池塘監視系統以及相關監視方法
【專利摘要】用于監視包含諸如水的池塘的系統，包括至少一個第一元件，第一元件包括具備獨立推進能力的至少一個潛水機器人(2A，2B，2C)，所述推進能力用于在所述池塘中推進所述機器人，在機器人上安裝至少一個傳感器(15)，能夠產生代表所述池塘相對于參考狀態的至少一個擾動的量的至少一個測量結果，所述第一元件還具備通信能力，用于在潛水位置中與至少一個第二元件(2A，2B，2C，5)進行通信，所述系統被配置成在處理模塊(11)中處理至少一個傳感器(15)的輸出并觸發至少一個動作。
【專利說明】池塘監視系統以及相關監視方法
【技術領域】
[0001]本發明的領域是用于監視池塘，例如游泳池的系統，包括能夠產生代表池塘相對于參考狀態的擾動的測量結果的傳感器。
[0002]更具體而言，本發明的領域是用于監測池塘中存儲的水的質量的裝置。本發明的領域還是監視池塘中有人侵入的事件的監視系統。
【背景技術】
[0003]池塘，例如私人或公共游泳池，充滿了諸如水的液體。不能考慮水的不斷更新。不過，水的組成不穩定，水的質量可能下降。現在，有必要確保特定的可使用舒適度，以便符合預定的安全條件。因此例行的做法是為這種池塘裝備水質監視系統。這樣的系統包括能夠測量代表水質的物理-化學量的傳感器。傳感器例如能夠測量水的溫度、其PH值、其電導率、其在水中的氧化還原電勢(代表殺菌劑在水中的濃度，例如氯、溴或活性氧)。監視水質使得能夠觸發水的適當處理。當前的做法是引入適當量的合適維護產品，以便開動水氧化泵或水過濾裝置。
[0004]W02007/02530公開了一種安裝有傳感器的漂浮監視系統，所述傳感器能夠測量代表水質的量。不過，這種裝置的誤報警比例高。在池塘的特定點測量的水質未必代表池塘總體的水質。
[0005]已知有一種沉沒監視系統，其安裝于池塘側面，包括浸入水中的探頭，能夠探測由落入池塘的人體產生的聲波。不過，誤報警次數(沒有沉沒事件時探測到沉沒，或者發生沉沒事件時沒探測到沉沒)高。例如，考慮到風的力量，墜落體引起的涌浪阻尼可能要花費一些時間，甚至在風速大于36km/h時未發生時也是這樣。這種現象降低了系統的靈敏度。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是提出一種可靠的池塘監視系統，亦即，該系統表現出低的誤報警率。
[0007]為此，本發明的主題是一種用于監視包含諸如水的液體的池塘的系統，其特征在于，包括至少一個第一元件，所述第一元件包括:至少一個具備獨立推進能力并且具備通信能力的潛水機器人，所述推進能力用于在所述池塘中推進所述機器人，所述通信能力用于在潛水位置與至少一個第二元件進行通信，使得能夠與所述第二元件通信，所述第一元件包括多個潛水機器人和/或所述第二元件為潛水機器人；傳感器，所述傳感器安裝于所述潛水機器人上并且能夠產生代表所述池塘相對于參考狀態的至少一個擾動的量的測量結果，所述系統被配置成在處理模塊11中處理所述傳感器(15，150)的輸出，以利用信息模塊觸發關于池塘相對于參考狀態的擾動信息的至少一個動作。
[0008]這種系統與現有技術系統相比表現出增強的可靠性。
[0009]有利地，所述監視系統還包括能夠產生視覺或聽覺報警的報警裝置和/或顯示模塊。
[0010]有利地，所述信息模塊包括用于修改至少一個潛水機器人的外觀的模塊。
[0011]有利地，所述第二元件是被配置成漂浮于所述池塘中所含液體上的中央單元。
[0012]有利地，所述處理模塊被安裝于所述中央單元上。
[0013]有利地，至少一個擾動是有人侵入所述池塘中，并且其中所述至少一個傳感器還能夠探測池塘中有人侵入。
[0014]有利地，所述至少一個傳感器包括兩個彼此間隔開的個體傳感器，從而能夠定位所述至少一個傳感器探測的侵入區域，所述系統包括基于來自兩個個體傳感器的信號探測沉沒區域的模塊。
[0015]有利地，所述至少一個擾動是通過修改所述池塘中包含的液體的超過與物理-化學參數相關的參考閾值的所述物理-化學參數而生成的。
