本發(fā)明涉及探測領(lǐng)域,特別是涉及?;沸孤┰吹奶綔y系統(tǒng)、方法、裝置及設(shè)備。
背景技術(shù):
危化品泄漏事故會造成了重大經(jīng)濟損失,也給人們的生命安全帶來了極大危害,特別是?;沸孤┦鹿蚀嬖谕话l(fā)性、擴散性和毒害性等特點,使得事故影響范圍廣、處置難度大,救援人員和普通救援設(shè)備難以進入事故現(xiàn)場,因而難以及時獲取泄漏源的位置,從而給事故處置和救援決策帶來了極大困難。所以,在事故發(fā)生后如何準確定位泄漏源成了?;沸孤┦鹿侍幹弥幸粋€亟待解決的問題。
傳統(tǒng)的泄漏源探測系統(tǒng)是使用地面探測器進入現(xiàn)場,通過地面探測器對根據(jù)泄漏物的濃度信息確定泄漏源的位置。但是,對于影響范圍較大的泄漏現(xiàn)場,泄漏物分布情況復(fù)雜,此時現(xiàn)有的泄漏源探測系統(tǒng)難以準確的根據(jù)泄漏物的分布情況并規(guī)劃路徑,探測效率較低。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
基于此,有必要針對傳統(tǒng)泄漏源探測系統(tǒng)存在的探測效率較低的問題,提供一種泄漏源探測系統(tǒng)、方法、裝置及設(shè)備。
一種泄漏源的探測系統(tǒng),其中,所述探測系統(tǒng)包括:空中探測器、上位機以及地面探測器;
所述空中探測器,用于獲取遙測信息,并將所述遙測信息發(fā)送給上位機;
所述上位機,用于接收空中探測器發(fā)送的遙測信息,根據(jù)所述遙測信息為地面探測器設(shè)定目的地,并將所述目的地的坐標信息發(fā)送給地面探測器;
所述地面探測器,用于接收上位機發(fā)送的目的地的坐標信息,前進至所述目的地,在所述目的地中獲取泄漏源的位置,并將所述泄漏源的位置傳回所述上位機。
上述泄漏源的探測系統(tǒng),將空中遙感測量和地面精確測量相結(jié)合,空中探測器對泄漏物的分布進行初步監(jiān)測,獲取遙測信息,再根據(jù)遙測信息引導(dǎo)地面探測裝置迅速、準確地定位泄漏源。該系統(tǒng)采用空中探測器、地面探測器與上位機相互配合的方式,大大增加了獲得泄漏源位置的效率。
作為一種具體實施方式,其中,所述地面探測器還用于獲取所述目的地的探測信息,并將所述探測信息傳回上位機;
所述上位機還用于根據(jù)所述探測信息獲取泄漏源的位置。
作為一種具體實施方式,其中,所述空中探測器包括:紅外探測器、視頻采集器、信息發(fā)送端和信息接收端;
所述紅外探測器與視頻采集器用于獲取所述遙測信息;
所述信息發(fā)送端,用于將獲取的所述遙測信息發(fā)送給上位機;
所述信息接收端,用于接收由上位機響應(yīng)于遙測信息發(fā)送的指令信息。
作為一種具體實施方式,其中,所述上位機包括顯示器,存儲器和通信裝置;
所述通信裝置,用于收發(fā)由空中探測器以及地面探測器發(fā)送的信息;
所述顯示器,用于顯示由信息接收端接收的信息;
所述存儲器,用于存儲由信息接收端接收的信息。
作為一種具體實施方式,其中,所述地面探測器包括控制設(shè)備、氣體傳感器陣列、風速風向儀、攝像頭、避障設(shè)備以及通訊裝置。
作為一種具體實施方式,其中,所述探測系統(tǒng)還包括差分gps設(shè)備,所述差分gps設(shè)備包括基準站和至少兩個流動站;
所述基準站設(shè)置在所述上位機周圍;
每個空中探測器及每個地面探測器中設(shè)置一個所述流動站。
作為一種具體實施方式,其中,所述上位機和每個所述空中探測器和每個所述地面探測器中均設(shè)置一個組網(wǎng)通訊模塊。
一種泄漏源的探測方法,其中,所述探測方法應(yīng)用于泄漏源的探測系統(tǒng)中,所述探測系統(tǒng)包括空中探測器、上位機以及地面探測器;
所述探測方法包括:
所述空中探測器獲取遙測信息,將所述遙測信息發(fā)送給所述上位機;
所述上位機根據(jù)遙測信息為所述地面探測器設(shè)定目的地,并將所述目的地發(fā)送給所述地面探測器;
所述地面探測器前進至所述目的地,并獲取探測信息;
所述地面探測器判斷所述探測信息是否符合預(yù)先配置的第一泄漏源確認標準;
若符合,則所述地面探測器獲取所述泄漏源的位置,并將泄漏源的位置傳回上位機。
上述泄漏源的探測方法,將空中遙感測量和地面精確測量相結(jié)合,空中探測器對泄漏物的分布進行初步監(jiān)測,獲取遙測信息,再根據(jù)遙測信息引導(dǎo)地面探測裝置迅速、準確地定位泄漏源。該方法采用空中探測器、地面探測器與上位機相互配合的方式,大大增加了獲得泄漏源位置的效率。
