一种水域污染源自动探测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种水域污染源自动探测装置，包括：本体，以及安装于本体上的控制单元、驱动单元、采样单元和传感单元；传感单元用于采集方位、水质信息；驱动单元，用于驱动本体以及本体上搭载的各单元在水域上运送至目标方位；采样单元，用于水质取样；控制单元用于控制水质传感器采集水质信息的时间间隔、比较分析水质传感器采集的水质信息、储存方位、水质信息、确定污染源位置、控制驱动单元的运动、控制采样单元的采样行为。本实用新型专利技术的装置能够在水域自动巡游、自动定位、无人操作，自动搜寻水域污染源的位置并带回样本；可到达人们难以到达或高危险的水域；可自动实时监控检测大范围水域水质的情况，给出具体的水域污染物浓度。

Automatic detection device for water pollution source

The utility model discloses a water pollution automatic detection device, which comprises a main body, and a control unit is mounted on the body, a driving unit, a sampling unit and a sensing unit; sensing unit is used for collecting range and quality information; drive unit for driving each unit equipped with the body and the body is transported to the target range in the water; sampling unit for water quality sampling; control unit for controlling water quality water quality sensor information collection interval, comparative analysis of water quality information collection, storage, water quality sensor azimuth information, determine the pollution source position, control drive unit and control sampling sampling unit. The device of the utility model can automatically in the waters of parade, automatic positioning, unmanned operation, automatic search for water pollution source position and bring back samples; people can reach the hard to reach or high dangerous waters; automatic real-time monitoring can detect a wide range of water quality, water pollutant concentration and give concrete.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于水域水质探测领域，更具体地，涉及一种水域污染源自动探测装置。
技术介绍
随着工业化、城市化进程的不断加快，水域污染事件日益增多，对人民群众的日常生活和人类社会的可持续发展带来了严重的损害。因此，加大对水源的保护力度和对水污染行为的处罚力度已是刻不容缓。目前，各地普遍存在私设暗管偷排，或用软管直接排放或稀释排放等严重违法行为。如果不能确定河水中污染物的方位，污染物泄漏无疑将随着时间推移而变得愈发严重。化工废水里含有大量有毒有害物质，排放在水体里虽然不一定会造成水体黑臭、富营养化，但很多无色无味物质造成的危害更大，例如，汞、铅、砷、镉、铬等重元素具有持久性的毒害污染。此外，有机污染物也在威胁着水体质量，例如常用农药中含有的敌敌畏，炼焦业中排出的多氯联苯、多含芳烃。这些化工产品、副产品进入水体后，造成的危害比富营养化厉害得多，这些污染物却难以凭肉眼观察发现。常规的水质监测方法是在水域范围内布置大量的监测点，通过人工取样进行实时实地监测，监测和分析过程复杂、周期长，需要耗费大量人力物力，还受到气候和水文等自然条件的限制，并且这种方法只能了解监测断面上的表面水质状况，只具有局部和典型的代表意义。环境监测与环境管理工作“点多，面广、量大”，而且具有“全方面、全天候、全时制”的特点，为了彻底解决环境执法人员不足的问题，节约执法成本，提高监察效能，亟需建设污染源自动查找系统，实现对水质参数进行连续自动监测、信号处理和传输。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服现有水域污染源监测中的缺陷，提供一种无人自动水域污染源探测装置。探测装置能够在湖泊等水域自动巡游、自动定位、自动航行、无人操作，自动搜寻二维水域的污染源，实现水域污染源的位置检测并带回样本；探测装置小巧便捷，可携带仪器到达人们难以到达或高危险的水域；探测装置可自动检测大范围水域水质的情况，监视和测定水体中污染物的种类、各类污染物的浓度及变化趋势，记录水域情况，给出具体的水域污染物浓度数据。为了实现上述目的，本技术提供了一种无人自动水域污染源探测装置，包括：本体，以及安装于本体上的控制单元、驱动单元、采样单元和传感单元；传感单元包括方位传感器、水质传感器，分别用于采集方位、水质信息；驱动单元，用于驱动本体以及本体上搭载的各单元在水域上运送至目标方位；采样单元，用于水质取样；控制单元，包括计时模块、数据处理模块、存储模块；计时模块用于控制水质传感器采集水质信息的时间间隔；数据处理模块用于比较分析水质传感器采集的水质信息；存储模块用于储存方位、水质信息；控制单元结合方位传感器采集的位置信息以及数据处理模块的水质信息处理结果确定污染源位置、控制驱动单元的运动、控制采样单元的采样行为。进一步地，驱动单元包括左叶轮、右叶轮、弹性联轴器和电机，左、右叶轮布置于本体的两侧，电机通过弹性联轴器连接叶轮，叶轮的桨叶全部或者部分浸入水中。进一步地，叶轮的外面有保护罩，保护罩固定在本体上，保护罩对应叶轮的下方留有开口。进一步地，水质检测传感器可根据检测内容更换，检测内容包括水温、pH值、电导率、溶解氧、铵离子、氰离子、硝酸根、COD、TOC、浊度、叶绿素a及蓝绿藻中的一项或多项。进一步地，采样单元包括电磁铁、阀门、样品槽；控制单元控制电磁铁的通断，电磁铁用于控制阀门的开合，阀门打开后样品槽浸于水中采集水样，阀门闭合后，样品槽与水域隔离。进一步地，控制单元还包括电量监控模块，当电量较低时，发出报警信号并通过控制单元控制驱动单元返程。进一步地，控制单元还包括通讯模块，用于实时与远程控制系统进行数据交换，并接收远程控制系统的指令。进一步地，本体还搭载有障碍检测传感器，实时向控制单元上传障碍检测信息，控制单元根据接收的障碍检测信息，控制驱动单元改变方向。进一步地，障碍检测传感器的检测区域为扇形区域，扇形区域能够敏感检测到障碍物的那部分的宽度不小于探测装置的最大宽度。进一步地，本体搭载太阳能电池板，用于电力续航。总体而言，通过本技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：1)可自动定位至水域污染源，用于水域的环境保护；2)增加港口管理部门监视船舶污染、其他类型有害污染物和来自水下管道排放污染物质的灵活性和适应性；3)掌握水域水质分布情况，掌握污染物的来源、扩撒、迁移、反应、转化，了解污染物对环境质量的影响程度；4)实施准确可靠的污染监测，为环境执法部门提供执法依据；5)能够自动巡游工作和监测水域水质，为水质监测提供一种快捷、省力的新型装备。附图说明图1是系统组成框图示意图；图2是第一实施例外部结构立体俯视示意图；图3是图2的仰视示意图；图4是图2的内部布局俯视图；图5是图2的立体分解示意图；图6是探测装置搜索总体流程示意图；图7是污染物浓度测量传感器布置和编号示意图；图8是探测装置范围搜索示意图；图9是探测装置精确搜索流程图。在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：控制单元1驱动单元2左、右叶轮21、22弹性联轴器23电机24采样单元3阀门31样品槽32电磁铁33方位传感器4定位模块41电子罗盘42水质传感器5障碍检测传感器6本体7电源模块8具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。在附图当中，为表达简明，对各部件之间的常规线路连接进行了省略。图1是本技术无人自动水域污染源探测装置的系统组成框图示意图，图2至图5分别显示了本技术第一实施例的无人自动水域污染源探测装置的外部和内部结构。本技术第一实施例包括：本体，以及安装于本体上的控制单元、驱动单元、采样单元和传感单元；传感单元包括方位传感器、水质传感器、障碍检测传感器，分别用于采集方位、水质、障碍信息；驱动单元，用于驱动本体以及本体上搭载的各单元在水域上运送至目标方位；采样单元，用于水质取样；控制单元，包括计时模块、数据处理模块、存储模块；计时模块用于控制水质传感器采集水质信息的时间间隔；数据处理模块用于比较分析水质传感器采集的水质信息；存储模块用于储存方位、水质信息；控制单元结合方位传感器采集的位置信息以及数据处理模块的水质信息处理结果确定污染源位置、控制驱动单元的运动、控制采样单元的采样行为。驱动单元包括左右叶轮、弹性联轴器和电机，左右叶轮布置于本体的两侧。电机通过弹性联轴器连接叶轮，将转动输出至叶轮，叶轮的桨叶全部或者部分浸入水中。探测装置的前进、后退和转向依靠两个叶轮的转动方向来实现。当两叶轮分别正反转，则实现探测装置的转向，两叶轮同时正转或者反转，则实现探测装置的前进或后退。可以理解，当探测装置需要180°转向(或者反向前进)时，直接两叶轮同时反转即可，比转动180°再前进更加的便捷。转向操作也可以由两叶轮转动的速度差异来实现。叶轮的外面有保护罩(未图示)，保护罩固定在本体上，保护罩位于叶轮的外面，在叶轮的下方留有开口以使叶轮与水正常接触实现驱动。保护罩是防止叶轮碰触到岸边、障碍物等。采样本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水域污染源自动探测装置，其特征在于，包括：本体，以及安装于本体上的控制单元、驱动单元、采样单元和传感单元；传感单元包括方位传感器、水质传感器，分别用于采集方位、水质信息；驱动单元，用于驱动本体以及本体上搭载的各单元在水域上运送至目标方位；采样单元，用于水质取样；控制单元，包括计时模块、数据处理模块、存储模块；计时模块用于控制水质传感器采集水质信息的时间间隔；数据处理模块用于比较分析水质传感器采集的水质信息；存储模块用于储存方位、水质信息；控制单元结合方位传感器采集的位置信息以及数据处理模块的水质信息处理结果确定污染源位置、控制驱动单元的运动、控制采样单元的采样行为。

