden vorteilhaften Wirkungen hat:In comparison with the prior art, the invention provides an unmanned boat environmental monitoring system as a carrier which has the following advantageous effects:

Die Umgebungsüberwachung wird durch das Umgebungsüberwachungssystem mit unbemanntem Boot als Träger und durch die Einstellung mehrerer unbemannter Boote durchgeführt. Die Umgebung kann durch den Sensor für gelöstes Sauerstoff, COD-Sensor, Trübungssensor, pH-Sensor und Temperatursensor des unbemannten Bootes besser überwacht werden. Durch das auf dem unbemannten Boot eingestellte GPS-Modul, Kameramodul und Lidar-Modul können die automatische Streckenplanung und Echtzeit-Hindernisvermeidung realisiert werden, dadurch werden die Echtzeit- und dynamische Umgebungsüberwachung verbessert; mehrere unbemannte Boote können sich im automatischen unabhängigen Kreuzfahrt-Modus oder kooperativen Erfassungsmodus befinden. Dadurch wird die Effizienz der Umgebungsüberwachung verbessert und es ist bequem zu verwenden. Environmental monitoring is performed by the Unmanned Boat Environmental Monitoring System as a carrier and by setting several unmanned boats. The environment can be better monitored by the dissolved oxygen sensor, COD sensor, turbidity sensor, pH sensor and unmanned boat temperature sensor. The GPS module, camera module and lidar module set up on the unmanned boat can realize automatic route planning and real-time obstacle avoidance, thereby improving real-time and dynamic environmental monitoring; multiple unmanned boats may be in automatic independent cruise mode or cooperative capture mode. This improves the efficiency of environmental monitoring and is convenient to use.

Figurenlistelist of figures

  • 1 ist ein Schema des Umgebungsüberwachungssystems mit unbemanntem Boot als Träger in der Erfindung; 1 Figure 12 is a schematic of the unmanned boat environmental monitoring system as a carrier in the invention;
  • 2 ist ein Zusammensetzungsdiagramm des regionales kooperatives Umweltüberwachungssystems mit unbemanntem Boot als Träger in der Erfindung; 2 Fig. 12 is a compositional diagram of the regional cooperative environmental monitoring system with unmanned boat as the carrier in the invention;
  • 3 ist eine schematische Darstellung der Struktur des Umgebungsüberwachungssystems mit unbemanntem Boot als Träger in der Erfindung; 3 Figure 3 is a schematic representation of the structure of the unmanned boat environmental monitoring system as a carrier in the invention;
  • 4 ist eine Schematische Darstellung der integrierten Steuerungsplattform des Umgebungsüberwachungssystems mit unbemanntem Boot als Träger in der Erfindung; 4 Figure 4 is a schematic diagram of the integrated control platform of the unmanned boat environmental monitoring system as a carrier in the invention;
  • 5 ist ein Schema der Steuerschnittstelle der integrierten Steuerungsplattform des Umgebungsüberwachungssystems mit unbemanntem Boot als Träger in der Erfindung; 5 Fig. 12 is a schematic of the control interface of the integrated control platform of the unmanned boat environmental monitoring system as a carrier in the invention;
  • 6 ist ein Flussdiagramm des Steuerungsprogramms für automatische Kreuzfahrt des unbemannten Bootes des Umgebungsüberwachungssystems mit unbemanntem Boot als Träger in der Erfindung; 6 Figure 12 is a flow chart of the unmanned boat automatic cruising control program of the unmanned boat environmental monitoring system as a carrier in the invention;
  • 7 ist ein Flussdiagramm des Steuerungsprogramms für kooperative Erfassung des unbemannten Bootes des Umgebungsüberwachungssystems mit unbemanntem Boot als Träger in der Erfindung. 7 FIG. 12 is a flow chart of the unmanned boat co-operative detection control program of the unmanned boat environmental monitoring system as a carrier in the invention.

Ausführungsbeispieleembodiments

Die technischen Lösungen in den Ausführungsbeispielen in der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren in den Ausführungsbeispielen in der vorliegenden Erfindung klar und vollständig beschrieben. Es ist offensichtlich, dass die beschriebenen Ausführungsbeispiele nur ein Teil der Ausführungsbeispiele der Erfindung sind, jedoch nicht alle Ausführungsbeispiele. Alle anderen Ausführungsbeispiele, die von einem allgemeinen technischen Personal nach den Ausführungsbeispielen der Erfindung ohne kreativen Aufwand erhalten werden, liegen im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung.The technical solutions in the embodiments in the present invention will be clearly and completely described with reference to the attached figures in the embodiments in the present invention. It will be understood that the described embodiments are only part of the embodiments of the invention, but not all embodiments. All other embodiments, which are obtained by a general technical personnel according to the embodiments of the invention without creative effort, are within the scope of the present invention.

1 ist ein Schema des Umgebungsüberwachungssystems mit unbemanntem Boot als Träger. Es umfasst ein unbemanntes Boot, das drei Navigationsmodi wie manuelle Fernsteuerung, automatische unabhängige Kreuzfahrt und kooperative Erfassung hat. Die Strecke-Planung des unbemannten Bootes, das sich im automatischer unabhängiger Kreuzfahrt-Modus befindet, wird nach den voreingestellten Navigationsbereichen und den Echtzeit-GPS-Informationen durchgeführt. Die Echtzeit-Hindernisvermeidung wird nach den Lidar-Daten durchgeführt. Die Navigationsaufgabe zur Echtzeit-Anpassung wird nach den mit der dynamischen Analyse erfassten Sensordaten durchgeführt. Die Aufgabenanpassung zur kooperativen Erfassung des unbemannten Bootes, das sich im kooperativen Erkennungsmodus befindet, wird nach den Erfassungsbereichen, eigenen Standortinformationen und Standortinformationen anderer unbemannter Boote sowie den auf jedem unbemannten Boot mitgeführt Sensorinformationen durchgeführt. Das unbemannte Boot hat eine bidirektionale Signalverbindung mit der Netzwerkkommunikationsbasisstation, die eine bidirektionale Signalverbindung mit der integrierten Steuerungsplattform und dem Cloud-Server hat. Eine manuelle Fernsteuerung eines einzelnen unbemannten Bootes kann durch die integrierte Steuerungsplattform durchgeführt werden, um eine zentralisierte Anzeige der Erfassungsbereichseinstellung, Positionsinformationen jedes unbemannten Bootes und zugehöriger Bereichssensordaten zu realisieren und der Navigationsmodus jedes unbemannten Bootes kann eingestellt werden. Die Netzwerkkommunikationsbasisstation besteht aus einer WIFI-Kommunikationsbasisstation und einer 4G-Kommunikationsbasisstation, um die Informationen zu empfangen, die vom Kommunikationsmodul des unbemannten Bootes übertragen werden. 1 is a scheme of the environment monitoring system with unmanned boat as a carrier. It includes an unmanned boat that has three navigation modes such as manual remote control, automatic independent cruise and cooperative capture. The route planning of the unmanned boat, which is in the automatic independent cruise mode, is performed according to the preset navigation areas and the real-time GPS information. The real-time obstacle avoidance is performed after the lidar data. The real-time adjustment navigation task is performed according to the sensor data acquired with the dynamic analysis. The task adaptation for cooperative detection of the unmanned boat, which is in cooperative detection mode, is performed according to the detection areas, own location information and location information of other unmanned boats as well as the sensor information carried on each unmanned boat. The unmanned boat has a bidirectional signal connection to the network communication base station that has a bidirectional signal connection with the integrated control platform and the cloud server. A manual remote control of a single unmanned Boats may be performed by the integrated control platform to realize a centralized display of coverage setting, position information of each unmanned boat and associated area sensor data, and the navigation mode of each unmanned boat may be adjusted. The network communication base station consists of a WIFI communication base station and a 4G communication base station to receive the information transmitted from the unmanned boat communication module.