作為一種具體實施方式,其中,所述上位機判斷所述探測信息不符合預(yù)先存儲的第一泄漏源確認標準,則所述探測方法還包括:
所述上位機標記所述目的地為已探測目的地,并根據(jù)所述遙測信息和已探測目的地,重新設(shè)定地面探測器的目的地;
所述地面探測器重新執(zhí)行前進至重新設(shè)定的目的地,并獲取探測信息的步驟,直到獲取所述泄漏源的位置。
作為一種具體實施方式,其中,所述上位機標記所述目的地為已探測目的地,并根據(jù)所述遙測信息和已探測目的地,重新設(shè)定地面探測器的目的地的步驟之前還包括:
所述地面探測器將所述探測信息傳回上位機;
所述上位機判斷所述探測信息是否符合預(yù)先存儲的第二泄漏源確認標準;
若符合,則獲取所述泄漏源的位置。
作為一種具體實施方式,其中,所述上位機根據(jù)遙測信息為所述地面探測器設(shè)定目的地的步驟包括:
根據(jù)所述遙測信息,辨識候選目的地;
計算各個所述候選目的地與所述地面探測器的距離;
將所述距離最小的候選目的地設(shè)定為所述地面探測器的目的地。
一種泄漏源的探測方法,其中,所述探測方法包括:
通過空中探測器獲取遙測信息;
根據(jù)所述遙測信息設(shè)定地面探測器的初始目的地;
判斷地面探測器是否成功回傳泄漏源位置信息;
若是,則讀取所述位置信息。
上述泄漏源的探測方法,將空中遙感測量和地面精確測量相結(jié)合,空中探測器對泄漏物的分布進行初步監(jiān)測,獲取遙測信息,再根據(jù)遙測信息引導(dǎo)地面探測裝置迅速、準確地定位泄漏源。該方法采用空中探測器、地面探測器與上位機相互配合的方式,大大增加了獲得泄漏源位置的效率。
作為一種具體實施方式,其中,若判斷地面探測器未回傳泄漏源位置信息,則所述方法還包括:
標記所述目的地為已探測目的地;
根據(jù)所述遙測信息和已探測目的地,重新設(shè)定地面探測器的更新目的地;
重新執(zhí)行判斷地面探測器是否回傳泄漏源位置信息的步驟,直到地面探測器回傳泄漏源的位置。
作為一種具體實施方式,其中,所述根據(jù)所述遙測信息設(shè)定地面探測器的初始目的地的步驟包括:
根據(jù)所述遙測信息,辨識候選目的地;
計算各個所述候選目的地與所述地面探測器的距離;
將所述距離最小的候選目的地設(shè)定為所述地面探測器的初始目的地。
一種泄漏源的探測裝置,其中,所述探測裝置包括:
遙測信息獲取模塊,用于通過空中探測器獲取遙測信息;
目的地設(shè)定模塊,用于根據(jù)所述遙測信息設(shè)定地面探測器的初始目的地;
位置獲取模塊,用于判斷地面探測器是否成功回傳泄漏源位置信息,若是,則讀取所述位置信息;
上述泄漏源的探測裝置,將空中遙感測量和地面精確測量相結(jié)合,空中探測器對泄漏物的分布進行初步監(jiān)測,獲取遙測信息,再根據(jù)遙測信息引導(dǎo)地面探測裝置迅速、準確地定位泄漏源。該裝置采用空中探測器、地面探測器與上位機相互配合的方式,大大增加了獲得泄漏源位置的效率。
作為一種具體實施方式,其中,若判斷地面探測器未回傳泄漏源位置信息,則所述裝置還包括:
目的地標記模塊,用于標記所述目的地為已探測目的地;
更新目的地模塊,用于根據(jù)所述遙測信息和已探測目的地,重新設(shè)定地面探測器的更新目的地;
信息獲取模塊,用于重新執(zhí)行判斷地面探測器是否回傳泄漏源位置信息的步驟,直到地面探測器回傳泄漏源的位置。
作為一種具體實施方式,其中,所述目的地設(shè)定模塊包括:
輪廓線辨識單元,用于根據(jù)所述遙測信息,辨識泄漏物輪廓線;
距離計算單元,用于計算各個所述候選目的地與所述地面探測器的距離;
設(shè)定單元,用于將距離最近的所述候選目的設(shè)定為地面探測器的目的地。
一種泄漏源的探測設(shè)備,包括存儲器、處理器以及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序,其中,所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)以下步驟:
通過空中探測器獲取遙測信息;
根據(jù)所述遙測信息設(shè)定地面探測器的初始目的地;
判斷地面探測器是否成功回傳泄漏源位置信息;
若是,則讀取所述位置信息。
上述泄漏源的探測設(shè)備,將空中遙感測量和地面精確測量相結(jié)合,空中探測器對泄漏物的分布進行初步監(jiān)測,獲取遙測信息,再根據(jù)遙測信息引導(dǎo)地面探測裝置迅速、準確地定位泄漏源。該設(shè)備采用空中探測器、地面探測器與上位機相互配合的方式,大大增加了獲得泄漏源位置的效率。