[0016]有利地，所述處理模塊包括估計模塊和評估模塊，所述估計模塊能夠基于來自多個潛水機器人的所述液體的物理-化學參數的測量結果產生所述物理-化學參數值的估計，所述評估模塊用于評估所述液體的質量，能夠通過比較所述物理-化學參數值的至少一個估計值和與所述物理-化學參數相關的參考閾值來檢查所述液體是否符合預定質量標準。
[0017]有利地，所述處理模塊還包括能夠基于至少一個估計，或基于所述液體質量的評估，來產生信息模塊驅動命令，從而通知人員所述液體的質量。
[0018]有利地，所述第一元件包括若干具備獨立推進能力的潛水機器人，傳感器安裝于所述潛水機器人上，能夠產生代表所述池塘相對于參考狀態的至少一個擾動的量的至少一個測量結果和/或第二元件由具備獨立推進能力的潛水機器人構成，其上安裝至少一個傳感器，能夠產生代表所述池塘相對于參考狀態的至少一個擾動的量的至少一個測量結果，其中估計模塊能夠基于來自多個潛水機器人的所述物理-化學參數的多個測量結果來產生代表所述液體質量的物理-化學參數值的估計。
[0019]有利地，所述估計模塊能夠基于來自同一個潛水機器人的所述物理-化學參數的多個測量結果，產生代表所述液體質量的物理-化學參數值的估計值。
[0020]本發明另一主題是一種基于至少一個第一元件監視包含水的池塘的方法，所述至少一個第一元件包括至少一個具備獨立推進能力并且具備通信能力的潛水機器人，所述推進能力用于在所述池塘中推進所述機器人，所述通信能力用于在潛水位置與至少一個第二元件通信，使得能夠與所述第二元件通信，所述第一元件包括多個潛水機器人和/或所述第二元件為潛水機器人，傳感器安裝于所述潛水機器人上，能夠產生代表所述池塘相對于參考狀態的至少一個擾動的量的測量結果，所述方法包括產生代表所述池塘相對于參考狀態的至少一個擾動的量的測量結果的步驟，所述測量結果是從所述傳感器獲得的，所述第一元件在潛水位置中與至少一個第二元件通信的步驟，處理所述傳感器的輸出以利用信息模塊觸發關于池塘相對于參考狀態的擾動信息的至少一個動作的步驟。
[0021]有利地，第二元件是具備獨立推進能力的潛水機器人，所述推進能力用于在所述池塘中推進所述機器人，所述機器人上安裝至少一個傳感器，其能夠產生代表所述池塘相對于參考狀態的至少一個擾動的量的至少一個測量結果，所述系統還被配置成在處理模塊中處理所述第二元件上安裝的所述至少一個傳感器的輸出。
[0022]有利地，所述至少一個傳感器還能夠探測池塘中人的侵入，并且其中所述第一元件包括多個潛水機器人和/或所述第二元件由潛水機器人構成。
[0023]有利地，所述方法包括:
[0024]-探測人體侵入水中的步驟，在所述至少一個傳感器探測到水中有人侵入時，所述至少一個傳感器產生第一報警信號Al和代表侵入可能真正發生的概率的第一概率信號PAl，PBl，PCl，
[0025]-在第一潛水機器人產生第一報警信號Al時，至少基于來自至少一個第二潛水機器人的概率信號，檢查人的侵入是否被至少一個第二潛水機器人確認的確認步驟。
[0026]有利地，在確認侵入時，信息模塊驅動步驟，以通知人員有人落入池水中。
[0027]有利地，所述確認步驟包括:
[0028]-第一步，比較產生第一報警信號Al的潛水機器人的數量N與預定閾值數量，
[0029]-在產生第一報警信號Al的潛水機器人數量N至少等于預定閾值數量時，第二步，比較與相應報警信號Al相關聯的第一概率信號PAl，PBl，PCl與第一預定概率閾值SI。
[0030]有利地，分別在至少一個概率信號低于所述第一預定閾值時以及在產生第一報警信號Al的潛水機器人數量小于所述預定閾值數量時，所述確認步驟包括
[0031]-識別與獲得最高值的第一概率信號的潛水機器人對應的主要潛水機器人的步驟，
[0032]-激活與所述主要潛水機器人之外的潛水機器人對應的至少一個其他潛水機器人的驅動模塊的步驟，使其接近所述主要潛水機器人，
[0033]-第二探測步驟，在此期間，安裝于所述至少一個其他潛水機器人上的所述傳感器產生代表可能真正發生侵入的概率的概率信號，
[0034]-第三比較步驟，在此期間，將所述至少一個第二概率信號與第二概率閾值進行比較。