Das unbemannte Boot besteht aus dem unbemannten Boot 1, unbemannten Boot 2 und unbemannten Boot N. Die interne Struktur des unbemannten Bootes 1, unbemannten Bootes 2 und unbemannten Bootes N ist gleich (in einigen Ausfürungsbeispielen kann die interne Struktur nicht gleich sein). Das unbemannte Boot 1, unbemannte Boot 2 und unbemannte Boot N haben eine bidirektionale Signalverbindung mit der Netzwerkkommunikationsbasisstation. Das unbemannte Boot 1 besteht aus dem Informationserfassungsmodul, Kommunikationsmodul, GPS-Modul, Kameramodul und Lidar-Modul. Das Informationserfassungsmodul, GPS-Modul, Kameramodul und Lidar-Modul hat eine bidirektionale Signalverbindung mit dem Kommunikationsmodul. Das GPS-Modul, Kameramodul und Lidar-Modul können den Navigationsstatus und die Schiffahrtswegsinformationen des unbemannten Bootes erfassen. Das Kommunikationsmodul hat eine bidirektionale Signalverbindung mit der Netzwerkkommunikationsbasisstation. Das Informationserfassungsmodul besteht aus dem Sensor für gelöstes Sauerstoff, COD-Sensor, Trübungssensor, pH-Sensor und Temperatursensor. Das Modell des Sensors für gelösten Sauerstoff kann 840P sein, das Modell des COD-Sensors LHB-50, das Modell des Trübungssensors Rs485, das Modell des pH-Sensors SIN-PH160, und das Modell des Temperatursensors CWDZ11. Die Umgebung kann durch den Sensor für gelöstes Sauerstoff, COD-Sensor, Trübungssensor, pH-Sensor und Temperatursensor des unbemannten Bootes besser überwacht werden. Das Kommunikationsmodul besteht aus WIFI und 4G. Die WIFI-Kommunikation wird verwendet, wenn es sich im Signalbereich der WIFI-Kommunikationsbasisstation befindet. Die 4G-Kommunikation wird verwendet, wenn die WIFI-Verbindung getrennt ist.The unmanned boat consists of the unmanned boat 1 , unmanned boat 2 and unmanned boat N. The internal structure of the unmanned boat 1 , unmanned boat 2 and unmanned boat N is the same (in some embodiments, the internal structure may not be the same). The unmanned boat 1 , unmanned boat 2 and unmanned boot N have a bidirectional signal connection with the network communication base station. The unmanned boat 1 consists of the information acquisition module, communication module, GPS module, camera module and lidar module. The information acquisition module, GPS module, camera module and lidar module has a bidirectional signal connection with the communication module. The GPS module, camera module and lidar module can capture the navigation status and navigation route information of the unmanned boat. The communication module has a bidirectional signal connection with the network communication base station. The information acquisition module consists of the dissolved oxygen sensor, COD sensor, turbidity sensor, pH sensor and temperature sensor. The model of the dissolved oxygen sensor can 840P be the model of the COD sensor LHB- 50 , the model of the turbidity sensor Rs485, the model of the pH sensor SIN-PH160, and the model of the temperature sensor CWDZ11. The environment can be better monitored by the dissolved oxygen sensor, COD sensor, turbidity sensor, pH sensor and unmanned boat temperature sensor. The communication module consists of WIFI and 4G. WIFI communication is used when it is in the signal area of the WIFI communication base station. The 4G Communication is used when the WIFI connection is disconnected.

2 ist ein Zusammensetzungsdiagramm des regionalen kooperativen Umweltüberwachungssystems. 2 is a composite diagram of the regional cooperative environmental monitoring system.

Darunter sind A1, A2 ... An unbemannte Boote (n≥2), deren Anzahl von der Größe des Erfassungsbereichs und der Anzahl der zu erkennenden Parameterarten abhängt. Mehrere unbemannte Boote arbeiten zusammen, dadurch wird eine Gruppe für unbemannte Boote gebildet. B ist die WIFI-Netzwerkkommunikationsbasisstation. C ist die integrierte Steuerungsplattform. D ist die 4G-Netzwerkkommunikationsbasisstation. E ist der ferngesteuerte Cloud-Server. Wenn das unbemannte Boot Ai sich im Signalempfangsbereich der B-Basisstation befindet, kommuniziert es über WIFI-Kommunikation mit der Basisstation. Die Kommunikationsverbindung wird durch Li1 (L11, L21,······, Ln1) dargestellt. Gleichzeitig hält die Kommunikationsbasisstation B die Netzwerkkommunikation mit dem ferngesteuerten Cloud-Server E, die Kommunikationsverbindung wird durch L0 dargestellt. Die Statusinformationen des unbemannten Bootes und Sensorinformationen werden durch die Kommunikationsbasisstation B über die Verbindung L0 in den Cloud-Server E hochgeladen, um die Dateninformationen zu speichern. Der Benutzer verwendet die integrierte Steuerplattform C, um mit der Kommunikationsbasisstation B über die Kommunikationsverbindung L01 zu kommunizieren, dadurch werden die unbemannten Boote gesteuert und die Dateninformationen gelesen. Wenn das unbemannte Boot Ai sich nicht im Signalbereich der B-Basisstation befindet, sendet es die Dateninformationen durch 4G-Modul über 4G-Netzwerkkommunikationsbasisstation D an den ferngesteuerten Cloud-Server E. Die Kommunikationsverbindung zwischen Ai und D wird durch Li2 dargestellt (L12, L22, ······, Ln2). Die Kommunikation zwischen der 4G-Netzwerkkommunikationsbasisstation D und dem Cloud-Server E wird durch L02 dargestellt. Jetzt liest der Benutzer die Status- und Sensorinformationen von Ai über die Verbindungen L0 und L01.These include A1, A2 ... To unmanned boats (n≥2), the number of which depends on the size of the detection area and the number of parameter types to be detected. Several unmanned boats work together, forming a group for unmanned boats. B is the WIFI network communication base station. C is the integrated control platform. D is the 4G network communication base station. E is the remote-controlled cloud server. When the unmanned boat Ai is in the signal reception area of the B base station, it communicates with the base station via WIFI communication. The communication connection is through Li 1 ( L11 . L21 , ······, n1 ). At the same time the communication base station stops B the network communication with the remote cloud server e , the communication connection is through L0 shown. The status information of the unmanned boat and sensor information are transmitted through the communication base station B via the connection L0 uploaded to the cloud server E to store the data information. The user uses the integrated control platform C to communicate with the communication base station B over the communication connection L01 communicate, thereby controlling the unmanned boats and reading the data information. If the unmanned Ai boat is not within the signal range of the B base station, it transmits the data information through the 4G module via the 4G network communication base station D to the remote-controlled cloud server E. The communication link between Ai and D is going through Li2 represented ( L12 . L22 , ······, ln2 ). The communication between the 4G network communication base station D and the cloud server E is going through L02 shown. Now the user reads the status and sensor information from Ai over the connections L0 and L01 ,

3 ist ein Zusammensetzungsdiagramm des unbemannten Bootes. Das unbemannte Boot verwendet Raspberry Pi als Kerndatenverarbeitungsmodul, das als U1 dargestellt ist. U2 ist SD-Karte zur Speicherung des Betriebssystems Raspberry Pi und zur Berechnung von Daten. U2 ist auf einem SD-Kartensteckplatz von U1 installiert, U3 ist ein RS485-Busmodul zum Senden der Sensorinformationen an U1. Die UART RX/TX-Schnittstelle von U3 sind jeweils mit GPIO-Pin 8 und -Pin 10 von U1 verbunden. U4, U5, U6 und U7 sind jeweils Sensoren für gelösten Sauerstoff, COD, pH und Trübung, die durch den 485-Bus mit U3 verbunden sind. U8 ist ein Doppel-DC-Motorantriebsmodul mit dem RZ7899-Chip als Kern, das verwendet ist, um die Antriebsvorrichtung des Gleichstrommotors auf der linken und rechten Seite des Hecks des unbemannten Bootes (jeweils dargestellt durch M1 und M2) zu steuern. Die Einstellung der eigenen Fahrrichtung des unbemannten Bootes wird durch den Geschwindigkeitsunterschied zwischen dem linken und dem rechten Gleichstrommotor realisiert. U8 und U1 sind über GPIO von U1 angeschlossen. U9 ist ein Kameramodul und wird im Bug des unbemannten Bootes installiert, um die Bildinformationen in die Fahrrichtung des unbemannten Bootes zu sammeln. U10 ist ein Lidar-Modul (Light Detection and Ranging equipmentLiDAR), das über eine USB-Schnittstelle mit U1 angeschlossen ist, um die Hindernissituation um das unbemannte Boot zu erkennen. U11 ist ein GPS-Modul zur Erfassung der Echtzeit-Standortinformationen des unbemannten Bootes. U12 ist ein 4G-Kommunikationsmodul, um eine alternative Kommunikationsverbindung Li2 für unbemannte Boot Ai bereitzustellen. U13 ist ein WIFI-Modul, das über eine Netzwerkschnittstelle mit U1 verbunden ist. U14 ist ein Erfassungsmodul für die Fahrrichtung des Bug des unbemannten Bootes, das auf dem elektronischen Kompasssensor HMC5883L basiert, um die Fahrrichtung des Bug des aktuellen unbemannten Bootes zu bestimmen. U14 realisiert IIC-Formdatenübertragung über SDA-Pin (Pin 3) und SCL-Pin (Pin 5) von U1. U15 ist ein Spannungsversorgungsmodul, das 5V Betriebsspannung für U1 bereitstellt. U15 versorgt auch die für den Sensorbetrieb erforderlichen 5V oder 12V Betriebsspannung für U4, U5, U6, U7 und die für M1 und M2 erforderlichen 12V Motoransteuerspannung. 3 is a composition diagram of the unmanned boat. The unmanned boat uses Raspberry Pi as its core processing engine, which is called U1 is shown. U2 is SD card for storing the operating system Raspberry Pi and for calculating data. U2 is on an SD card slot of U1 Installed, U3 is an RS485 bus module for sending the sensor information U1 , The UART RX / TX interface of U3 are each with GPIO pin 8th and pin 10 of U1 connected. U4 . U5 . U6 and U7 are each sensors for dissolved oxygen, COD, pH and turbidity coming through the 485 bus with U3 are connected. U8 is a dual DC motor drive module with the RZ7899 chip as the core, which is used to drive the DC motor on the left and right sides of the unmanned boat's tail (each represented by M1 and M2 ) to control. The setting of the own direction of travel of the unmanned boat is realized by the speed difference between the left and the right DC motor. U8 and U1 are about GPIO of U1 connected. U9 is a camera module and is installed in the bow of the unmanned boat to move the image information in the direction of travel to collect unmanned boat. U10 is a lidar module (Light Detection and Ranging equipmentLiDAR), which has a USB interface with U1 is connected to detect the obstacle situation around the unmanned boat. U11 is a GPS module for capturing the real-time location information of the unmanned boat. U12 is a 4G communication module to an alternative communication link Li2 to provide for unmanned boat Ai. U13 is a WIFI module that comes with a network interface U1 connected is. U14 is an uncontrolled boat forward direction sensing module based on the HMC5883L electronic compass sensor to determine the heading of the current unmanned boat's nose. U14 realizes IIC shape data transmission via SDA pin (pin 3 ) and SCL pin (pin 5 ) from U1 , U15 is a power supply module that supplies 5V operating voltage for U1 provides. U15 also supplies the 5V or 12V operating voltage required for sensor operation U4 . U5 . U6 . U7 and the for M1 and M2 required 12V motor drive voltage.