作為一種具體實施方式,其中,若判斷地面探測器未回傳泄漏源位置信息,則所述處理器還執(zhí)行以下步驟:
標記所述目的地為已探測目的地;
根據(jù)所述遙測信息和已探測目的地,重新設(shè)定地面探測器的更新目的地;
重新執(zhí)行判斷地面探測器是否回傳泄漏源位置信息的步驟,直到地面探測器回傳泄漏源的位置。
作為一種具體實施方式,其中,所述處理器執(zhí)行的根據(jù)所述遙測信息設(shè)定地面探測器的初始目的地的步驟包括:
根據(jù)所述遙測信息,辨識候選目的地;
計算各個所述候選目的地與所述地面探測器的距離;
將所述距離最小的候選目的地設(shè)定為所述地面探測器的初始目的地。
附圖說明
圖1為其中一個具體實施方式提供的探測系統(tǒng)的應(yīng)用場景圖;
圖2為其中一個具體實施方式提供的探測系統(tǒng)的示意圖;
圖3為其中一個實施方式提供的探測方法的流程圖;
圖4為其中一種實施方式提供的探測方法的部分流程圖;
圖5為其中一種實施方式提供的泄漏源的探測方法的部分流程圖;
圖6為其中一種實施方式提供的探測方法的部分流程圖;
圖7為一種泄漏源的探測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解,此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
請參閱圖1,圖1為其中一個具體實施方式提供的探測系統(tǒng)的應(yīng)用場景圖。
圖1中泄漏物影響區(qū)域較大,區(qū)域內(nèi)建筑物分布復(fù)雜,在沒有先驗知識的情況下,地面探測器難以快速、準確地探測到泄漏源的位置。而且由于氣流和地形等因素的影響,團狀泄漏物的位置會發(fā)生變化,進一步加大了地面探測器探測的難度。而本實施方式提供的探測系統(tǒng)使用空中探測器對整個泄漏物影響區(qū)域進行空中遙測,上位機根據(jù)獲取的遙測信息進行分析并給地面探測器設(shè)定目的地,而地面探測器進行更精確的探測以確定泄漏源。
請一并參閱圖2,圖2為其中一個具體實施方式提供的探測系統(tǒng)的示意圖。所述探測系統(tǒng)包括:空中探測器201、上位機203以及地面探測器205;所述空中探測器201,用于獲取遙測信息,并將所述遙測信息發(fā)送給上位機203;所述上位機203,用于接收空中探測器201發(fā)送的遙測信息,根據(jù)所述遙測信息為地面探測器205設(shè)定目的地,并將所述目的地的坐標信息發(fā)送給地面探測器205;所述地面探測器205,用于接收上位機203發(fā)送的目的地的坐標信息,對所述目的地進行探測并獲取探測信息,當根據(jù)所述探測信息確認泄漏源位置時,將所述泄漏源位置發(fā)送給所述上位機203。
具體地,所述上位機可以布置在泄漏物影響區(qū)域邊緣,便于人工隨時介入操作。所述空中探測器在影響區(qū)域內(nèi)上空進行巡航,以獲取遙測信息,所述遙測信息包括紅外成像數(shù)據(jù)以及視頻檢測數(shù)據(jù)。所述地面探測器在影響區(qū)域內(nèi)地面上運動,對泄漏源進行精確探測。
具體地,所述上位機可以采用高性能上位機、所述空中探測器可以采用長航時旋翼無人機、所述地面探測器可以采用履帶式機器人。進一步地,所述上位機、空中探測器以及地面探測器均可采用防爆式設(shè)計。
具體地,所述上位機、空中探測器以及地面探測器均可以加載有事故區(qū)域的精確衛(wèi)星地圖。
上述泄漏源位置的探測系統(tǒng),將空中遙感測量和地面精確測量相結(jié)合,空中探測器對泄漏物的分布進行初步監(jiān)測,獲取遙測信息,再根據(jù)遙測信息引導(dǎo)地面探測裝置迅速、準確地定位泄漏源。該系統(tǒng)采用空中探測器、地面探測器與上位機相互配合的方式,大大增加了獲得泄漏源位置的效率。
請繼續(xù)參閱圖2,在其中另一種具體實施方式提供的探測系統(tǒng)中,所述地面探測器205還用于當未能根據(jù)探測信息確認泄漏源位置時,將所述探測信息發(fā)送給所述上位機203。
具體地,如果所述地面探測器205未能根據(jù)探測信息自主確認泄漏源的位置,則將所述探測信息發(fā)送給上位機203,由上位機203再次確認。若上位機203根據(jù)所述探測信息仍不能確認泄漏源,則根據(jù)遙測信息為所述地面探測器指定下一個目的地,地面探測器再次前往下一個目的地進行探測,直到確認泄漏源。