[0035]有利地，在至少一個第二概率信號高于所述第二預定閾值時，確認所述侵入事件。
[0036]有利地，所述閾值數量等于三。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0037]在閱讀作為非限制性范例并且參考附圖給出的以下詳細描述時，本發明的其他特征和優點將變得顯而易見，附圖中:
[0038]-圖1示意性地示出了根據本發明第一實施例的系統，
[0039]-圖2示意性地示出了根據本發明第二實施例的系統，
[0040]-圖3示出了根據本發明的方法的主要步驟，
[0041]-圖4示出了根據本發明的方法的優選實施例的詳細步驟，
[0042]-圖5示出了安裝于潛水機器人上的傳感器的示范性布置。
【具體實施方式】
[0043]在各附圖之間，用相同的附圖標記表示相同的元件。
[0044]圖1和2示意性示出了根據本發明用于監視池塘的系統的兩個不同實施例。在這些實施例中，池塘中包含的液體是水。在本文后面描述的任何事物也對任何其他透明液體有效。
[0045]根據圖1中所示第一實施例的系統是用于監視池塘中存儲的水的質量的系統。
[0046]根據圖2所示第二實施例的系統是用于監視池塘中存儲的水中有人侵入事件的系統。將首先描述兩個實施例公共的要素。
[0047]根據圖示兩個實施例的監視系統包括由三個潛水機器人2A，2B，2C構成的第一元件，所述潛水機器人具備獨立的推進能力3。潛水機器人能夠在水中自由運動。
[0048]獨立推進模塊3被配置成在水中的全部三個維度上向潛水機器人2A，2B, 2C傳達運動。
[0049]有利地，潛水機器人是水下機器人。它們被配置成潛入水中并在深水遨游。
[0050]例如，布置推進模塊3以向潛水機器人傳達類似于魚的運動。
[0051]根據本發明的系統還包括用于激活推進模塊3的模塊4。在圖示的實施例中，激活模塊4在遠處并且安裝于由中央處理單元5構成的第二元件上。中央處理單元5被配置成浮在池塘的水上。
[0052]作為一種變形，激活模塊4安裝于潛水機器人2A，2B, 2C上。那樣潛水機器人就能夠在液體介質中獨立運動了。激活模塊4還可以安裝于潛水機器人之一上，那么它就是主機器人。
[0053]漂浮的中央單元5中安裝了各種設備，稍后將會描述。這種布置使得能夠消除在池塘結構上安裝漂浮中央單元上安裝的設備所花的時間。
[0054]由三個相應潛水機器人2A，2B，2C構成的第一元件具備通信能力，用于和漂浮中央單元5和/或其它相應的潛水機器人2A，2B, 2C就沉沒位置以及有利地，潛水位置進行通信。
[0055]這些通信能力使得漂浮中央單元5和潛水機器人2Α，2Β, 2C能夠經由無線鏈路模塊6通信。它們使得中央單元5能夠遠程控制推進模塊3。
[0056]無線鏈路模塊例如是震動、聲學、光學(紅外或可見)或適于在液體介質，尤其是水中傳輸數據的任何其他類型的發射機和接收機。利用極低頻聲波或紅外或可見電磁波傳輸數據特別適于本發明。頻率介于3和30Hz之間的極低頻波，稱為VLF，可以在液體介質中幾乎無衰減地傳輸。相反，射頻范圍RF幾乎全被液體介質吸收，這些波在其中的傳播受到極大限制。
[0057]潛水機器人2A，2B, 2C包括能量積累模塊8，能夠向所述機器人2上安裝的設備供應電力。
[0058]電能電源模塊9安裝于中央單元5上，其旨在與能量積累模塊8合作，以確保例如通過感應為它們重新充電。
[0059]有利地，配置激活模塊4，以便向中央處理單元5引導潛水機器人2A，2B，2C，使得電源模塊9與積累模塊8合作，從而在積累模塊中存儲的電能低于預定能量閾值時，確保對它們重新充電。在圖1和2的實施例中，第一元件由三個具備獨立推進能力且安裝有傳感器15、150的潛水機器人2A，2B，2C構成。傳感器15，150能夠產生至少代表池塘相對于參考狀態的擾動的量的測量結果。
[0060]有利地，機器人包括未示出的三維定位能力。這些定位能力有利地包括用于在三維中定位機器人的模塊。例如，它們可以是慣性中央單元。