4 ist eine Schematische Darstellung der integrierten Steuerungsplattform. Der Kern der Plattform ist ein eingebettetes Tablet-Gerät mit WIFI-Kommunikationsfunktion, wobei P1 eine WIFI-Kommunikationsantenne ist, P2 eine GPS-Kommunikationsantenne ist, P3 ein Netzschalter ist, und P4 ein Berührungsbildschirm ist. Die Steuerungsprogrammsoftware in der Erfindung ist in einer integrierten Steuerungsplattform installiert, dann wird sie durch P4 gezeigt und gesteuert. Die Positionsinformationen (P0) der Steuerungsplattform werden als Standardpunkt für jedes zurückkehrende unbemannte Boot verwendet. 4 is a schematic diagram of the integrated control platform. The core of the platform is an embedded tablet device with WIFI communication function, wherein P1 is a WIFI communication antenna, P2 is a GPS communication antenna, P3 is a power switch, and P4 is a touch screen. The control program software in the invention is installed in an integrated control platform, then it is implemented P4 shown and controlled. The position information ( P0 ) of the control platform are used as the default point for each returning unmanned boat.

5 ist ein Zusammensetzungsdiagramm der Steuerschnittstelle der integrierten Steuerungsplattform. Über das Schnittstellenzusammenstellungsdiagramm können die Funktionen der integrierten Steuerungsplattform analysiert und erläutert werden. Z8 ist ein Auswahlbereich für die Steuerung des unbemannten Bootes. Die Berührung von A1, A2, A3,..., An wird verwendet, um diejenigen auszuwählen, die gesteuert und angezeigt werden müssen. Nimmt das unbemannte Boot Ai als Beispiel zur Erläuterung der Funktionen der einzelnen Bereiche. Im Bereich Z1 wird das von der Ai-Kamera des unbemannten Bootes aufgenommene Bild angezeigt, dann integriert Ai die Informationen für die vom Laserradar zurückgesendeten Navigationshindernisse. Wenn es auf der vorderen Strecke ein Hindernis gibt, wird ein gestrichelter Rahmen (Z9) im entsprechenden Bereich markiert, um den Bediener an die Hindernisinformationen zu erinnern. Der Bereich Z2 zeigt den Typ der Kommunikationsverbindung (4G oder WIFI) und Batteriekapazität (Prozentsatz) an. Z3 zeigt die aktuelle Betriebsart (RD, SD, CD) des unbemannten Bootes Ai. Z4 ist die Karteninformation des aktuellen Ai-Standorts (eingebettete elektronische Karte), inkl. aktuellen Standorts, geplante Strecke und eingestellter Erfassungsbereich. Z6 ist der Sensorparameter-Anzeigebereich und der Rahmen P zeigt die aktuelle Position von Ai (GPS-Dateninformation) an. Der Rahmen T zeigt die von Ai erfassten Wassertemperaturinformationen (Temperatursensorinformationen) an, der Rahmen PH zeigt die von Ai erfassten Wasser-PH-Informationen (PF-Sensorinformationen) an, der Rahmen NTU zeigt die von Ai erfassten Trübungsinformationen (Informationen zum Trübungssensor) an, der Rahmen COD zeigt die Informationen zum chemischen Sauerstoffbedarf des Gewässers (COD-Sensorinformationen) an, die von Ai erfasst werden, und der Rahmen DO zeigt die von Ai erfassten Informationen für gelöste Sauerstoffgehalte des Gewässers an (Sensorinformationen für gelöstes Sauerstoff). Der Bereich Z7 ist der Kontrollbereich des unbemannten Bootes Ai zur Steuerung der Fahrtrichtung des unbemannten Bootes in Echtzeit. Die Taste „↑“ für vorwärts, die Taste „↓“ für Rückwärts, die Taste „←“ für links, die Taste „→“ für rechts und der Bereich Z5 ist der Funktionseinstellungsbereich zum Einstellen der relevanten Aufgaben und Funktionen des Umgebungsüberwachungssystems und jedes unbemannten Bootes. Die Taste „A“ ist die Taste für die Anzeige der globalen Einstellungsschnittstelle. Wenn der Bediener die Taste „A“ berührt, wird der Bereich Z4 proportional vergrößert und die Bereiche Z1, Z2, Z3, Z8, Z9 werden abgedeckt, dann werden die Positionsinformationen des unbemannten Bootes und seines Navigationswegs auf der Karte angezeigt. Der Bediener kann den globalen Erfassungsbereich des unbemannten Bootes und die Rückkehrposition nach der Erkennung im Bereich Z4 einstellen. Die Taste „B“ ist die Taste für die Anzeige der Einstellung eines einzelnen Bootes. Wenn der Bediener die Taste „B“ berührt, wird die Z4-Bereichsposition durch Z1-Bereichsposition ersetzt, der Bediener stellt den Navigationsbereich und den Erfassungsbereich des unbemannten Bootes Ai ein. Die Taste „S“ ist die Taste für Kommunikationserneuerung. Wenn der Bediener die Taste „S“ berührt, gibt die integrierte Steuerungsplattform einen Datenerfassungsbefehl an jedes unbemannte Boot aus, dadurch werden die neuesten Dateninformationen jedes unbemannten Bootes und seines angebrachten Sensors erhalten. Drücken die Taste „R“ für Aufgabebeendigung, dann stoppen alle Boote ihre aktuellen Aufgaben und kehren zurück. Es ist zu beachten, wenn Hindernisse auf der Ai-Strecke geben, und die erfassten Sensordaten nicht normal sind oder die Batteriekapazität niedrig ist, werden Z1, Z2, Z3, Z4, Z6, Z8, Z9 automatisch auf die Schnittstelle für Ai geschaltet. 5 is a composition diagram of the control interface of the integrated control platform. The interface assembly diagram can be used to analyze and explain the functions of the integrated control platform. Z8 is a selection area for the control of the unmanned boat. The touch of A1 . A2 . A3 , ..., On is used to select those that need to be controlled and displayed. Takes the unmanned Ai boat as an example to explain the functions of each area. In the area Z1 when the picture taken by the Ai camera of the unmanned boat is displayed, Ai integrates the information for the navigation obstacles returned by the laser radar. If there is an obstacle on the front track, a dashed frame ( Z9 ) in the appropriate area to remind the operator of the obstacle information. The area Z2 shows the type of communication connection ( 4G or WIFI) and battery capacity (percentage). Z3 shows the current operating mode (RD, SD, CD) of the unmanned boat Ai. Z4 is the map information of the current Ai location (embedded electronic map), including current location, planned route and set coverage area. Z6 is the sensor parameter display area, and the frame P indicates the current position of Ai (GPS data information). The frame T displays the water temperature information (temperature sensor information) detected by Ai, the frame PH displays the water PH information (PF sensor information) detected by Ai, the frame NTU displays the turbidity information (turbidity sensor information) detected by Ai, the frame COD displays the chemical oxygen demand information of the water (COD sensor information) detected by Ai, and the frame DO displays the dissolved oxygen content information of the water (sensor information for dissolved oxygen) detected by Ai. The area Z7 is the control area of the unmanned boat Ai for controlling the direction of travel of the unmanned boat in real time. The "↑" key for forward, the "↓" key for reverse, the "←" key for left, the "→" key for right and the range Z5 is the function setting area for setting the relevant tasks and functions of the environmental monitoring system and each unmanned boat. The key "A" is the key for displaying the global setting interface. When the operator touches the "A" key, the area becomes Z4 proportionally enlarged and the areas Z1 . Z2 . Z3 . Z8 . Z9 are covered, then the position information of the unmanned boat and its navigation route are displayed on the map. The operator can set the global detection range of the unmanned boat and the return position after detection in the area Z4 to adjust. The "B" key is the key for displaying the setting of a single boat. When the operator touches the "B" key, the Z4 By area position Z1 Area position replaces, the operator sets the navigation area and the detection area of the unmanned boat Ai. The "S" key is the communication renewal key. When the operator touches the "S" key, the integrated control platform issues a data acquisition command to each unmanned boat, thereby obtaining the latest data information of each unmanned boat and its attached sensor. If you press the "R" key to finish the task, all boats will stop their current tasks and return. Note that there are obstacles on the Ai track, and the sensed sensor data is abnormal or the battery capacity is low Z1 . Z2 . Z3 . Z4 . Z6 . Z8 . Z9 automatically switched to the interface for Ai.