作為其中一種具體實施方式,所述空中探測器包括:紅外探測器、視頻采集器、信息發(fā)送端和信息接收端。所述紅外探測器與視頻采集器用于獲取所述遙測信息。所述信息發(fā)送端,用于將所述紅外探測器與視頻采集器獲取到的信息作為遙測信息,發(fā)送給上位機;所述信息接收端,用于接收由上位機發(fā)送的信息。
具體地,所述空中探測器配置有紅外探測器、視頻探測器、信息接收端以及信息發(fā)送端。所述紅外探測器可以利用泄漏物在紅外波段具有輻射光譜的特點,紅外探測器通過將這些光譜信息轉(zhuǎn)化為紅外圖像來實現(xiàn)對泄漏物的遠程探測。所述視頻探測器主要用于從空中獲取事故現(xiàn)場信息。
具體地,所述空中探測器可以預(yù)先規(guī)劃航跡,并按照規(guī)劃航跡進行巡航。進一步地,所述巡航的速度和高度均可以根據(jù)具體需求進行預(yù)先設(shè)置。更進一步地,所述巡航的高度為200米。
具體地,所述信息接收端和信息發(fā)送端可以包括遠程通信模塊,用于與上位機的實時通信,保證上位機獲得最新的遙測信息。進一步地,所述遠程通信模塊可為xtend遠程通訊模塊。
具體地,所述空中探測器還可以進一步包括巡航模塊,使得無人機可以根據(jù)預(yù)定巡航路徑進行巡航。
作為其中一種具體實施方式提供的泄漏源探測系統(tǒng),其中,所述上位機包括顯示器,存儲器和通信裝置;所述通信裝置,用于收發(fā)由空中探測器以及地面探測器發(fā)送的信息;所述顯示器,用于顯示由信息接收端接收的信息;所述存儲器,用于存儲由信息接收端接收的信息。
具體地,所述存儲器用于將空中探測器傳回的遙測信息以及地面探測器傳回的探測信息進行建庫儲存。
具體地,所述顯示器用于將將空中探測器傳回的遙測信息以及地面探測器傳回的探測信息顯示在屏幕上,更加直觀、清晰的展示現(xiàn)場情況,更有利于救援人員做出正確決策。
進一步地,所述上位機還可以包括xtend模塊接收端,用于實現(xiàn)空中探測器、地面探測器、上位機之間的實時交互。
作為其中一種具體實施方式,所述地面探測器包括控制設(shè)備、氣體傳感器陣列、風速風向儀、攝像頭、避障設(shè)備以及通訊裝置。
具體地,所述氣體傳感器陣列和風速風向儀用來獲取地面探測器周圍的泄漏物濃度信息、氣流信息以及氣體性質(zhì)。所述攝像頭用來獲取地面探測器周圍的視頻信息、圖像信息。所述避障設(shè)備和攝像頭用來行動中進行避障。所述通訊裝置可以用來與空中探測器、上位機進行信息交互。
具體地,地面探測器可以基于氣體傳感器陣列數(shù)據(jù)、風速風向數(shù)據(jù)、視覺信息、激光雷達信息以及空中探測器遙測信息進行自主搜尋。
具體地,所述信息接收端和信息發(fā)送端可以包括xtend遠程通信模塊,用于與上位機實時通信,使得上位機可以獲得最新的探測信息。
作為其中一種具體實施方式,所述探測系統(tǒng)還包括差分gps設(shè)備,所述差分gps設(shè)備包括基準站和至少兩個流動站;所述基準站設(shè)置在所述上位機周圍;每個空中探測器及每個地面探測器中設(shè)置一個所述流動站。
具體地,整個系統(tǒng)配備差分gps設(shè)備,基準站布置在上位機附近,離上位機距離越近越有利于定位的準確性??梢岳斫?,所述基準站也可以集成在所述上位機中。所述每個空中探測器和每個地面探測器均設(shè)置一個流動gps站點。配備差分gps設(shè)備,使得系統(tǒng)內(nèi)各節(jié)點實現(xiàn)厘米級精確定位。
作為其中一種具體實施方式,所述上位機和每個所述空中探測器和每個所述地面探測器中均設(shè)置一個組網(wǎng)通訊模塊。
具體地,系統(tǒng)可以添加多個節(jié)點,即可以根據(jù)探測需求添加多個地面探測器以及多個空中探測器,每個地面探測器或每個空中探測器均可以視為一個節(jié)點。而在每個移動節(jié)點上配備組網(wǎng)通訊模塊,可以實現(xiàn)各個移動節(jié)點之間的密集組網(wǎng)通信。進一步地,所述組網(wǎng)通訊模塊可以使用zigbee模塊,3g/4g模塊,wifi模塊,xtend模塊等。
請參閱圖3,圖3為其中一個實施方式提供的探測方法的流程圖。其中,所述探測方法應(yīng)用于泄漏源的探測系統(tǒng)中,所述探測系統(tǒng)包括空中探測器、上位機以及地面探測器;所述探測方法包括:
步驟s302,所述空中探測器獲取遙測信息,將所述遙測信息發(fā)送給所述上位機。