[0061]作為一種變形，潛水機器人的定位能力包括用于與至少一個潛水機器人和/或中央處理單元5進行通信的通信能力。然后處理模塊11 (如下所述)被配置成基于來自通信能力的通信信號，例如通過三角測量來定位機器人。
[0062]該系統被配置成在處理模塊11中處理傳感器15，150的輸出，以及可能的定位能力，并觸發至少一個動作。
[0063]被觸發的動作例如是通知人員池塘相對于參考狀態的擾動。
[0064]處理模塊11能夠利用至少代表池塘相對于參考狀態的擾動的量的測量結果以及可能的定位能力，來生成用于驅動信息模塊12，13，14的命令。
[0065]處理模塊11在遠處。它們安裝于中央單元5上。作為一種變形，處理模塊安裝于潛水機器人上。
[0066]在兩個實施例中，信息模塊都包括布置于池塘外部的顯不模塊12。作為一種變形，顯示模塊安裝于中央單元5上。
[0067]信息模塊還包括報警裝置13。這種裝置例如能夠產生視覺或聽覺報警。報警裝置可以在遠處。它可以安裝于休閑池塘的外部。
[0068]該系統還包括通信模塊7，使其能夠在處理模塊11和相應的信息模塊12，13，14之間交換數據。這些通信模塊例如是無線鏈路。
[0069]現在接著更精確地描述圖1所示用于監視水質的系統。
[0070]在這一實施例中，“池塘的擾動”應當被理解為表示因為改變水的物理-化學參數而產生的高于參考閾值的擾動。因此適用表達“池塘中包含的水的擾動”。
[0071]傳感器15能夠產生水的物理-化學參數的測量結果。
[0072]這些物理-化學參數是代表潛水機器人潛于其中的水的質量的量。
[0073]傳感器15例如能夠產生潛水機器人潛于其中的液體介質的氧化-還原電勢的測量結果0A、0B、0C。氧化-還原電勢代表水中的消毒劑(氯，溴，活性氧)的濃度。
[0074]作為一種變形，傳感器為溫度計，或者能夠測量傳感器浸入其中的水介質pH值或電導率的傳感器。
[0075]作為一種變形，潛水機器人安裝有多個傳感器15，其能夠測量水質的不同物理-化學量。
[0076]作為一種變形，該系統包括1，2或超過3個潛水機器人。
[0077]信息模塊例如包括安裝的信息模塊14，其能夠基于來自處理模塊11的命令修改潛水機器人的視覺外觀。
[0078]安裝的信息模塊14包括發光二極管。
[0079]布置發光二極管，從而產生從潛水機器人外部可見的照明。例如，它們安裝于潛水機器人的表面上。它們也可以安裝于界定潛水器的盒子，所述盒子對于可見電磁輻射是透明的。
[0080]圖2中未示出的這些模塊14可以安裝于根據第二實施例的系統的潛水機器人上。
[0081]處理模塊11包括估計模塊16，能夠基于水的物理-化學參數的至少一個測量結果，產生所述物理-化學參數值的估計。
[0082]處理模塊11還包括用于評估水質的模塊17，能夠通過比較物理-化學參數的至少一個估計值與相關參數相關的參考閾值，來檢查水是否符合預定的質量標準CR。
[0083]在同一個機器人上安裝幾個傳感器的情況下，模塊17接收幾個量的估計值。水質標準可以是復合質量標準。模塊17然后對幾個實測物理-化學參數的估計值與相應的預定閾值進行比較。這相當于基于幾個量的測量結果評估水質。這樣能夠改善裝置的可靠性。
[0084]在圖1中所示的實施例中，系統產生的動作是通知個人的動作。
[0085]處理模塊11還包括用于產生命令C的模塊18，該命令用于基于代表水質的至少一個物理-化學參數的至少一個估計值，或基于評估模塊17產生的水質評估，來驅動信息模塊 12，13，14。
[0086]依照根據本發明的裝置的一種操作模式，安裝于潛水機器人上的傳感器15產生氧化-還原電勢的測量結果0A，OB, 0C。在測量另一種物理-化學參數時，下列所述也是有效的。
[0087]定期進行這些測量。利用第一通信模塊定期向處理模塊11發送這些測量結果。
[0088]基于單個傳感器產生的氧化-還原電勢的幾個測量結果，計算這種電勢的估計值
O例如，它是由傳感器15在不同時刻產生的多個測量結果OA的平均值。