6 ist ein Flussdiagramm des Steuerungsprogramms für automatische Kreuzfahrt des unbemannten Bootes. 6 is a flowchart of the cruise control program of the unmanned boat.

Schritt 1, das Steuerungsmodus für automatische Kreuzfahrt wird erfasst, das unbemannte Boot Ai erhält den Befehl für kooperative Erfassung, der von der integrierten Überwachungsplattform über die Verbindung Ai1(2) ausgegeben wird, dann geht es zum Schritt 2;
Schritt 2, die Erkennungsbereichsaufgabe wird erfasst, das unbemannte Boot Ai erhält den Erfassungswasserbereich und die zu erfassenden Sensortypdaten, die von der integrierten Überwachungsplattform über die Verbindung Ai1(2) ausgegeben werden, dann geht es zum Schritt 3;
Schritt 3, die Standortinformationen und Fahrtrichtung-Informationen werden erfasst, das unbemannte Boot Ai erhält die aktuellen Informationen für Positionen und Fahrrichtung durch das Lesen der U11- und U14-Informationen, dann geht es zum Schritt 4;
Schritt 4, Anpassung der Navigationsaufgabe, nach dem Ergebnis des arithmetischen Algorithmus wird die eigene Navigationsaufgabe des unbemannten Bootes Ai aktualisiert, dann geht es zum Schritt 5;
Schritt 5, Daten hochladen, der Dateninhalt umfasst den Ort des unbemannten Bootes Ai, die Fahrrichtung, die aktuell ausgeführte Navigationsaufgabe, Videoinformationen und Sensordaten. Das unbemannte Boot Ai lädt die oben genannten Daten über die Verbindung Ai1 (2) auf die integrierte Überwachungsplattform hoch, dann geht es zum Schritt 6;
Schritt 6, Steuermotor M1, M2, das unbemannte Boot Ai realisiert die Vorwärts- und Rückwärtssteuerung der Motoren M1 und M2 durch das Steuern des U8-Moduls, dadurch werden die Fahrrichtung- und Geschwindigkeitssteuerung realisiert, dann geht es zum Schritt 7;
Schritt 7, Erfassung der Lidar-Daten, das unbemannte Boot Ai erhält die Hindernisinformationen des aktuellen Navigationsbereichs durch das Lesen der U10-Informationen, dann geht es zum Schritt 8;
Schritt 8, Beurteilung, wenn sich in der Fahrrichtung Ai kein Hindernis befindet, dann geht es zum Schritt 9. Wenn es Hindernis gibt, dann geht es zum Schritt 12;
Schritt 9, Erfassung der Sensorinformationen, das unbemannte Boot Ai erhält die Informationen der Sensoren für gelösten Sauerstoff, COD, pH und Trübung in der Form eines 485-Busses durch U3 und dann geht es zum Schritt 10;
Schritt 10, Beurteilung, wenn die erfassten Sensordaten normal sind, dann geht es zum Schritt 11. Wenn sie ungewöhnlich sind, dann geht es zum Schritt 14;
Schritt 11, Erfassung der Videoinformationen, das unbemannte Boot Ai erhält die Videoinformation des Navigationsbereichs über das Kameramodul U9, dann geht es zum Schritt 2;
Schritt 12, Alarm ausgeben, das unbemannte Boot Ai sendet die gefundenen Informationen der Hindernisse über die Verbindung Ai1(2) an die integrierte Steuerungsplattform, dann geht es zum Schritt 13;
Schritt 13, Algorithmus zur Vermeidung von Hindernissen, das unbemannte Boot Ai erhält neue Navigationsaufgabe nach dem Algorithmus zur Vermeidung von Hindernissen für die Entfernungsinformationen der umgebenden Hindernisse und Lagerinformationen, dann geht es zum Schritt 4;
Schritt 14, Alarm ausgeben, das unbemannte Boot Ai sendet die Sensordaten(anomale Daten), die die Schwelle überschreiten, über die Verbindung Ai1(2) an die integrierte Steuerungsplattform. Die Bereiche Z1, Z2, Z3, Z4 und Z8 der integrierten Steuerungsplattform werden automatisch auf die Steuerschnittstelle des unbemannten Bootes Ai gewechselt, dann geht es zum Schritt 15;
Schritt 15, Strategie zur Optimierung der Erfassungsaufgabe, das unbemannte Boot Ai führt eine Strategie zur Optimierung der Erfassungsaufgabe nach der anormalen Sensordaten durch, um den wichtigen Ort der zu überwachenden Gewässer zu bestimmen, dann geht es zum Schritt 4;
7 ist ein Flussdiagramm des Steuerungsprogramms für kooperative Erfassung des unbemannten Bootes.
Schritt 1, der Modus für kooperative Erkennungsaufgabe wird erfasst, das unbemannte Boot Ai erhält den Befehl für kooperative Erfassung, der von der integrierten Überwachungsplattform über die Verbindung Ai1 (2) ausgegeben wird, dann geht es zum Schritt 2;
Schritt 2, die Erkennungsbereichsaufgabe wird erfasst, das unbemannte Boot Ai erhält den Erfassungswasserbereich und die zu erfassenden Sensortypdaten, die von der integrierten Überwachungsplattform über die Verbindung Ai1(2) ausgegeben werden, dann geht es zum Schritt 3;
Schritt 3, die Standortinformationen und Fahrtrichtung-Informationen werden erfasst, das unbemannte Boot Ai erhält die aktuellen Informationen für Positionen und Fahrrichtung durch das Lesen der U11 - und U14-Informationen, dann geht es zum Schritt 4;
Schritt 4, die Informationen für Navigationsstatus der anderen Boote werden erfasst, das unbemannte Boot Ai erhält die Navigationsposition und Navigationsaufgabeninformationen über die Verbindung Ai1(2), die von den anderen Booten hochgeladenen werden, dann geht es zum Schritt 5;
Schritt 5, Strategie für kooperative Erfassung, das unbemannte Boot Ai berechnet die Strategie für kooperative Erfassung und optimiert eigene Navigationsaufgabe nach der eigenen Navigationsposition, Navigationsaufgabe und den Navigationsaufgabeinformationen, die gerade von den anderen unbemannten Booten ausgeführt werden, dann geht es zum Schritt 6;
Schritt 6, Anpassung der Navigationsaufgabe, nach dem Ergebnis des arithmetischen Algorithmus wird die eigene Navigationsaufgabe des unbemannten Bootes Ai aktualisiert, dann geht es zum Schritt 7;
Schritt 7, Daten hochladen, der Dateninhalt umfasst den Ort des unbemannten Bootes Ai, die Fahrrichtung, die aktuell ausgeführte Navigationsaufgabe, Videoinformationen und Sensordaten. Das unbemannte Boot Ai lädt die oben genannten Daten über die Verbindung Ai1(2) auf die integrierte Überwachungsplattform hoch, dann geht es zum Schritt 8;
Schritt 8, Steuermotoren M1, M2, das unbemannte Boot Ai realisiert die Vorwärts- und Rückwärtssteuerung der Motoren M1 und M2 durch das Steuern des U8-Moduls, dadurch werden die Fahrrichtung- und Geschwindigkeitssteuerung realisiert, dann geht es zum Schritt 9;
Schritt 9, Erfassung der Lidar-Daten, das unbemannte Boot Ai erhält die Hindernisinformationen des aktuellen Navigationsbereichs durch das Lesen der U10-Informationen, dann geht es zum Schritt 10;
Schritt 10, Beurteilung, wenn sich in der Fahrrichtung Ai kein Hindernis befindet, dann geht es zum Schritt 11. Wenn es Hindernis gibt, dann geht es zum Schritt 14;
Schritt 11, Erfassung der Sensorinformationen, das unbemannte Boot Ai erhält die Informationen der Sensoren für gelösten Sauerstoff, COD, pH und Trübung in der Form eines 485-Busses durch U3 und dann geht es zum Schritt 12;
Schritt 12, Beurteilung, wenn die erfassten Sensordaten normal sind, dann geht es zum Schritt 13. Wenn sie ungewöhnlich sind, dann geht es zum Schritt 16;
Schritt 13, Erfassung der Videoinformationen, das unbemannte Boot Ai erhält die Videoinformation des Navigationsbereichs über das Kameramodul U9, dann geht es zum Schritt 2;
Schritt 14, Alarm ausgeben, das unbemannte Boot Ai sendet die gefundenen Informationen der Hindernisse über die Verbindung Ai1(2) an die integrierte Steuerungsplattform. Die Bereiche Z1, Z2, Z3, Z4 und Z8 der integrierten Steuerungsplattform werden automatisch auf die Steuerschnittstelle des unbemannten Bootes Ai gewechselt, dann geht es zum Schritt 15;
Schritt 15, Algorithmus zur Vermeidung von Hindernissen, das unbemannte Boot Ai erhält neue Navigationsaufgabe nach dem Algorithmus zur Vermeidung von Hindernissen für die Entfernungsinformationen der umgebenden Hindernisse und Lagerinformationen, dann geht es zum Schritt 6;
Schritt 16, Alarm ausgeben, das unbemannte Boot Ai sendet die Sensordaten (anomale Daten), die die Schwelle überschreiten, über die Verbindung Ai1(2) an die integrierte Steuerungsplattform. Die Bereiche Z1, Z2, Z3, Z4 und Z8 der integrierten Steuerungsplattform werden automatisch auf die Steuerschnittstelle des unbemannten Bootes Ai gewechselt, dann geht es zum Schritt 17;
Schritt 17, Strategie zur Optimierung der Erfassungsaufgabe, das unbemannte Boot Ai führt eine Strategie zur Optimierung der Erfassungsaufgabe nach der anormalen Sensordaten durch, um den wichtigen Ort der zu überwachenden Gewässer zu bestimmen, dann geht es zum Schritt 6;
Zusammenfassend, die Umgebungsüberwachung wird durch das Umgebungsüberwachungssystem mit unbemanntem Boot als Träger und durch die Einstellung mehrerer unbemannter Boote durchgeführt. Die Umgebung kann durch den Sensor für gelöstes Sauerstoff, COD-Sensor, Trübungssensor, pH-Sensor und Temperatursensor des unbemannten Bootes besser überwacht werden. Durch das auf dem unbemannten Boot eingestellte GPS-Modul, Kameramodul und Lidar-Modul können die automatische Streckenplanung und Echtzeit-Hindernisvermeidung realisiert werden, dadurch werden die Echtzeit- und dynamische Umgebungsüberwachung verbessert. Mehrere unbemannte Boote können sich im automatischen unabhängigen Kreuzfahrt-Modus oder kooperativen Erkennungsmodus befinden, dadurch wird die Effizienz der Umgebungsüberwachung verbessert und es ist bequem zu verwenden, dadurch werden die Probleme gelöst, wie derzeit wird vor allem ein einziges unbemanntes Boot im Überwachungssystem verwendet, seine Überwachungseffizienz ist gering und es gibt häufig wiederholte oder fehlende Messungen, dadurch werden die Wirksamkeit und Genauigkeit der Überwachung beeinflusst. step 1 , the automatic cruising control mode is detected, the unmanned boat Ai receives the cooperative detection command issued from the integrated monitoring platform via the connection Ai1 (2), then goes to step 2 ;
step 2 , the detection area task is detected, the unmanned boat Ai receives the detection water area, and the sensor type data to be detected output from the integrated monitoring platform via the connection Ai1 (2), then goes to step 3 ;
step 3 , the location information and direction information is captured, the unmanned boat Ai receives the current information for positions and direction by reading the U11 - and U14 Information, then it goes to the step 4 ;
step 4 , Adaptation of the navigation task, after the result of the arithmetic algorithm, the own navigation task of the unmanned boat Ai is updated, then it goes to the step 5 ;
step 5 , Upload data, the data content includes the location of the unmanned boat Ai, the direction of travel, the currently performed navigation task, video information and sensor data. The unmanned Ai boot loads the above data over the connection Ai1 (2) high on the integrated monitoring platform, then it goes to the step 6 ;
step 6 , Control motor M1 . M2 , the unmanned boat Ai realizes the forward and reverse control of the engines M1 and M2 by controlling the U8 -Moduls, thereby the direction of travel and speed control realized, then it goes to the step 7 ;
step 7 , Capture the lidar data, the unmanned boat Ai receives the obstacle information of the current navigation area by reading the U10 Information, then it goes to the step 8th ;
step 8th , Judgment, if there is no obstacle in the direction of travel Ai, then it goes to the step 9 , If there is an obstacle, then it goes to the step 12 ;
step 9 , Sensor information acquisition, the unmanned boat Ai receives the information from the dissolved oxygen, COD, pH and turbidity sensors in the form of a 485 bus U3 and then it goes to the step 10 ;
step 10 , Judgment, if the detected sensor data are normal, then go to step 11 , If they are unusual, then it goes to the step 14 ;
step 11 , Recording the video information, the unmanned boat Ai receives the video information of the navigation area via the camera module U9 , then it goes to the step 2 ;
step 12 , Output alarm, the unmanned boat Ai sends the found information of the obstacles via the connection Ai1 (2) to the integrated control platform, then it goes to the step 13 ;
step 13 , Algorithm to avoid obstacles, the unmanned boat Ai receives new navigation task according to the obstacle avoiding algorithm for the distance information of the surrounding obstacles and storage information, then it goes to the step 4 ;
step 14 , Alarm output, the unmanned boat Ai sends the sensor data (abnormal data) exceeding the threshold to the integrated control platform via the connection Ai1 (2). The areas Z1 . Z2 . Z3 . Z4 and Z8 the integrated control platform is automatically switched to the control interface of the unmanned boat Ai, then it goes to the step 15 ;
step 15 , Strategy to optimize the detection task, the unmanned boat Ai performs a strategy to optimize the detection task after the abnormal sensor data to determine the important location of the monitored waters, then it goes to the step 4 ;
7 is a flowchart of the control program for cooperative detection of the unmanned boat.
step 1 , the cooperative detection task mode is detected, and the unmanned boot Ai receives the cooperative capture command from the integrated monitoring platform over the connection Ai1 (2) is output, then it goes to the step 2 ;
step 2 , the detection area task is detected, the unmanned boat Ai receives the detection water area, and the sensor type data to be detected output from the integrated monitoring platform via the connection Ai1 (2), then goes to step 3 ;
step 3 , the location information and direction information is captured, the unmanned boat Ai receives the current information for positions and direction by reading the U11 - and U14 Information, then it goes to the step 4 ;
step 4 the navigation status information of the other boats is acquired, the unmanned boat Ai receives the navigation position, and navigation task information on the link Ai1 (2) uploaded from the other boats, then goes to step 5 ;
step 5 Cooperative Capture Strategy Unmanned Boot Ai computes the cooperative capture strategy and optimizes its own navigation task for its own navigation position, navigation task and navigation task information currently being executed by the other unmanned boats 6 ;
step 6 , Adaptation of the navigation task, after the result of the arithmetic algorithm, the own navigation task of the unmanned boat Ai is updated, then it goes to the step 7 ;
step 7 , Upload data, the data content includes the location of the unmanned boat Ai, the direction of travel, the currently performed navigation task, video information and sensor data. The unmanned Ai boot uploads the above data to Ai1 (2) on the integrated monitoring platform, then go to step 8th ;
step 8th , Control motors M1 . M2 , the unmanned boat Ai realizes the forward and reverse control of the engines M1 and M2 by controlling the U8 -Moduls, thereby the direction of travel and speed control realized, then it goes to the step 9 ;
step 9 , Capture the lidar data, the unmanned boat Ai receives the obstacle information of the current navigation area by reading the U10 Information, then it goes to the step 10 ;
step 10 , Judgment, if there is no obstacle in the direction of travel Ai, then it goes to the step 11 , If there is an obstacle, then it goes to the step 14 ;
step 11 , Sensor information acquisition, the unmanned boat Ai receives the information from the dissolved oxygen, COD, pH and turbidity sensors in the form of a 485 bus U3 and then it goes to the step 12 ;
step 12 , Judgment, if the detected sensor data are normal, then go to step 13 , If they are unusual, then it goes to the step 16 ;
step 13 , Recording the video information, the unmanned boat Ai receives the video information of the navigation area via the camera module U9 , then it goes to the step 2 ;
step 14 , Output alarm, the unmanned boat Ai sends the found information of the obstacles via the connection Ai1 (2) to the integrated control platform. The areas Z1 . Z2 . Z3 . Z4 and Z8 the integrated control platform is automatically switched to the control interface of the unmanned boat Ai, then it goes to the step 15 ;
step 15 , Algorithm to avoid obstacles, the unmanned boat Ai receives new navigation task according to the obstacle avoiding algorithm for the distance information of the surrounding obstacles and storage information, then it goes to the step 6 ;
step 16 , Alarm output, the unmanned boat Ai sends the sensor data (abnormal data) exceeding the threshold to the integrated control platform via the connection Ai1 (2). The areas Z1 . Z2 . Z3 . Z4 and Z8 the integrated control platform is automatically switched to the control interface of the unmanned boat Ai, then it goes to the step 17 ;
step 17 , Strategy to optimize the detection task, the unmanned boat Ai performs a strategy to optimize the detection task after the abnormal sensor data to determine the important location of the monitored waters, then it goes to the step 6 ;
In summary, environmental monitoring is performed by the Unmanned Boat Environmental Monitoring System as the vehicle and by setting several unmanned boats. The environment can be better monitored by the dissolved oxygen sensor, COD sensor, turbidity sensor, pH sensor and unmanned boat temperature sensor. The GPS module, camera module and lidar module set up on the unmanned boat allow automatic route planning and real-time obstacle avoidance to be realized, thereby improving real-time and dynamic environmental monitoring. Several unmanned boats can be in automatic independent cruising mode or cooperative detection mode, thereby improving the efficiency of environmental monitoring and making it convenient to use, thereby solving the problems that currently presently a single unmanned boat is used in the surveillance system Monitoring efficiency is low and there are often repeated or missing measurements, which affects the effectiveness and accuracy of the monitoring.

