一种基于无人机定位的河流水面比降测量系统技术方案

本技术公开了一种基于无人机定位的河流水面比降测量系统，无人机、连接杆和摄像装置；所述连接杆的一端固定在无人机上，另一端设置有连接螺柱；摄像装置上设置有与连接螺柱对应的支撑杆；支撑杆的一端固定在摄像装置上，另一端设置有固定块；连接杆的连接螺柱穿过固定块与螺母连接。本技术在测量时不对水体产生扰动，施测成本低且易于操作，保障了测量人员安全且可测量河流任意两点间比降的河流水面比降测量系统，极大提高了河流水面比降测量精度和测量效率，同时还会对河流水力特征研究起到极大的促进作用。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及水利和航道工程测量领域，具体涉及一种基于无人机定位的河流水面比降测量系统。

技术介绍

1、河流水面比降是沿水流方向的水面两点之间水位差值与距离差值的比值，水面比降是推算流量、水位流量关系和航道尺度潜力的重要资料，为了获取水面比降数据进而对河流水力特征进行更深入分析，通常需要对河流水面比降进行实地测量。

2、目前，测量河流水面比降通常采用如下两种方法：方法一是由测量人员乘船前往河道中心线由自记水位计记录上游测点的水位值，再前往下游测点由相同方法记录下游测点的水位值，同时需记录下两点间距离，由两点之间的水位差值与距离差值推求河流水面比降；方法二是基于架设在河中的上下游固定水尺的水位读数，由于位置、距离固定，根据水位差值与固定距离推求河流水面比降。

3、但上述两种河流水面比降测量各自存在较为明显的不足，方法一存在以下三方面的问题：一是乘船前往河流中测量水位，船体本身及其晃动可能对船体附近水位值产生扰动，造成测量水位值较真实水位值有所偏差，进而使得水面比降的推算也产生相应误差；二是当前方法测量效率较低，测量成本较高，由一观测点行至下一观测点时，由于行船速度较慢、船舶开行耗油较大、需要对水位计进行重新校准等，易造成测量效率低且同时测量成本高的问题；三是测量例如山区河流等大流速河道水面比降时，由于流速较大，水流的紊动较强，测量人员乘坐测量船下河测量时将面临较大的安全风险，存在较大的人员安全隐患。方法二的不足之处在于水尺无法挪动，水尺之间的距离固定，因此只能得到固定两点间的河流水面比降，无法得到任意两点间的河流水面比降。

技术实现思路

1、为了解决现有测量方法中的测量效率和测量精度低、测量成本高及存在安全风险的问题，本技术提供一种基于无人机定位的河流水面比降测量系统，包括：无人机、连接杆和摄像装置；所述连接杆的一端固定在无人机上，另一端设置有连接螺柱；摄像装置上设置有与连接螺柱对应的支撑杆；支撑杆的一端固定在摄像装置上，另一端设置有固定块；连接杆的连接螺柱穿过固定块与螺母连接。