[0089]評估模塊17然后接收氧化-還原電勢的估計值0。它們將這一估計值0與預定的氧化-還原閾值SO進行比較。如果該電勢高于和低于這一閾值，這意味著消毒劑的濃度分別為不足或足夠。用于產生命令的模塊18然后產生打開二極管以發射紅光和綠光的命令。游泳池的主人看到潛水器發出紅光，就知道必須要向游泳池中傾倒消毒劑了。
[0090]模塊18還能夠產生觸發報警的命令或顯示命令。
[0091]通過基于在不同時刻產生的幾個測量結果來估計氧化-還原電勢，保證了氧化-還原電勢的估計值是準確的。那么監視系統是可靠的。換言之，來自這一系統的誤報警次數就低。操作員或擁有者能夠信任潛水機器人的顏色，以知道何時為池水供應消毒劑。
[0092]有利地，潛水機器人被配置成一直走來走去。然后基于在游泳池的不同點進行的測量來產生氧化-還原電勢的計算值，這樣提高了估計電勢的精確度和根據本發明的系統的可靠性。
[0093]作為一種變形，基于由安裝于不同潛水機器人(因此該系統包括至少兩個潛水機器人)上的不同傳感器產生的氧化-還原電勢的測量結果，計算這種電勢的估計值O例如，通過產生從不同傳感器獲得的測量結果的平均值來計算它。
[0094]在池塘的不同點產生用于估計氧化-還原電勢的測量結果，因為不同的潛水機器人必然要占據不同位置(因此精確度直接與所用機器人數量相關)。
[0095]在潛水機器人被配置成潛水時，進一步增強了裝置的可靠性。因此保證了在深處產生測量結果。現在已經證明，在深處產生的測量結果比在表面上產生的更能代表水質。
[0096]圖2示出了根據本發明第二實施例的系統。這種系統是用于探測侵入的系統，能夠探測人體侵入到池水中。
[0097]在每個潛水機器人2Α，2Β，2C上安裝傳感器150，其能夠產生代表池塘，更具體而言，池中所包含的液體，相對于參考狀態的擾動的量的測量結果。在這一實施例中，擾動是人侵入了池塘。
[0098]傳感器150例如能夠探測池塘中人體，例如每個人的侵入。
[0099]在這一實施例中，傳感器150能夠探測有人侵入池塘所包含的液體中，在所述范例中，所述液體為水。
[0100]例如，它們能夠產生在人侵入池塘所含液體時變化的量的測量結果。如果該量經歷陡峭的變化，亦即，如果在預定時間段期間，該量的變化超過預定閾值，則探測到侵入。傳感器150例如能夠測量亮度并探測這種亮度的陡峭變化。它們還能夠在亮度降到預定閾值之下時探測到侵入。
[0101]傳感器150還可以是聲音類型的，即能夠探測由沉沒產生的沖擊波，然后探測氣泡的聲音跡線。
[0102]傳感器150能夠產生代表可能發生侵入的概率的概率信號。傳感器還能夠在它們探測到侵入時，亦即探測到沉沒事件時，產生報警信號。
[0103]例如，在亮度變化的速度高于預定探測閾值時，產生報警信號，與報警信號相關聯的概率信號與概率變化速度成正比。
[0104]報警信號和概率信號被發送到第二元件，在圖2中，第二元件是漂浮中央單元5并安裝有處理模塊11。
[0105]現在將描述實現根據本發明第二實施例的裝置的方法。
[0106]圖3中示出了該方法的主要步驟。
[0107]實施這種方法要求根據本發明第二實施例的系統包括幾個潛水機器人，每個潛水機器人都安裝有至少一個傳感器150。
[0108]該方法包括第一步200:探測休閑池塘的水中人的侵入，在探測到侵入時，在它們探測到有人落水時，傳感器150產生第一報警信號Al和第一概率信號PAl，PBl，PCl，所述第一概率信號代表池水中有人侵入真正可能發生的概率。這個步驟還包括向處理模塊11發送第一信號的步驟。在這里，數據被發送到第二元件，即中央處理單元5。
[0109]在第一潛水機器人向處理模塊11發送至少一個第一報警信號Al時，該方法包括確認步驟210:至少基于來自與第一潛水機器人不同的一個或多個第二潛水機器人的第一概率信號，檢查有人落水是否被至少一個第二潛水機器人確認。
[0110]這一確認步驟使得能夠與包括單個探測器的裝置相比提高根據本發明的裝置的可靠性。在該裝置確認沉沒事件時，實際發生沉沒的概率高。確認步驟使得能夠區分誤探測。