Es sei darauf hingewiesen, dass relationale Begriffe in diesem Zusammenhang wie der erste und der zweite... lediglich zur Unterscheidung einer Entität oder Operation von einer anderen Entität oder Operation verwendet werden. Die Entitäten oder Operationen erforderen oder implizieren nicht notwendigerweise eine solche tatsächliche Beziehung oder Reihenfolge zwischen diesen Entitäten oder Operationen. Darüber hinaus soll der Begriff „umfassen“ oder „inkl.“ oder jede andere Variation einen nicht ausschließlichen Einschluss bedeuten, so dass ein Prozess, Verfahren, Artikel oder eine Vorrichtung, die eine Vielzahl von Elementen umfasst, nicht nur diese Elemente, sondern auch andere nicht aufgelistete Elemente umfasst, oder es enthält auch inhärente Elemente im Prozess, Verfahren, Artikel oder Gerät. Ein Element ohne weitere Einschränkungen, das durch den Ausdruck „umfasst ein...“ definiert wird, schließt das Vorhandensein zusätzlicher äquivalenter Elemente im Prozess, Verfahren, Artikel oder Gerät nicht aus, das die genannten Elemente umfasst.It should be noted that relational terms in this context, such as the first and second, are merely used to distinguish one entity or operation from another entity or operation. The entities or operations do not necessarily require or imply such an actual relationship or order between these entities or operations. In addition, the term "comprising" or "including" or any other variation is intended to mean a non-exclusive inclusion so that a process, method, article or device that includes a plurality of elements includes not only these elements but also others It also contains inherent elements in the process, process, article or device. An element without further limitations, which is defined by the term "comprises a ...", does not exclude the presence of additional equivalent elements in the process, method, article or device comprising said elements.

Obwohl die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben worden sind, können verschiedene Änderungen, Modifikationen, Ersatz und Variationen an den Ausführungsbeispielen durch das technische Personal vorgenommen werden, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Der Umfang der Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche und ihre Äquivalente definiert.Although the embodiments of the present invention have been shown and described, various changes, modifications, substitutions and variations can be made to the embodiments by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention. The scope of the invention is defined by the appended claims and their equivalents.

Claims (10)

