[发明专利]一种智慧港区海事执法无人艇系统

权利要求书

1.一种智慧港区海事执法无人艇系统，其特征在于：包括艇载系统和岸基系统；所述艇载系统和岸基系统通讯相连，用以接收所述岸基系统向所述艇载系统发送的指令，同时所述艇载系统向所述岸基系统回传水域位置信息及水质信息；

所述艇载系统包括船载GPS_北斗导航模块、姿态检测模块、可旋式摄像头模块、激光雷达模块、艇载无线通讯模块、核心控制模块、艇动力模块、锂电池电源模块、4G网络图像信息传输模块、水质测试模块和扬声器模块；所述可旋式摄像头模块采集无人艇周边环境图像并通过所述4G网络图像信息传输模块实时回传所述岸基系统；所述核心控制模块实时采集并处理所述GPS_北斗导航模块、姿态检测模块、可旋式摄像头模块、激光雷达模块和水质测试模块的实时数据信息，并通过所述艇载无线通讯模块将无人艇的位置、姿态、速度、电量信息和所述激光雷达模块采集的信息回传到所述岸基系统；所述扬声器模块用于喊话驱赶占用航道的船只；所述锂电池电源模块用于为所述艇载系统中的各个模块供电；所述艇动力模块包括回转电机和电机驱动模块，所述回转电机与所述电机驱动模块连接；所述电机驱动模块还与所述核心控制模块连接，用以通过所述核心控制模块控制可回转电机的转速及回转角度；所述岸基系统包括岸基无线通讯模块、电脑监控控制端和遥控操作手柄模块；所述电脑监控控制端通过所述岸基无线通讯模块接收所述艇的位置、姿态、速度、电量信息；所述电脑监控控制端通过接收到的所述可旋式摄像头模块采集图像信息识别艇周围环境目标，通过接收到的所述激光雷达模块采集的信息监控无人艇与障碍物的实时距离和方向，用以实现无人艇自动避障和目标跟踪；

所述水质测试模块安装在无人艇内的尾部位置，所述水质测试模块上带有升降杆，杆上装有检测传感器，通过升降杆升降至不同深度的水位，所述检测传感器检测港区水域水质，并判断出船只是否违规；

包括以下步骤：

步骤S1：工作人员控制所述岸基系统设定检测区域，并通过岸基无线通讯模块向所述艇载系统发出指令要求；

步骤S2：无人艇接收到所述岸基系统指令要求后，先通过核心控制模块检测电源电量信息判断电源电力是否满足需求，满足则开启自动航行模式，结合所述GPS_北斗导航模块及所述姿态检测模块提供的位置和姿态信息，人工设定到达指定水域的期望路径，通过岸基无线通讯模块 下发到无人艇；如果不满足则回传所述岸基系统充电提示信息返回步骤S1；

步骤S3：无人艇以恒定速度跟踪期望路径，并利用姿态检测模块、可旋式摄像头模块、激光雷达模块采集的数据信息实时调整自身姿态，用以自动避障并朝指定水域运动；

步骤S4：当无人艇到达指定水域，先结合姿态检测模块信息调整自身位置，然后通过所述可旋式摄像头检测无人艇周边是否有船只违规占用航道，如果没有则所述核心控制模块开启水质测试模块进行水质检测并执行步骤S5；否则执行步骤S6；

步骤S5：根据水质检测数据判定该水域属于正常、污水、油污三类中的哪一类，记录信息，并将水域位置信息及水质信息回传所述岸基系统中的电脑监控控制端，同时拍照记录；

步骤S6：如果有占用航道船只，将违规船只定义为障碍物，同时开启障碍物跟踪模式；实时监测船只自身与障碍物的距离，当距离小于限定阈值时停止跟踪，并通过所述扬声器模块喊话驱赶占用航道的船只，同时所述可旋式摄像头模块拍摄图像信息并回传至所述岸基系统；

步骤S7：判断是否完成各水域的执法；若是则自行返航；否则检测完成后继续向下一个水域运动，然后重复执行步骤S3至步骤S4，待监测任务完成，自行返航。