(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210673689.9 (22)申请日 2022.06.14 (71)申请人 武汉大学 地址 430072 湖北省武汉市武昌区珞珈山 街道八一路2 99号 (72)发明人 张涛　 (74)专利代理 机构 武汉科皓知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 42222 专利代理师 严彦 (51)Int.Cl. G01V 8/10(2006.01) G01V 9/02(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种应急救灾水源寻找系统 (57)摘要 本发明提供一种应急救灾水源寻找系统， 由 一个后台数据中心和多个分布在相关区域内各 分区的应急寻水站构成； 每个应急寻水站配置至 少一台移动通信和数据中心， 一套无人机多传感 器平台与空中通信保障平台， 多台操作终端； 后 台数据中心用于设置后台数据库， 存储相关区域 中所有的地质数据以及与水源相关的地理信息 数据； 每个分区的移动通信和数据中心用于设置 移动数据库， 存储与后台数据库中相应 分区内容 同步的数据， 同时提供现场网络服务和通信服 务； 无人机多传感器平台与空中通信保障平台采 用无人机搭载了光学相机、 红外热成像、 激光雷 达和多种传感器， 支持对相应采集数据综合分 析， 为水源确定提供判断依据； 并提供无线电台 中继和无线通信中继。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 114910971 A 2022.08.16 CN 114910971 A 1.一种应急救灾水源寻找系统， 其特征在于： 由一个后台数据中心和多个分布在相关 区域内各分区的应急寻水站构成； 每个应急寻水站配置至少一台移动通信和数据中心， 一 套无人机多传感器平台与空中通信保障平台， 多台操作终端； 后台数据中心用于设置后台数据库， 存储相关区域中所有的地质数据以及与 水源相关 的地理信息数据； 每个分区的移动 通信和数据中心用于设置移动数据库， 存储与后台数据中心的后台数 据库中相应分区内容同步的数据， 同时提供现场网络服 务和通信服 务； 无人机多传感器平台与空中通信保障平台采用无人机搭载了光学相机、 红外热成像、 激光雷达和多种传感器， 支持对相应采集数据综合分析， 为水源确定提供判断依据； 并提供 无线电台 中继和无线通信中继， 所述多种传感器包括温度、 湿度、 气压、 核磁共 振传感器。 2.根据权利要求1所述应急救灾水源寻找系统， 其特征在于： 所述移动通信和数据中心 通过设置WIFI热点、 无线电台中继以及移动通信中继提供现场网络服务和通信服务； 所述 移动通信中继包括2G或3G或4G或5G通信模块。 3.根据权利要求2所述应急救灾水源寻找系统， 其特征在于： 所述移动通信和数据中心 中移动通信中继的上 行天线， 安装在高处， 指向基站。 4.根据权利要求1所述应急救灾水源寻找系统， 其特征在于： 无人机多传感器平台与空 中通信保障平台的无线通信中继包括2G或3G或4G或5G通信模块。 5.根据权利要求4所述应急救灾水源寻找系统， 其特征在于： 将无线电台中继和无线通 信中继的收发 天线都改为定向天线， 用金属网增 加隔离。 6.根据权利要求1或2或3或4或5所述应急救灾水源寻找系统， 其特征在于： 后台数据中 心在数据更新时， 计算 生成地表水分布以及地下 水分布图。 7.根据权利要求6所述应急救灾水源寻找系统， 其特征在于： 进行数据综合分析时， 地 表水以及地下 水分布图计算实现如下， 其中， S为地表 水或者地下水分布概率， n为现有数据库图层数， 为第i个图层的 量化总值； mi为第i个图层的属性个数， αij为第i个图层的第j个属性的量化值， εi为各图层 值的权重系数； 参与计算图层包括红外 遥感图像、 地形图和合成孔径雷达图像。 8.根据权利要求1或2或3或4或5所述应急救灾水源寻找系统， 其特征在于： 当出现灾情 的时候， 寻水团队携带移动通信和数据中心、 无人机多传感器平台与空中通信保障平台03， 操作终端奔赴现场， 经过数据采集分析后， 确定水源， 并将地表水准确位置或者地下水打井 位置报告给提水或者打井团队。 9.根据权利要求1或2或3或4或5所述应急救灾水源寻找系统， 其特征在于： 数据采集分 析时， 采用以下步骤， 0)架设现场的移动通信和数据中心， 通过移动网络或者 卫星网络连接 到互联网； 1)利用操作终端， 从移动通信和数据中心 的现有数据库中寻找在灾区附近的地表水， 如果有， 执 行步骤3)， 如果没有， 执 行步骤2)；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114910971 A 22)利用操作终端， 从现有数据库中寻找在灾区附近的地下水， 如果有， 执行步骤4)， 如 果没有， 执 行步骤5)； 3)制定无人机飞行计划， 覆盖现有数据库中地表水的区域， 用机载传感器确定地表水 源详情； 白天通过光学图像确定地表水 的准确性以及范围， 夜晚通过红外热成像以及激光 雷达作业； 如果确认地表水 可用， 则执 行步骤7)， 否则执 行2)； 4)制定无人机飞行计划， 覆盖现有数据库中地下水的区域， 用机载传感器进一步确定 地下水源详情； 白天通过光学图像中的地貌、 植被、 红外热成像、 温度、 湿度、 气压传感器辅 助判断地下水的正确性， 夜晚用红外热成像、 温度、 湿度、 气 压、 核磁共振传感器辅助判断地 下水的正确性； 无人机载飞行过程中实时将获取到的数据传回地面的操作终端， 操作终端 结合现有数据库， 将新获取 的光学、 红外热成像、 激光雷达数据更新进入移动数据库， 并且 将获取的温度、 湿度、 气 压数据形成温度场、 湿度场、 气 压场数据层加入移动数据库， 然后根 据更新、 增 加后的移动数据库重新计算 生成地下 水分布图； 然后执 行6)； 5)利用操作终端， 根据现有数据库， 计算灾区地下水分布概率， 并根据分布概率结果绘 制地下水分布概率等值线图， 制定无人机飞行计划， 覆盖概率较高的区域， 用机载传感器进 一步确定地下水源详情； 白天通过光学图像中的地貌、 植被、 红外热成像、 温度、 湿度、 气 压、 核磁共振传感器辅助判断地下水的正确性， 夜晚用红外热成像、 温度、 湿度、 气压传感器辅 助判断地下水 的正确性； 无人机载飞行过程中实时将获取到的数据传回地面的操作终端， 操作终端 结合现有 数据库， 将新获取的光学、 红外热成像、 激光雷达数据更新进入移动数据 库， 并且将获取的温度、 湿度、 气压数据形成温度场、 湿度场、 气压场数据层、 核磁共振结果 加入移动数据库， 然后根据更新、 增加后的数据库重新计算生成地下水分布图， 然后进入步 骤6)； 6)利用操作终端， 根据新生成的地下水分布图， 找到有水概率最高的区域， 实施地面电 法勘测， 确 定地下水源确 定位置； 如能确 定， 则执行7)， 否则， 扩大探测区域， 返回步骤1)重 新执行； 7)向取水团队报告水源位置进行 取水； 寻水完成。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114910971 A 3