【技术特征摘要】
1.一种水域污染源自动探测装置，其特征在于，包括：本体，以及安装于本体上的控制单元、驱动单元、采样单元和传感单元；传感单元包括方位传感器、水质传感器，分别用于采集方位、水质信息；驱动单元，用于驱动本体以及本体上搭载的各单元在水域上运送至目标方位；采样单元，用于水质取样；控制单元，包括计时模块、数据处理模块、存储模块；计时模块用于控制水质传感器采集水质信息的时间间隔；数据处理模块用于比较分析水质传感器采集的水质信息；存储模块用于储存方位、水质信息；控制单元结合方位传感器采集的位置信息以及数据处理模块的水质信息处理结果确定污染源位置、控制驱动单元的运动、控制采样单元的采样行为。2.如权利要求1所述的一种水域污染源自动探测装置，其特征在于：驱动单元包括左叶轮、右叶轮、弹性联轴器和电机，左、右叶轮布置于本体的两侧，电机通过弹性联轴器连接叶轮，叶轮的桨叶全部或者部分浸入水中。3.如权利要求2所述的一种水域污染源自动探测装置，其特征在于：叶轮的外面有保护罩，保护罩固定在本体上，保护罩对应叶轮的下方留有开口。4.如权利要求1所述的一种水域污染源自动探测装置，其特征在于：水质检测传感器可根据检测内容更换，检测内容包括水温、pH值、电导率...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹小斌，梁建，李锡文，杨屹立，何宇，沈宝君，孙志斌，史铁林，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42