一种形体重组型多功能水体环境测量船系统技术方案

一种形体重组型多功能水体环境测量船系统，通过将测量船组成分布式物联网系统进行湖泊海洋的静水环境测量，采用子母型设计，各子船之间在通信过程中根据通信环境的变化可以互为中继，并将信息汇总给母船，同时母船也向子船发送指令；当遭遇不同水域特征时，对各船体进行组合，使测量船能适应不同水域环境；进一步的还提出了在给定充电量条件下测量船系统的最远直线航行距离的计算方法。本发明专利技术提供了一种灵活设计的测量船系统，能在测量中满足不同水域环境的要求进行形体重组，布放灵活、节能环保。

A multi-function water body environmental survey ship system

A form of body reorganized multi-function water environmental measurement ship system, which is composed of a distributed Internet of things system to measure the hydrostatic water environment of the lake and ocean, and adopts the subtype design. In the process of communication, each subship can be relayed to each other according to the changes in the communication environment, and the information is summarized to the mother ship and the mother ship. It also sends instructions to the subship. When the characteristics of different waters are encountered, the ship is combined to make the vessel adapt to the different water environment. Further, the calculation method for measuring the maximum distance of the ship system under the given charging condition is further proposed. The invention provides a flexible design of the measuring ship system, which can meet the requirements of different water environment in the measurement and reorganize the shape, the cloth is flexible, energy saving and environmental protection.

【技术实现步骤摘要】
一种形体重组型多功能水体环境测量船系统
本专利技术属于物联网
，涉及无人测量船的水体检测，为一种形体重组型多功能水体环境测量船系统。
技术介绍
水体环境监测对于改善水体环境、解决水质型缺水具有重要意义，因此为国内外政府和业界关注。近年来，随着物联网、人工智能等技术的发展，以及机器人的普及，水体环境监测的信息化、智能化和无人化成为其必然的发展趋势。刘海滨，纪文强提出了一种基于物联网技术的水体环境监测系统的设计方案，该系统利用无线传感器节点及无线通信技术，实现了水位、流量等信息实时采集、报警以及水污染状况监控双重功能[1]。李广武、韦晓强提出了一种多功能深水环保船，主要用于海面溢油回收，兼具对小块漂浮垃圾的回收功能[2]。金英连，王斌锐，严天宏提出了一种自主湖水环境监测船的设计方案，利用三层递阶控制器及滑膜变结构转速控制算法，较好地排除水流速度的突变干扰，使船体运动控制系统平稳，从而实现水体环境的全自主监测[3]。林群馥等提出的无人驾驶水域环境智能监测船，以太阳能作为动力能源，通过定位系统和无线通讯系统，可代替人完成偏远或恶劣环境下的全天候水域环境监测[4]。可见，由于具有布放灵活本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形体重组型多功能水体环境测量船系统，其特征是包括一艘母船及若干子船，各船均为无人测量船，每一艘船上均设有无线通信模块、GPS定位模块、控制模块、以及微处理器模块，无线通信模块、GPS定位模块、控制模块连接微处理器模块，微处理器模块还连接水体信息采集模块，其中，无线通信模块用于船体之间的信息交互，母船还通过无线通信模块连接后台控制中心，GPS定位模块用于船体定位，控制模块用于控制无人测量船的运行，水体信息采集模块用于采集水体环境信息，微处理器模块用于接收前述各模块的信息，并发出对前述各模块的相应的运行控制指令；母船和子船在微处理器模块的控制下变换位置，组合为不同的队列形态。

【技术特征摘要】
1.一种形体重组型多功能水体环境测量船系统，其特征是包括一艘母船及若干子船，各船均为无人测量船，每一艘船上均设有无线通信模块、GPS定位模块、控制模块、以及微处理器模块，无线通信模块、GPS定位模块、控制模块连接微处理器模块，微处理器模块还连接水体信息采集模块，其中，无线通信模块用于船体之间的信息交互，母船还通过无线通信模块连接后台控制中心，GPS定位模块用于船体定位，控制模块用于控制无人测量船的运行，水体信息采集模块用于采集水体环境信息，微处理器模块用于接收前述各模块的信息，并发出对前述各模块的相应的运行控制指令；母船和子船在微处理器模块的控制下变换位置，组合为不同的队列形态。2.根据权利要求1所述的一种形体重组型多功能水体环境测量船系统，其特征是母船子船具有不同的体积，当需要进入狭窄水道测量或清淤时，母船发出指令由体积合适的子船进入测量，子船与母船之间通过无线通信模块交互信息，将子船所采集的数据信息发送至母船汇总，对于狭窄水道较长的情况，指令多个子船进入，由它们采用逐一中继的方式，将最远处的信息传送到母船。3.根据权利要求1所述的一种形体重组型多功能水体环境测量船系统，其特征是不同水域条件下测量船系统的形体组合为：当系统处于大风浪环境时，母船将所检测的风力数据信息发送至后台控制中心，后台控制中心判断风力超过预设门限，则向测量船系统发送指令，各船根据系统预设的目标位置排列，以母船为中心整个测量船系统列队形成“十”字型结构，抵御风浪防止颠覆；当系统处于平静水域时，后台控制中心通过无线通信模块向测量船系统发送指令，各船根据系统预设的目标位置排列，以母船为领头整个测量船系统列队排成“一”字型结构，以便在静水中快速航行。4.根据权利要求1所述的一种形体重组型多功能水体环境测量船系统，其特征是根据母船和子船的充电量，计算最远航行距离，用于控制测量船系统的运行，具体为：设船体充电量为E，其最远航行距离为s0的计算如下：船体电量用于通信和航行，根据香农定理，船体处于某一位置时满足以下关系：

【专利技术属性】
技术研发人员：吴珊珊，顾斌，王书旺，刘清闯，赵伟强，汤滟，丁宁，
申请(专利权)人：南京信息职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32