[0111]如果確認了侵入，該方法包括步驟220:利用處理模塊11驅動信息模塊，以便向人通知有人落入池水中。例如，這需要驅動報警裝置，從而發射聽覺和/或視覺報警，或者驅動顯示裝置以顯示信息。
[0112]根據一個優選實施例，根據第二實施例的裝置包括至少三個潛水機器人。
[0113]圖4示意性示出了在這種情況下該方法的步驟。
[0114]確認步驟210包括步驟211和第一步驟212，步驟211是計算向處理模塊11發送第一報警信號的潛水機器人數量N，第一步驟212是比較潛水器數量N與預定閾值數量。在圖4中所示的范例中，這個閾值數量等于3。
[0115]有利地，這個步驟包括統計在預定時間窗口之內向處理模塊11發送第一報警信號Al的潛水機器人數量。
[0116]如果至少三個潛水機器人探測到侵入，那么確認步驟包括第二步驟213，即將伴隨第一報警信號Al的第一概率信號PA1，PBl, PCl與第一預定概率閾值SI進行比較。
[0117]如果與相應第一報警信號Al相關聯的所有第一概率信號PAl，PBl，PCl都高于第一預定閾值Si，確認發生了侵入事件。
[0118]否則，確認步驟210還有利地(但并非必須)包括步驟214:識別與潛水機器人2A對應的主潛水機器人，從潛水機器人2A獲得了具有最高值的第一概率信號。
[0119]此外，確認步驟210包括步驟215:激活與主潛水機器人2A之外的潛水機器人對應的其他潛水機器人2B，2C的驅動模塊，使它們接近主潛水機器人2A。這個步驟是由激活模塊基于從定位能力獲得的不同潛水機器人位置測量結果執行的。
[0120]確認步驟包括第二探測步驟216，在此期間，其他潛水機器人2B，2C的探測模塊150產生第二概率信號PB2，PC2并且經由無線通信模塊6向處理模塊11發送它們。
[0121]這個步驟之后是第三步驟217:將從其他潛水機器人獲得的第二概率信號PB2，PC2與第二預定概率閾值S2進行比較。如果來自至少一個其他潛水機器人2B，2C的至少一個第二概率信號PB2，PC2高于第二預定閾值S2，則有利地確認沉沒事件。
[0122]作為一種變形，在激活階段215期間，僅將其他潛水機器人中的一些引導向主要潛水機器人。在向主要機器人弓I導的潛水機器人數量大時，探測可靠性也大。
[0123]如果處理模塊11從少于三個潛水機器人接收第一報警信號，確認步驟210不包括第一比較步驟213。
[0124]假定其他潛水機器人2B, 2C與主潛水機器人2A的集中(convergence)不是瞬間的，第二概率閾值S2有利地低于第一閾值。在實踐中，人體侵入池塘的后果隨時間而衰減。例如，在測量聲波時，沉沒事件產生的沖擊波隨時間衰減。
[0125]作為一種變形，第一概率閾值SI等于第二概率閾值S2。例如，在探測模塊是光學類型且概率信號與亮度成反比時，本實施例是有意義的。
[0126]為了實施激活步驟215，有利地使用潛水機器人的定位能力。
[0127]有利地，如圖5中所示，安裝于潛水機器人2A上的傳感器150包括兩個個體傳感器151，152，它們被布置成在潛水器潛水時在水平面中彼此間隔開。該系統有利地包括基于來自兩個個體傳感器的信號探測假定發生沉沒的沉沒區域的模塊。
[0128]例如，在潛水器2A的相應側翼Fl，F2上布置兩個個體傳感器151，152。有利地，潛水機器人2A在潛水器潛水時在水平面中具有長方形形狀。
[0129]根據本發明的系統提供了良好的可靠性。在實踐中，能夠探測侵入的傳感器在被置于水下時，比在置于表面時表現出更好的靈敏度。
[0130]為了實施前述方法，處理模塊包括以下模塊(圖2中未示出):
[0131]-用于計算探測到侵入的潛水器數量N的模塊，
[0132]-用于比較潛水器數量與閾值數量的模塊，
[0133]-用于比較概率信號與預定閾值以便能夠實施兩個比較步驟213，217的模塊，
[0134]-用于識別向處理模塊發送最大概率信號的潛水器的模塊。
[0135]這些模塊有利地是計算模塊。
[0136]根據本發明的該系統容易安裝。它不需要對池塘進行任何安裝操作。值得注意的是，傳感器安裝于池塘外部的潛水機器人上。然后將機器人浸入池塘的水中。還簡化了監視裝置的維護。