. Ein Umgebungsüberwachungssystem mit unbemanntem Boot als Träger, das ein unbemanntes Boot umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte unbemannte Boot eine bidirektionale Signalverbindung mit der Netzwerkkommunikationsbasisstation hat, die eine bidirektionale Signalverbindung mit der integrierten Steuerungsplattform und dem Cloud-Server hat; wobei das genannte unbemannte Boot aus dem unbemannten Boot 1, unbemannten Boot 2 und unbemannten Boot N besteht, das genannte unbemannte Boot 1, unbemannte Boot 2 und unbemannte Boot N eine bidirektionale Signalverbindung mit der Netzwerkkommunikationsbasisstation haben, das genannte unbemannte Boot 1 aus dem Informationserfassungsmodul, Kommunikationsmodul, GPS-Modul, Kameramodul und Lidar-Modul besteht, das genannte Informationserfassungsmodul, GPS-Modul, Kameramodul und Lidar-Modul eine bidirektionale Signalverbindung mit dem Kommunikationsmodul hat, die eine bidirektionale Signalverbindung mit der Netzwerkkommunikationsbasisstation hat, das genannte Informationserfassungsmodul aus dem Sensor für gelöstes Sauerstoff, COD-Sensor, Trübungssensor, pH-Sensor und Temperatursensor besteht, das genannte Kommunikationsmodul besteht aus WIFI und 4G besteht., An unmanned boat environment monitoring system as a carrier comprising an unmanned boat, characterized in that said unmanned boat has a bidirectional signal connection with the network communication base station having a bidirectional Has signal connection with the integrated control platform and the cloud server; said unmanned boat consisting of the unmanned boat 1, unmanned boat 2 and unmanned boat N, said unmanned boat 1, unmanned boat 2 and unmanned boat N having a bidirectional signal connection with the network communication base station, said unmanned boat 1 from the information acquisition module, Communication module, GPS module, camera module and Lidar module, said information acquisition module, GPS module, camera module and Lidar module has a bidirectional signal connection with the communication module, which has a bidirectional signal connection with the network communication base station, said information acquisition module from the sensor for dissolved oxygen, COD sensor, turbidity sensor, pH sensor and temperature sensor is made, said communication module consists of WIFI and 4G. . Umgebungsüberwachungssystem mit unbemanntem Boot als Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die interne Struktur des genannten unbemannten Bootes 1, unbemannten Bootes 2 und unbemannten Bootes N gleich oder nicht gleich ist., Environmental monitoring system with unmanned boat as a carrier after Claim 1 , characterized in that the internal structure of said unmanned boat 1, unmanned boat 2 and unmanned boat N is equal or not equal. . Umgebungsüberwachungssystem mit unbemanntem Boot als Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte unbemannte Boot drei Navigationsmodi wie manuelle Fernsteuerung, automatische unabhängige Kreuzfahrt und kooperative Erfassung hat., Environmental monitoring system with unmanned boat as a carrier after Claim 1 characterized in that said unmanned boat has three navigation modes such as manual remote control, automatic independent cruise and cooperative detection. . Umgebungsüberwachungssystem mit unbemanntem Boot als Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Netzwerkkommunikationsbasisstation aus WIFI-Kommunikationsbasisstation und 4G-Kommunikationsbasisstation besteht., Environmental monitoring system with unmanned boat as a carrier after Claim 1 Characterized in that said network communication base station from WiFi communication base station and 4G-communication base station. . Umgebungsüberwachungssystem mit unbemanntem Boot als Träger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die WIFI-Kommunikation verwendet wird, wenn es sich im Signalbereich der WIFI-Kommunikationsbasisstation befindet, und die 4G-Kommunikation verwendet wird, wenn die WIFI-Verbindung getrennt ist., Environmental monitoring system with unmanned boat as a carrier after Claim 4 , characterized in that the WIFI communication is used when in the signal area of the WIFI communication base station and the 4G communication is used when the WIFI connection is disconnected. . Umgebungsüberwachungssystem mit unbemanntem Boot als Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Modell des genannten Trübungssensors Rs485 ist, das Modell des genannten Sensors für gelöstes Sauerstoff 840P ist, das Modell des genannten COD-Sensors LHB-50 ist, das Modell des genannten pH-Sensors SIN-PH160 ist, und das Modell des genannten Temperatursensors CWDZ11 ist., Environmental monitoring system with unmanned boat as a carrier after Claim 1 characterized in that the model of said turbidity sensor is Rs485 which is a model of said dissolved oxygen sensor 840P which is a model of said COD sensor LHB-50 which is a model of said SIN-PH160 pH sensor, and Model of the mentioned temperature sensor CWDZ11 is. Verwendung des Umgebungsüberwachungssystems im Steuerungsprogramm für automatische Kreuzfahrt des unbemannten Bootes nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass sie folgende Schritte umfasst oder aus den folgenden Schritten besteht: Schritt 1, das Steuerungsmodus für automatische Kreuzfahrt wird erfasst, das unbemannte Boot Ai erhält den Befehl für kooperative Erfassung, der von der integrierten Überwachungsplattform über die Verbindung Ai12 ausgegeben wird, dann geht es zum Schritt 2; Schritt 2, die Erkennungsbereichsaufgabe wird erfasst, das unbemannte Boot erhält den Erfassungswasserbereich und die zu erfassenden Sensortypdaten, die von der integrierten Überwachungsplattform über die Verbindung ausgegeben werden, dann geht es zum Schritt 3; Schritt 3, die Standortinformationen und Fahrtrichtung-Informationen werden erfasst, das unbemannte Boot Ai erhält die aktuellen Informationen für Positionen und Fahrrichtung durch das Lesen der U11- und U14-lnformationen, dann geht es zum Schritt 4; Schritt 4, Anpassung der Navigationsaufgabe, nach dem Ergebnis des arithmetischen Algorithmus wird die eigene Navigationsaufgabe des unbemannten Bootes Ai aktualisiert, dann geht es zum Schritt 5; Schritt 5, Daten hochladen, das unbemannte Boot Ai lädt die oben genannten Daten über die Verbindung Ai12 auf die integrierte Überwachungsplattform hoch, dann geht es zum Schritt 6; Schritt 6, Steuermotoren M1, M2, das unbemannte Boot Ai realisiert die Vorwärts- und Rückwärtssteuerung der Motoren M1 und M2 durch die Steuerung des U8-Moduls, dadurch werden die Fahrrichtung- und Geschwindigkeitssteuerung realisiert, dann geht es zum Schritt 7; Schritt 7, Erfassung der Lidar-Daten, das unbemannte Boot Ai erhält die Hindernisinformationen des aktuellen Navigationsbereichs durch das Lesen der U10-Informationen, dann geht es zum Schritt 8; Schritt 8, Beurteilung, wenn sich in der Fahrrichtung Ai kein Hindernis befindet, dann geht es zum Schritt 9. Wenn es Hindernis gibt, dann geht es zum Schritt 12; Schritt 9, Erfassung der Sensorinformationen, das unbemannte Boot Ai erhält die Informationen der Sensoren für gelösten Sauerstoff, COD, pH und Trübung in der Form eines 485-Busses durch U3 und dann geht es zum Schritt 10; Schritt 10, Beurteilung, wenn die erfassten Sensordaten normal sind, dann geht es zum Schritt 11. Wenn sie ungewöhnlich sind, dann geht es zum Schritt 14; Schritt 11, Erfassung der Videoinformationen, das unbemannte Boot Ai erhält die Videoinformation des Navigationsbereichs über das Kameramodul U9, dann geht es zum Schritt 2; Schritt 12, Alarm ausgeben, das unbemannte Boot Ai sendet die gefundenen Informationen der Hindernisse über die Verbindung Ai12 an die integrierte Steuerungsplattform, dann geht es zum Schritt 13; Schritt 13, Algorithmus zur Vermeidung von Hindernissen, das unbemannte Boot Ai erhält neue Navigationsaufgabe nach dem Algorithmus zur Vermeidung von Hindernissen für die Entfernungsinformationen der umgebenden Hindernisse und Lagerinformationen, dann geht es zum Schritt 4; Schritt 14, Alarm ausgeben, das unbemannte Boot Ai sendet die Sensordaten, die die Schwelle überschreiten, über die Verbindung Ai12: Anomale Daten werden an die integrierte Steuerungsplattform gesendet, die Bereiche Z1, Z2, Z3, Z4 und Z8 der integrierten Steuerungsplattform werden automatisch auf die Steuerschnittstelle des unbemannten Bootes Ai gewechselt, dann geht es zum Schritt 15; Schritt 15, Strategie zur Optimierung der Erfassungsaufgabe, das unbemannte Boot Ai führt eine Strategie zur Optimierung der Erfassungsaufgabe nach der anormalen Sensordaten durch, um den wichtigen Ort der zu überwachenden Gewässer zu bestimmen, dann geht es zum Schritt 4;Using the environmental monitoring system in the cruise control program of the unmanned boat according to one of Claims 1 - 6 characterized in that it comprises the following steps or consists of the following steps: step 1, the automatic cruise control mode is detected, the unmanned boat Ai receives the cooperative capture command issued by the integrated surveillance platform via connection Ai12, then go to step 2; Step 2, the detection area task is detected, the unmanned boat receives the detection water area, and the sensor type data to be acquired issued from the integrated monitoring platform via the connection, then goes to Step 3; Step 3, the location information and direction information is acquired, the unmanned boat Ai receives the current position and heading information by reading the U11 and U14 information, then goes to step 4; Step 4, adaptation of the navigation task, after the result of the arithmetic algorithm, the own navigation task of the unmanned boat Ai is updated, then it goes to step 5; Step 5, upload data, the unmanned boot Ai uploads the above data via the Ai12 connection to the integrated monitoring platform, then go to step 6; Step 6, control motors M1, M2, the unmanned boat Ai realizes the forward and reverse control of the motors M1 and M2 by the control of the U8 module, thereby realizing the heading and speed control, then proceeding to step 7; Step 7, detection of the lidar data, the unmanned boat Ai receives the obstacle information of the current navigation area by reading the U10 information, then goes to step 8; Step 8, judgment, if there is no obstacle in the traveling direction Ai, then it goes to step 9. If there is obstacle, then it goes to step 12; Step 9, acquisition of the sensor information, the unmanned boat Ai receives the information of the dissolved oxygen, COD, pH and turbidity sensors in the form of a 485 bus through U3 and then goes to step 10; Step 10, judging if the detected sensor data is normal, then proceed to step 11. If they are unusual, then go to step 14; Step 11, capturing the video information, the unmanned boat Ai receives the video information of the navigation area via the camera module U9, then goes to step 2; Step 12, issue alarm, the unmanned boat Ai sends the information found Make obstacles via connection Ai12 to the integrated control platform, then go to step 13; Step 13, obstacle avoidance algorithm, the unmanned boat Ai receives new navigation task according to the obstacle avoidance algorithm for the surrounding obstacle information and stock information, then goes to step 4; Step 14, Issue alarm, the unmanned boat Ai sends the sensor data exceeding the threshold via the connection Ai12: Anomalous data is sent to the integrated control platform, Zones Z1, Z2, Z3, Z4 and Z8 of the integrated control platform automatically open the control interface of the unmanned boat Ai is changed, then it goes to step 15; Step 