2、进一步地，所述连接杆下部轴向中空，所述摄像装置设置在所述中空结构内；技术效果是：使摄像装置包裹在连接杆内。

3、更进一步地，所述摄像装置的下部与连接杆底部齐平；技术效果是：连接杆碰到水的时候摄像装置同时碰到水，进而更精确的对水位进行测量。

4、进一步地，所述连接杆的底端内部设置有连接块，所述连接块上固定有连接螺栓；技术效果是：使连接杆包裹住摄像装置。

5、进一步地，所述连接杆位于摄像装置的周缘，所述连接块延伸出摄像头的周缘；技术效果是：使得摄像装置上的连接块可通过底部的连接装置与连接杆固定。

6、进一步地，所述连接块与所述连接杆的端口间隔设置，所述间隔的距离大于连接螺柱的长度；技术效果是：使连接螺柱被包裹在连接杆内。

7、进一步地，所述连接块采用不锈钢圆片，通过焊接与连接杆固定连接。

8、进一步地，所述固定块采用圆形垫片。

9、进一步地，所述无人机机身下方设置有连接螺帽。

10、进一步地，所述连接杆的顶部设置有连接螺纹，所述连接螺纹与无人机机身下方的连接螺帽连接。

11、进一步地，还包括显示终端，所述显示终端与摄像装置或无人机进行网络通讯；所述显示终端包括无线通讯模块，显示终端用于显示摄像装置的画面。

12、显示终端与摄像装置的通讯方法包括：所述摄像装置与无人机电线连接，所述显示终端通过无人机的无线通讯模块与摄像装置连接。

13、显示终端与摄像装置的通讯方法还包括：所述摄像装置还包括一个无线通讯模块，摄像装置通过所述无线通讯模块与显示终端连接。

14、本技术的有益效果包括：

15、本技术在测量时不对水体产生扰动，施测成本低且易于操作，保障了测量人员安全且可测量河流任意两点间比降的河流水面比降测量系统，极大提高了河流水面比降测量精度和测量效率，同时还会对河流水力特征研究起到极大的促进作用。

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【技术保护点】

1.一种基于无人机定位的河流水面比降测量系统，其特征在于，包括：无人机、连接杆和摄像装置；所述连接杆的一端固定在无人机上，另一端设置有连接螺柱；摄像装置上设置有与连接螺柱对应的支撑杆；支撑杆的一端固定在摄像装置上，另一端设置有固定块；连接杆的连接螺柱穿过固定块与螺母连接。

2.如权利要求1所述的基于无人机定位的河流水面比降测量系统，其特征在于，所述连接杆下部轴向中空，所述摄像装置设置在所述中空结构内。

3.如权利要求1或2所述的基于无人机定位的河流水面比降测量系统，其特征在于，所述连接杆的底端内部设置有连接块，所述连接块上固定有所述连接螺柱。

4.如权利要求3所述的基于无人机定位的河流水面比降测量系统，其特征在于，所述连接杆位于摄像装置的周缘，所述连接块延伸出摄像头的周缘。

5.如权利要求3所述的基于无人机定位的河流水面比降测量系统，其特征在于，所述连接块与所述连接杆的端口间隔设置，所述间隔的距离大于连接螺柱的长度。

6.如权利要求3所述的基于无人机定位的河流水面比降测量系统，其特征在于，所述连接块通过焊接与连接杆固定连接。

7.如权利要求1所述的基于无人机定位的河流水面比降测量系统，其特征在于，所述固定块采用圆形垫片。

8.如权利要求1所述的基于无人机定位的河流水面比降测量系统，其特征在于，所述无人机机身下方设置有连接螺帽。

9.如权利要求8所述的基于无人机定位的河流水面比降测量系统，其特征在于，所述连接杆的顶部设置有连接螺纹，所述连接螺纹与无人机机身下方的连接螺帽连接。

10.如权利要求1所述的基于无人机定位的河流水面比降测量系统，其特征在于，还包括显示终端，所述显示终端与摄像装置或无人机进行网络通讯。

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【技术特征摘要】

1.一种基于无人机定位的河流水面比降测量系统，其特征在于，包括：无人机、连接杆和摄像装置；所述连接杆的一端固定在无人机上，另一端设置有连接螺柱；摄像装置上设置有与连接螺柱对应的支撑杆；支撑杆的一端固定在摄像装置上，另一端设置有固定块；连接杆的连接螺柱穿过固定块与螺母连接。

2.如权利要求1所述的基于无人机定位的河流水面比降测量系统，其特征在于，所述连接杆下部轴向中空，所述摄像装置设置在所述中空结构内。

3.如权利要求1或2所述的基于无人机定位的河流水面比降测量系统，其特征在于，所述连接杆的底端内部设置有连接块，所述连接块上固定有所述连接螺柱。

4.如权利要求3所述的基于无人机定位的河流水面比降测量系统，其特征在于，所述连接杆位于摄像装置的周缘，所述连接块延伸出摄像头的周缘。

5.如权利要求3所述的基于无人机定位的...

【专利技术属性】
技术研发人员：单敏尔，雷雪婷，李明，刘鑫，李瀛，郑惊涛，沈磊，熊雄，李森，张伟，陈怡君，
申请(专利权)人：长江航道规划设计研究院，
类型：新型
国别省市：