具體地,空氣探測器在泄漏物影響區(qū)域上空飛行,并在飛行過程中獲取遙測信息,并將所述遙測信息發(fā)送給布置在泄漏物影響區(qū)域邊緣的上位機。進一步地,所述遙測信息包括紅外成像數(shù)據(jù)和視頻監(jiān)測數(shù)據(jù)。所述紅外成像數(shù)據(jù)是指利用泄漏物在紅外波段具有輻射光譜的特性,由紅外探測器將這些光譜信息轉(zhuǎn)化為紅外圖像。所述視頻監(jiān)測數(shù)據(jù)是指在空中獲取事故現(xiàn)場的視頻信息。更進一步地,所述空氣探測器使用旋翼無人機,并可以按照預(yù)定的巡航路徑進行自主巡航。又進一步地,所述巡航路徑的高度是距離地面200米。
具體地,所述上位機接收并存儲所述空中探測器傳送的遙測信息。進一步地,上位機還可以將無人機的遙測信息在顯示屏上實時顯示。
步驟s304,所述上位機根據(jù)遙測信息為所述地面探測器設(shè)定目的地,并將所述目的地發(fā)送給所述地面探測器。
具體地,所述上位機根據(jù)遙測信息,采用圖像處理方法,辨識出泄漏物的濃度輪廓,所述輪廓內(nèi)是泄漏物濃度集中區(qū),也就是可能存在泄漏源的區(qū)域??赡艽嬖谛孤┰吹膮^(qū)域就是地面探測器的目的地。上位機將所述目的地信息發(fā)送給地面探測器。進一步地,所述目的地信息可以是結(jié)合衛(wèi)星地圖以及gps定位數(shù)據(jù)確定的坐標參數(shù)。
步驟s306,所述地面探測器前進至所述目的地,并獲取探測信息。
具體地,所述地面探測器根據(jù)目的地信息,前進至所述目的地,并獲取探測信息。進一步地,地面探測器根據(jù)預(yù)先加載的地圖和該目的地信息規(guī)劃全局路徑,并自主導(dǎo)航地前進至目的地。
具體地,所述地面探測器在前進的過程中,不停的搜集探測信息,并將探測信息實時的傳回上位機。進一步地,所述探測信息包括并不限于氣體濃度信息、擴散信息以及氣體性質(zhì)信息。
步驟s308,所述地面探測器判斷所述探測信息是否符合預(yù)先配置的第一泄漏源確認標準。
具體地,所述泄漏源確認標準是根據(jù)泄漏物以及現(xiàn)場情況預(yù)先配置的,與所述探測信息結(jié)合用于判定所述位置是否是泄漏源。
步驟s310,若符合,則所述地面探測器獲取所述泄漏源的位置,并將泄漏源的位置傳回上位機。
具體地,如果地面探測器能夠根據(jù)探測信息與泄漏源的確認標準結(jié)合自主的確認泄漏源,則進一步獲取泄漏源的位置,并將泄漏源的位置信息傳回上位機。
上述泄漏源位置的探測方法,將空中遙感測量和地面精確測量相結(jié)合,空中探測器對泄漏物的分布進行初步監(jiān)測,獲取遙測信息,再根據(jù)遙測信息引導(dǎo)地面探測裝置迅速、準確地定位泄漏源。該方法采用空中探測器、地面探測器與上位機相互配合的方式,大大增加了獲得泄漏源位置的效率。
請繼續(xù)參閱圖3,若所述地面探測器判斷所述探測信息不符合所述第一泄漏源確認標準,則所述探測方法還包括:
s312,所述上位機標記所述目的地為已探測目的地,并根據(jù)遙測信息和已探測目的地,重新設(shè)定地面探測器的目的地。
具體地,如果地面探測器判斷所述探測信息不符合所述第一泄漏確認標準,即地面探測器在目的地中未找到泄漏源,則地面探測器根據(jù)遙測信息以及已經(jīng)探測的目的地重新確定目的地,從而避免了對已探測目的地的重復(fù)探測。進一步地,所述遙測信息可以是上位機實時傳回來的最新的遙測信息。
s314,所述地面探測器重新執(zhí)行前進至重新設(shè)定的目的地,并獲取探測信息的步驟,直到獲取所述泄漏源的位置。
具體地,地面探測器根據(jù)重新設(shè)定的目的地,自主規(guī)劃路徑及避障,前進至所述重新設(shè)定的目的地。系統(tǒng)重復(fù)上述過程,直到獲取到泄漏源的位置。
在其中一個具體實施方式提供的探測方法中,所述上位機標記所述目的地為已探測目的地,并根據(jù)所述遙測信息和已探測目的地,重新設(shè)定地面探測器的目的地的步驟之前還包括:所述地面探測器將所述探測信息傳回上位機;所述上位機判斷所述探測信息是否符合預(yù)先存儲的第二泄漏源確認標準;若符合,則獲取所述泄漏源的位置。
具體地,地面探測器將所述探測信息傳回上位機后,為了更準確的判斷信息,可以在上位機中設(shè)定第二套泄漏源確認標準,通過第二套泄漏源確認標準更準確的判斷目的地是否存在泄漏源。
請參閱圖4,圖4為其中一種實施方式提供的探測方法的部分流程圖,其中,所述上位機根據(jù)遙測信息為所述地面探測器設(shè)定目的地的步驟包括:
步驟s402,根據(jù)所述遙測信息,辨識候選目的地。