15, strategy for optimizing the detection task, the unmanned boat Ai performs a strategy to optimize the detection task for the abnormal sensor data to determine the important location of the waters to be monitored, then it goes to step 4; Verwendung des Umgebungsüberwachungssystems im Steuerungsprogramm für automatische Kreuzfahrt des unbemannten Bootes nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Dateninhalt im Schritt 5 den Ort des unbemannten Bootes Ai, die Fahrrichtung, die aktuell ausgeführte Navigationsaufgabe, Videoinformationen und Sensordaten umfasst.Using the environmental monitoring system in the unmanned boat automatic cruising control program Claim 7 , characterized in that the data content in step 5 comprises the location of the unmanned boat Ai, the direction of travel, the currently performed navigation task, video information and sensor data. Verwendung des Umgebungsüberwachungssystems im Steuerungsprogramm für kooperative Erfassung des unbemannten Bootes nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass sie folgende Schritte umfasst oder aus den folgenden Schritten besteht: Schritt 1, der Modus für kooperative Erkennungsaufgabe wird erfasst, das unbemannte Boot Ai erhält den Befehl für kooperative Erfassung, der von der integrierten Überwachungsplattform über die Verbindung Ai12 ausgegeben wird, dann geht es zum Schritt 2; Schritt 2, die Erkennungsbereichsaufgabe wird erfasst, das unbemannte Boot erhält den Erfassungswasserbereich und die zu erfassenden Sensortypdaten, die von der integrierten Überwachungsplattform über die Verbindung Ai12 ausgegeben werden, dann geht es zum Schritt 3; Schritt 3, die Standortinformationen und Fahrtrichtung-Informationen werden erfasst, das unbemannte Boot Ai erhält die aktuellen Informationen für Positionen und Fahrrichtung durch das Lesen der U11 - und U14-Informationen, dann geht es zum Schritt 4; Schritt 4, die Informationen für Navigationsstatus der anderen Boote werden erfasst, das unbemannte Boot Ai erhält die Navigationsposition und Navigationsaufgabeninformationen über die Verbindung Ai12, die von den anderen Booten hochgeladenen werden, dann geht es zum Schritt 5; Schritt 5, Strategie für kooperative Erfassung, das unbemannte Boot Ai berechnet die Strategie für kooperative Erfassung und optimiert eigene Navigationsaufgabe nach der eigenen Navigationsposition, Navigationsaufgabe und den Navigationsaufgabeinformationen, die gerade von den anderen unbemannten Booten ausgeführt werden, dann geht es zum Schritt 6; Schritt 6, Anpassung der Navigationsaufgabe, nach dem Ergebnis des arithmetischen Algorithmus wird die eigene Navigationsaufgabe des unbemannten Bootes Ai aktualisiert, dann geht es zum Schritt 7; Schritt 7, Daten hochladen, das unbemannte Boot Ai lädt die oben genannten Daten über die Verbindung Ai12 auf die integrierte Überwachungsplattform hoch, dann geht es zum Schritt 8; Schritt 8, Steuermotor M1, M2, das unbemannte Boot Ai realisiert die Vorwärts- und Rückwärtssteuerung der Motoren M1 und M2 durch das Steuern des U8-Moduls, dadurch werden die Fahrrichtung- und Geschwindigkeitssteuerung realisiert, dann geht es zum Schritt 9; Schritt 9, Erfassung der Lidar-Daten, das unbemannte Boot Ai erhält die Hindernisinformationen des aktuellen Navigationsbereichs durch das Lesen der U10-Informationen, dann geht es zum Schritt 10; Schritt 10, Beurteilung, wenn sich in der Fahrrichtung Ai kein Hindernis befindet, dann geht es zum Schritt 11. Wenn es Hindernis gibt, dann geht es zum Schritt 14; Schritt 11, Erfassung der Sensorinformationen, das unbemannte Boot Ai erhält die Informationen der Sensoren für gelösten Sauerstoff, COD, PH und Trübung in der Form eines 485-Busses durch U3 und dann geht es zum Schritt 12; Schritt 12, Beurteilung, wenn die erfassten Sensordaten normal sind, dann geht es zum Schritt 13. Wenn sie ungewöhnlich sind, dann geht es zum Schritt 16; Schritt 13, Erfassung der Videoinformationen, das unbemannte Boot Ai erhält die Videoinformation des Navigationsbereichs über das Kameramodul U9, dann geht es zum Schritt 2; Schritt 14, Alarm ausgeben, das unbemannte Boot Ai sendet die gefundenen Informationen der Hindernisse über die Verbindung Ai12 an die integrierte Steuerungsplattform. Die Bereiche Z1, Z2, Z3, Z4 und Z8 der integrierten Steuerungsplattform werden automatisch auf die Steuerschnittstelle des unbemannten Bootes Ai gewechselt, dann geht es zum Schritt 15; Schritt 15, Algorithmus zur Vermeidung von Hindernissen, das unbemannte Boot Ai erhält neue Navigationsaufgabe nach dem Algorithmus zur Vermeidung von Hindernissen für die Entfernungsinformationen der umgebenden Hindernisse und Lagerinformationen, dann geht es zum Schritt 6; Schritt 16, Alarm ausgeben, das unbemannte Boot Ai sendet die Sensordaten, die die Schwelle überschreiten, über die Verbindung Ai12: Anomale Daten werden an die integrierte Steuerungsplattform gesendet. Die Bereiche Z1, Z2, Z3, Z4 und Z8 der integrierten Steuerungsplattform werden automatisch auf die Steuerschnittstelle des unbemannten Bootes Ai gewechselt, dann geht es zum Schritt 17; Schritt 17, Strategie zur Optimierung der Erfassungsaufgabe, das unbemannte Boot Ai führt eine Strategie zur Optimierung der Erfassungsaufgabe nach der anormalen Sensordaten durch, um den wichtigen Ort der zu überwachenden Gewässer zu bestimmen, dann geht es zum Schritt 6;Use of the environmental monitoring system in the control program for cooperative detection of the unmanned boat according to one of Claims 1 - 6 characterized in that it comprises the following steps or consists of the following steps: step 1, the cooperative recognition task mode is detected, the unmanned boot Ai receives the cooperative capture command issued by the integrated monitoring platform via the connection Ai12, then go to step 2; Step 2, the detection area task is detected, the unmanned boat receives the detection water area, and the sensor type data to be detected output from the integrated monitoring platform via the connection Ai12, then goes to step 3; Step 3, the location information and direction information is acquired, the unmanned boat Ai receives the current position and heading information by reading the U11 and U14 information, then goes to step 4; Step 4, the navigation status information of the other boats is acquired, the unmanned boat Ai receives the navigation position, and navigation task information about the connection Ai12 uploaded from the other boats, then goes to step 5; Step 5, cooperative capture strategy, the unmanned boot Ai computes the collaborative capture strategy and optimizes its own navigation task for its own navigation position, navigation task and navigation task information currently being executed by the other unmanned boats, then goes to step 6; Step 6, adaptation of the navigation task, after the result of the arithmetic algorithm, the own navigation task of the unmanned boat Ai is updated, then it goes to step 7; Step 7, upload data, the unmanned boot Ai uploads the above data via the connection Ai12 on the integrated monitoring platform, then it goes to step 8; Step 8, control motor M1, M2, the unmanned boat Ai realizes the forward and reverse control of the motors M1 and M2 by controlling the U8 module, thereby realizing the heading and speed control, then proceeding to step 9; Step 9, detecting the lidar data, the unmanned boat Ai obtains the obstacle information of the current navigation area by reading the U10 information, then goes to step 10; Step 10, judgment, if there is no obstacle in the traveling direction Ai, then it goes to step 11. If there is obstacle, then it goes to step 14; Step 11, acquisition of the sensor information, the unmanned boat Ai receives the information of the dissolved oxygen, COD, PH and turbidity sensors in the form of a 485 bus through U3 and then goes to step 12; Step 12, judging if the detected sensor data is normal, then it goes to step 13. If they are unusual, then go to step 16; Step 13, capturing the video information, the unmanned boat Ai receives the video information of the navigation area via the camera module U9, then goes to step 2; Step 14, issue alarm, the unmanned boat Ai sends the found information of the obstacles via the connection Ai12 to the integrated control platform. The areas Z1, Z2, Z3, Z4 and Z8 of integrated control platform are automatically changed to the control interface of the unmanned boat Ai, then it goes to step 15; Step 15, obstacle avoidance algorithm, the unmanned boat Ai receives new navigation task according to the obstacle avoiding algorithm for the surrounding obstacle information and stock information, then goes to step 6; Step 16, Issue alarm, the unmanned boat Ai sends the sensor data that exceeds the threshold, over the connection Ai12: Anomalous data is sent to the integrated control platform. The areas Z1, Z2, Z3, Z4 and Z8 of the integrated control platform are automatically changed to the control interface of the unmanned boat Ai, then it goes to step 17; Step 17, strategy to optimize the detection task, the unmanned boat Ai performs a strategy to optimize the detection task after the abnormal sensor data to determine the important location of the monitored waters, then it goes to step 6; Anwendung des Umgebungsüberwachungssystems im Steuerungsprogramm für kooperative Erfassung des unbemannten Bootes nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Dateninhalt im Schritt 7 den Ort des unbemannten Bootes Ai, die Fahrrichtung, die aktuell ausgeführte Navigationsaufgabe, Videoinformationen und Sensordaten umfasst.Application of the environmental monitoring system in the control program for cooperative detection of the unmanned boat Claim 9 , characterized in that the data content in step 7 comprises the location of the unmanned boat Ai, the direction of travel, the currently performed navigation task, video information and sensor data.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110007672A (en) * 2019-03-20 2019-07-12 中铁四局集团有限公司 A kind of unmanned surveying vessel suitable for shield crossing rivers construction monitoring
CN110398574B (en) * 2019-05-16 2024-03-22 中国地质大学（武汉） Water surface movable water quality monitoring node device based on raspberry pie
CN111024695A (en) * 2019-12-10 2020-04-17 山东星云环境科技有限公司 All-in-one AI intelligent water environment-friendly real-time monitoring system
CN111272965B (en) * 2020-03-10 2022-05-10 广东通达检测技术有限公司 Remote multi-parameter water quality detection equipment and water quality detection method
CN111638542B (en) * 2020-06-02 2022-04-19 国家海洋技术中心 Water surface radioactive unmanned ship monitoring method
CN111928889A (en) * 2020-06-30 2020-11-13 上海威派格智慧水务股份有限公司 Intelligent water quality monitoring system
CN111912393A (en) * 2020-08-19 2020-11-10 西北工业大学太仓长三角研究院 Hydrological environment monitoring method based on water surface mobile robot
CN111700026B (en) * 2020-08-20 2021-01-05 国网浙江省电力有限公司湖州供电公司 Oxygen content monitoring system and method suitable for high-density aquaculture
CN113030409A (en) * 2021-03-01 2021-06-25 西安水泽动力科技有限公司 Water quality measuring method
CN114814142B (en) * 2022-05-13 2022-11-01 山东省淄博生态环境监测中心 Real-time water quality monitoring device
CN115097442B (en) * 2022-08-24 2022-11-22 陕西欧卡电子智能科技有限公司 Water surface environment map construction method based on millimeter wave radar
CN115202370B (en) * 2022-09-15 2023-02-03 泰山学院 Navigation control method and system for unmanned ship and readable storage medium
CN116228598B (en) * 2023-05-06 2023-07-11 四川师范大学 Geometric distortion correction device for remote sensing image of mountain unmanned aerial vehicle and application