[0137]在本發明的第一和第二實施例的變形中，如前所述，第一元件由一個或多個潛水機器人2A，2B，2C構成。第二元件也如前所述由潛水機器人2A，2B，2C構成。因此適用表達“主-從機器人”。然后該系統還被配置成在處理模塊中處理安裝于第二元件上的傳感器15，150的輸出，如有必要，處理所述第二元件的定位能力。
[0138]處理模塊11可以安裝于主機器人(第二元件)上。它們也可以是遠程的并且具備用于與第二元件(主機器人)進行通信的通信能力。主機器人然后接收傳感器15、150的輸出，如果合適的話，接收從機器人和主機器人的定位能力并將它們發送到處理模塊。換言之，在這種情況下，該系統包括一組機器人，包括對應于第一兀件的第一組機器人和對應于第二兀件的額外機器人。這一額外的機器人是主機器人，第一兀件的機器人是從機器人。
[0139]激活模塊3可以安裝于主機器人上。
[0140]此外，在根據第一和第二實施例的系統包括若干潛水機器人時，后者可以分布于第一和第二元件之間。第一元件如前所述可以由一個或多個潛水機器人構成，第二元件如前所述可以由潛水機器人構成。
【權利要求】
1.一種用于監視包含諸如水的液體的池塘的系統，其特征在于，所述系統包括至少一個第一元件，所述至少一個第一元件包括:具備獨立推進能力并且具備通信能力的至少一個潛水機器人(2A，2B，2C)，所述推進能力用于在所述池塘中推進所述機器人，所述通信能力用于在潛水位置與至少一個第二元件(2A，2B，2C，5)進行通信，所述第一元件包括多個潛水機器人和/或所述第二元件是潛水機器人；傳感器(15，150)，所述傳感器(15，150)安裝于所述潛水機器人上并且能夠產生代表所述池塘相對于參考狀態的至少一個擾動的量的測量結果，所述系統被配置成在處理模塊(11)中處理所述傳感器(15，150)的輸出，以利用信息模塊觸發關于所述池塘相對于參考狀態的擾動的信息的至少一個動作。
2.根據權利要求1所述的監視系統，還包括能夠產生視覺或聽覺報警的報警裝置(13)和/或顯示模塊(12)。
3.根據前述權利 要求中的任一項所述的監視系統，其中所述信息模塊包括用于改變至少一個潛水機器人(2A，2B，2C)的外觀的模塊(14)。
4.根據權利要求1至3中的任一項所述的監視系統，其中所述第二元件是被配置成漂浮于所述池塘中所含液體上的中央單元(5)。
5.根據前述權利要求所述的監視系統，其中所述處理模塊(11)被安裝在所述中央單元(5)上。
6.根據權利要求1至5中的任一項所述的監視系統，其中至少一個擾動是有人侵入所述池塘中，并且其中所述至少一個傳感器(150)還能夠探測所述池塘中有人侵入。
7.根據前述權利要求中的任一項所述的監視系統，其中所述至少一個傳感器(150)包括兩個彼此間隔開的個體傳感器(151，152)，從而能夠定位所述至少一個傳感器(150)探測到的侵入區域，所述系統包括用于基于來自所述兩個個體傳感器(151，152)的信號來探測沉沒區域的模塊。
8.根據權利要求1至5中的任一項所述的監視系統，其中至少一個擾動是通過修改所述池塘中包含的所述液體的物理-化學參數而生成的，所述物理-化學參數高于與所述參數相關的參考閾值。
9.根據權利要求8所述的監視系統，其中所述處理模塊(11)包括估計模塊(16)和評估模塊(17)，所述估計模塊(16)能夠基于來自多個潛水機器人(2A，2B，2C)的所述液體的物理-化學參數的測量結果產生所述物理-化學參數的值的估計值，所述評估模塊(17)用于評估所述液體的質量并且能夠通過比較所述物理-化學參數的值的至少一個估計值和與所述物理-化學參數相關的參考閾值來檢查所述液體是否符合預定質量標準。
10.根據權利要求9所述的監視系統，其中所述處理模塊(11)還包括模塊(18)，所述模塊(18)能夠基于至少一個估計，或基于所述液體的質量的評估，來生成信息模塊驅動命令(12，13，14)，從而向人員通知所述液體的質量。
11.根據權利要求8至10中的任一項所述的監視系統，其中所述估計模塊(16)能夠基于來自同一個潛水機器人(2A，2B，2C)的所述物理-化學參數的多個測量結果，來產生代表所述液體的質量的物理-化學參數的值的估計值0。