具體地,上位機采用圖像處理方法對遙測信息進行處理,辨識出泄漏物濃度輪廓。通過將所述氣體濃度輪廓垂直映射到地面的區(qū)域,作為所述候選目的地。由于氣流和地形地貌的原因,在影響范圍內(nèi),泄漏物濃度輪廓可能不止一個,所以所述候選目的地可能不止一個。
具體地,所述圖像處理方法可以包括以下步驟:首先采用自適應(yīng)中值濾波方法濾除紅外圖像信息中的噪聲,實現(xiàn)圖像細節(jié)和邊緣的增強;然后利用幀間差分技術(shù),從動態(tài)的紅外圖像信息中檢測并提取出泄漏物濃度輪廓。進一步地,在此過程中還可以結(jié)合視頻信息進一步提高對泄漏物輪廓的識別效率。
步驟s404,計算各個所述候選目的地與所述地面探測器的距離。
由于所述候選目的地往往是一個不規(guī)則圖形,因此,需要根據(jù)某種規(guī)則來確定所述候選目的地與所述地面探測器的距離。
具體地,可以在候選目的地的輪廓中選擇與地面探測器距離最小的點,并計算該點與所述地面探測器的距離。并將該距離規(guī)定為所述候選目的地與所述地面探測器的距離。
步驟s406,將所述距離最小的候選目的地設(shè)定為所述地面探測器的目的地。
具體地,在候選目的地中選擇與候選目的地最小的點,作為所述地面探測器的目的地,并發(fā)送給地面探測器。進一步地,在發(fā)送給地面探測器的目的地信息中,不僅可以包括發(fā)送目的地的信息,還可以包括按距離遠近排序后的所有候選目的地的信息。
請參閱圖5,圖5為其中一種實施方式提供的泄漏源的探測方法的部分流程圖,其中,所述探測方法包括:
s502,通過空中探測器獲取遙測信息。
具體地,本實施方式提供的探測方法是由上位機執(zhí)行的。所述空氣探測器在泄漏物影響區(qū)域上空飛行,并在飛行過程中獲取遙測信息,并將所述遙測信息發(fā)送給布置在泄漏物影響區(qū)域邊緣的上位機。進一步地,所述遙測信息包括紅外成像數(shù)據(jù)和視頻監(jiān)測數(shù)據(jù)。所述紅外成像數(shù)據(jù)是指利用泄漏物在紅外波段具有輻射光譜的特性,由紅外探測器將這些光譜信息轉(zhuǎn)化為紅外圖像。所述視頻監(jiān)測數(shù)據(jù)是指在空中獲取事故現(xiàn)場的視頻信息。更進一步地,所述空氣探測器使用旋翼無人機,并可以按照預(yù)定的巡航路徑進行自主巡航。又進一步地,所述巡航路徑的高度是距離地面200米。
s504,根據(jù)所述遙測信息設(shè)定地面探測器的初始目的地。
具體地,上位機根據(jù)遙測信息,采用圖像處理方法,辨識出泄漏物的濃度輪廓,所述輪廓內(nèi)是泄漏物濃度集中區(qū),也就是可能存在泄漏源的區(qū)域??赡艽嬖谛孤┰吹膮^(qū)域就是地面探測器的目的地。進一步地,所述目的地信息可以是結(jié)合衛(wèi)星地圖以及gps定位數(shù)據(jù)確定的坐標參數(shù)。
s506,判斷地面探測器是否成功回傳泄漏源位置信息。
具體地,地面探測器根據(jù)上位機設(shè)定的目的地自主避障、自主導(dǎo)航前進至目的地,如果地面探測器在目的地確認泄漏源,則向上位機發(fā)送泄漏源位置信息。
s508,若是,則讀取所述位置信息。
具體地,若上位機判斷地面探測器成功回傳泄漏源位置信息,則建庫存儲所述位置信息。進一步地,還可以將所述位置信息實時顯示在顯示設(shè)備上,用于進一步分析泄漏現(xiàn)場情形。
請繼續(xù)參閱圖5,作為一種具體實施方式提供的探測方法,其中,若判斷地面探測器未回傳泄漏源位置信息,則所述方法還包括:
s510,標記所述初始目的地為已探測目的地。
具體地,如果地面探測器在目的地中未找到泄漏源,上位機將初始目的地標記為已探測目的地,則地面探測器根據(jù)遙測信息以及已經(jīng)探測的目的地重新確定更新目的地,從而避免了對已探測目的地的重復(fù)探測。進一步地,所述遙測信息可以是上位機實時傳回來的最新的遙測信息。
s512,根據(jù)所述遙測信息和已探測目的地,重新設(shè)定地面探測器的更新目的地。
具體地,首先根據(jù)遙測信息中團狀泄漏源的位置確定所有的候選目的地,將所有的候選目的地按照預(yù)先設(shè)置的一定排列規(guī)則排序得到候選目的地序列,所述排列規(guī)則可以是距離、濃度等信息。接著將已探測目的地從候選目的地排除,便得到更新目的地序列,所述更新目的地即為更新目的地序列中最為優(yōu)先位置的候選目的地。
s514,重新執(zhí)行判斷地面探測器是否回傳泄漏源位置信息的步驟,直到地面探測器回傳泄漏源的位置。