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140059355A (en) * 2012-11-07 2014-05-16 대우조선해양 주식회사 Monitoring and management for environment at blanket area for vessels
CN103019179B (en) * 2012-11-20 2015-09-02 江苏科技大学 Waterborne vessel reconnaissance system and method
CN204989163U (en) * 2015-09-09 2016-01-20 广州睿航电子科技有限公司 Unmanned automatic navigation water quality monitoring ship
CN105584599B (en) * 2016-01-25 2017-10-31 大连海事大学 A kind of marine environmental monitoring system for motion of being formed into columns based on unmanned boat
WO2017214917A1 (en) * 2016-06-16 2017-12-21 武克易 Intelligent water quality monitoring system
CN206133912U (en) * 2016-10-28 2017-04-26 广东交通职业技术学院 A unmanned ship that is used for unmanned ship's wireless remote control system and has it
CN206515092U (en) * 2016-12-30 2017-09-22 海天水务集团股份公司 A kind of unmanned boat for carrying out water sampling
CN107168314B (en) * 2017-05-19 2020-08-14 上海海洋大学 Buoy data information transfer device based on unmanned ship system
CN107479077A (en) * 2017-07-12 2017-12-15 武汉理工大学 A kind of Intelligent unattended ship supervises navigation system
CN206991539U (en) * 2017-08-04 2018-02-09 郑保宁 A kind of unmanned boat complex water areas intelligent monitor system

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