12.根據前述權利要求中的任一項所述的系統，包括用于激活所述推進能力的模塊，并且其中所述潛水機器人包括能量積累模塊(8)，所述系統包括電能電源模塊(9)，所述電能電源模塊旨在與安裝于中央單元上的所述能量積累模塊(8)合作，所述激活模塊(4)被配置成向所述中央單元(5)引導所述潛水機器人，以使所述電源模塊與所述積累模塊(8)合作，從而確保在所述積累模塊中存儲的電能低于預定能量閾值時對所述積累模塊(8)重新充電。
13.一種基于至少一個第一元件來監視包含水的池塘的方法，所述至少一個第一元件包括:具備獨立推進能力并且具備通信能力的至少一個潛水機器人(2A，2B，2C)，所述推進能力用于在所述池塘中推進所述機器人，所述通信能力用于在潛水位置與至少一個第二元件(2A，2B，2C，5)進行通信以使得能夠與所述第二元件進行通信，所述第一元件包括多個潛水機器人和/或所述第二元件是潛水機器人；傳感器(15，150)，所述傳感器(15，150)安裝于所述潛水機器人上并且能夠產生代表所述池塘相對于參考狀態的至少一個擾動的量的測量結果，所述方法包括:產生代表所述池塘相對于參考狀態的至少一個擾動的量的測量結果的步驟，所述測量結果是從所述傳感器(15)獲得的；所述潛水位置中的所述第一元件與至少一個第二元件(2A，2B，2C，5)進行通信的步驟；處理所述傳感器(15，150)的輸出以利用信息模塊觸發關于所述池塘相對于參考狀態的擾動的信息的至少一個動作的步驟。
14.根據權利要求13所述的監視方法，還包括: -探測(200)人體侵入水中的步驟，在所述至少一個傳感器(150)探測到所述水中有人侵入時，所述至少一個傳感器產生第一報警信號Al和第一概率信號PA1、PBU PC1，所述第一概率信號PA1、PBUPCl代表所述侵入可能真正發生的概率，以及 -在第一潛水機器人產生第一報警信號Al時，至少基于來自至少一個第二潛水機器人的概率信號，檢查人的侵入是否被至少一個第二潛水機器人確認的確認步驟(210)。
15.根據前述權利要求中的任一項所述的監視方法，包括在確認所述侵入時，驅動(220)信息模塊的步驟，以通知人員有人落入所述池塘的所述水中。
16.根據權利要求14或15所述的監視方法，其中所述確認步驟(210)包括: -比較產生第一報警信號Al的潛水機器人的數量N與預定閾值數量的第一步(212)，以及 -在產生第一報警信號Al的潛水機器人的數量N至少等于所述預定閾值數量時，比較與相應報警信號Al相關聯的第一概率信號PA1、PB1、PC1與第一預定概率閾值SI的第二步(213)。
17.根據權利要求16所述的監視方法，其中分別在至少一個概率信號低于所述第一預定閾值時以及在產生第一報警信號Al的潛水機器人數量小于所述預定閾值數量時，所述確認步驟(210)包括 -識別主潛水機器人的步驟(214)，所述主潛水機器人與如下潛水機器人對應:從該機器人獲得了具有最高值的所述第一概率信號， -激活與所述主潛水機器人之外的潛水機器人對應的至少一個其他潛水機器人的驅動模塊(4)的步驟(215)，使所述至少一個其他潛水機器人接近所述主潛水機器人， -第二探測步驟(216)，在所述第二探測步驟期間，安裝于所述至少一個其他潛水機器人上的所述傳感器(150)產生代表可能真正發生侵入的概率的概率信號， -第三比較步驟(217)，在所述第三比較步驟期間，將所述至少一個第二概率信號與第二概率閾值比較。
18.根據權利要求17所述的監視方法，其中在至少一個第二概率信號高于所述第二預定閾值時，確認所述侵入事件。
19.根據權利要求17或18所述的監視方法，其中所述閾值數量等于三。
【文檔編號】G08B21/08GK104080987SQ201280065696
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2012年11月20日 優先權日:2011年11月21日
【發明者】B·邁索尼耶, F·巴迪內 申請人:奧爾德巴倫機器人公司