具體地,地面探測器根據(jù)重新設(shè)定的目的地,自主規(guī)劃路徑及避障,前進至所述更新目的地進行探測,并在更新目的地中確認泄漏源,若在更新目的地中確認泄漏源,則將泄漏源位置信息傳回上位機。若在所述更新目的地中仍未確認泄漏源,則繼續(xù)將更新目的地標記為已探測目的地。直到地面探測器獲取到泄漏源的位置。
進一步地,所述地面探測器中預(yù)先設(shè)置第一泄漏源標準,地面探測器在目的地獲取探測信息,地面探測器將第一泄漏源標準與探測信息匹配確認泄漏源。若探測信息與第一泄漏源確認標準匹配,則地面探測器確認泄漏源,并將泄漏源位置發(fā)送給上位機。更進一步地,若地面探測器無法確認泄漏源,則將探測信息發(fā)送給上位機,上位機中預(yù)先設(shè)置第二泄漏源確認標準,上位機首先將探測信息與第二泄漏源確認標準再次匹配,若仍探測信息仍不符合第二泄漏源確認標準,則上位機再將所述目的地標記為已探測目的地。
更進一步地,所述上位機實時接收地面探測器的探測信息,并根據(jù)探測信息判斷地面探測器是否出現(xiàn)異常,如果是,則向地面探測器發(fā)出指令,將其切換至人工操作模式。
請參閱圖6,圖6為其中一種實施方式提供的探測方法的部分流程圖,其中,所述根據(jù)所述遙測信息設(shè)定地面探測器的初始目的地的步驟包括:
s602,根據(jù)所述遙測信息,辨識候選目的地。
具體地,上位機采用圖像處理方法對遙測信息進行處理,辨識出泄漏物濃度輪廓。通過將所述氣體濃度輪廓垂直映射到地面的區(qū)域,作為所述候選目的地。由于氣流和地形地貌的原因,在影響范圍內(nèi),泄漏物濃度輪廓可能不止一個,所以所述候選目的地可能不止一個。
具體地,所述圖像處理方法可以包括以下步驟:首先采用自適應(yīng)中值濾波方法濾除紅外圖像信息中的噪聲,實現(xiàn)圖像細節(jié)和邊緣的增強;然后利用幀間差分技術(shù),從動態(tài)的紅外圖像信息中檢測并提取出泄漏物濃度輪廓。進一步地,在此過程中還可以結(jié)合視頻信息進一步提高對泄漏物輪廓的識別效率。
s604,計算各個所述候選目的地與所述地面探測器的距離。
由于所述候選目的地往往是一個不規(guī)則圖形,因此,需要根據(jù)某種規(guī)則來確定所述候選目的地與所述地面探測器的距離。
具體地,可以在候選目的地的輪廓中選擇與地面探測器距離最小的點,并計算該點與所述地面探測器的距離。并將該距離規(guī)定為所述候選目的地與所述地面探測器的距離。
s606,將所述距離最小的候選目的地設(shè)定為所述地面探測器的初始目的地。
具體地,在候選目的地中選擇與候選目的地最小的點,作為所述地面探測器的目的地,并發(fā)送給地面探測器。進一步地,在發(fā)送給地面探測器的目的地信息中,不僅可以包括發(fā)送目的地的信息,還可以包括按距離遠近排序后的所有候選目的地的信息。
上述泄漏源位置的探測方法,將空中遙感測量和地面精確測量相結(jié)合,空中探測器對泄漏物的分布進行初步監(jiān)測,獲取遙測信息,再根據(jù)遙測信息引導(dǎo)地面探測裝置迅速、準確地定位泄漏源。該方法采用空中探測器、地面探測器與上位機相互配合的方式,大大增加了獲得泄漏源位置的效率。
請參閱圖7,圖7為一種泄漏源的探測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。其中,所述探測裝置包括:
遙測信息獲取模塊701,用于通過空中探測器獲取遙測信息;
目的地設(shè)定模塊703,用于根據(jù)所述遙測信息設(shè)定地面探測器的初始目的地;
位置獲取模塊705,用于判斷地面探測器是否成功回傳泄漏源位置信息,若是,則讀取所述位置信息;
上述泄漏源的探測裝置,將空中遙感測量和地面精確測量相結(jié)合,空中探測器對泄漏物的分布進行初步監(jiān)測,獲取遙測信息,再根據(jù)遙測信息引導(dǎo)地面探測裝置迅速、準確地定位泄漏源。該裝置采用空中探測器、地面探測器與上位機相互配合的方式,大大增加了獲得泄漏源位置的效率。
作為一種具體實施方式,其中,若判斷地面探測器未回傳泄漏源位置信息,則所述裝置還包括:
目的地標記模塊,用于標記所述目的地為已探測目的地;
更新目的地模塊,用于根據(jù)所述遙測信息和已探測目的地,重新設(shè)定地面探測器的更新目的地;
信息獲取模塊,用于重新執(zhí)行判斷地面探測器是否回傳泄漏源位置信息的步驟,直到地面探測器回傳泄漏源的位置。
作為一種具體實施方式,其中,所述目的地設(shè)定模塊包括:
輪廓線辨識單元,用于根據(jù)所述遙測信息,辨識泄漏物輪廓線;
距離計算單元,用于計算各個所述候選目的地與所述地面探測器的距離;
設(shè)定單元,用于將距離最近的所述候選目的設(shè)定為地面探測器的目的地。
一種泄漏源的探測設(shè)備,包括存儲器、處理器以及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序,其中,所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)以下步驟:
通過空中探測器獲取遙測信息;
根據(jù)所述遙測信息設(shè)定地面探測器的初始目的地;
判斷地面探測器是否成功回傳泄漏源位置信息;
若是,則讀取所述位置信息。
上述泄漏源的探測設(shè)備,將空中遙感測量和地面精確測量相結(jié)合,空中探測器對泄漏物的分布進行初步監(jiān)測,獲取遙測信息,再根據(jù)遙測信息引導(dǎo)地面探測裝置迅速、準確地定位泄漏源。該設(shè)備采用空中探測器、地面探測器與上位機相互配合的方式,大大增加了獲得泄漏源位置的效率。
作為一種具體實施方式,其中,若判斷地面探測器未回傳泄漏源位置信息,則所述處理器還執(zhí)行以下步驟:
標記所述目的地為已探測目的地;
根據(jù)所述遙測信息和已探測目的地,重新設(shè)定地面探測器的更新目的地;
重新執(zhí)行判斷地面探測器是否回傳泄漏源位置信息的步驟,直到地面探測器回傳泄漏源的位置。
作為一種具體實施方式,其中,所述處理器執(zhí)行的根據(jù)所述遙測信息設(shè)定地面探測器的初始目的地的步驟包括:
根據(jù)所述遙測信息,辨識候選目的地;
計算各個所述候選目的地與所述地面探測器的距離;
將所述距離最小的候選目的地設(shè)定為所述地面探測器的初始目的地。
本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白,本申請的實施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計算機程序產(chǎn)品。因此,本申請可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且,本申請可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲器、cd-rom、光學(xué)存儲器等)上實施的計算機程序產(chǎn)品的形式。
本申請是參照根據(jù)本申請實施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計算機程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計算機程序指令實現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合??商峁┻@些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個機器,使得通過計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。
這些計算機程序指令也可存儲在能引導(dǎo)計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中,使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品,該指令裝置實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。
這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上,使得在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機實現(xiàn)的處理,從而在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。
以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合,為使描述簡潔,未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述,然而,只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾,都應(yīng)當認為是本說明書記載的范圍。
以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此,本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。