一种自航式锚定水质监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种自航式锚定水质监测系统，包括数据处理及控制模块、驱动航游模块、锚定收放模块、探头及收放模块和浮标本体，数据处理及控制模块、驱动航游模块、锚定收放模块和探头及收放模块均固定于浮标本体，数据处理及控制模块分别与驱动航游模块、锚定收放模块和探头及收放模块电性连接。采用数据处理及控制模块对监测装置进行定位和控制，通过驱动航游模块可让装置自动航游到指定位置，再通过锚定收放模块对装置进行锚定固定。通过探头及收放模块可将探头放置到不同水深进行监测，解决了现有技术中浮标和固定标的缺点，可进行自动收放控制、自动航游和远程控制，环境适应性强，应用范围广。

【技术实现步骤摘要】
一种自航式锚定水质监测系统
本专利技术涉及水质监测设备，特别涉及一种自航式锚定水质监测系统。
技术介绍
现有水质监测浮标主要存在投放不方便和固定麻烦的问题，特别是针对大面积水域，需要借助船舶等辅助机具进行投放。传统浮标，在投放后，一般采用系留绳固定，在小水域尚能勉强应付，但到较大水域，则无法实施。大面积水域投放后浮标如不能较好固定，浮标容易随着水流或者风发生漂移，影响监测结果。现有水质监测浮标，因其探头固定，在需要监测不同层深水质的情况下，不能较好适应和实施。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种能进行自主航行、定位、锚定、和和远程控制的自航式锚定水质监测系统。根据本专利技术的一个方面，提供了一种自航式锚定水质监测系统，包括数据处理及控制模块、驱动航游模块、锚定收放模块、探头及收放模块和浮标本体，所述数据处理及控制模块、驱动航游模块、锚定收放模块和探头及收放模块均固定于浮标本体，所述数据处理及控制模块分别与驱动航游模块、锚定收放模块和探头及收放模块电性连接并控制驱动航游模块、锚定收放模块和探头及收放模块工作。在一些实施方式中，所述数据处理及控制模块包括控制装置、GPS定位装置、GSM通讯装置和蓄电池，所述控制装置与GPS定位装置电性连接并能接收GPS定位装置的定位信息，所述控制装置与GSM通讯装置电性连接并能向GSM通讯装置发送数据或接收GSM通讯装置传送的数据，所述蓄电池与控制装置电性连接。在一些实施方式中，所述浮标本体包括浮标本体上筒、浮标本体下筒和防护圈，所述浮标本体下筒固定于浮标本体上筒的下侧，所述防护圈环绕固定于浮标本体上筒外，所述数据处理及控制模块固定于浮标本体上筒内，所述驱动航游模块固定于浮标本体下筒。在一些实施方式中，所述驱动航游模块包括驱动电机和螺旋桨，所述驱动电机固定于浮标本体下筒内，所述驱动电机与螺旋桨固定连接，所述螺旋桨位于浮标本体下筒外，所述驱动电机和螺旋桨一一对应设置成多个，所述驱动电机与数据处理及控制模块电性连接，多个所述螺旋桨安装于同一水平面并环绕于浮标本体下筒外。在一些实施方式中，所述锚定收放模块包括蜗杆减速电动机、锚链轮、锚链、锚、锚链张力传感器和锚机控制器，所述蜗杆减速电动机与锚链轮固定连接并能带动锚链轮转动，所述锚链的一端与锚链轮固定连接，所述蜗杆减速电动机和锚链张力传感器均固定于浮标本体上筒内，所述锚链贯穿浮标本体上筒的底部和浮标本体下筒，所述锚链张力传感器与锚链相接并能实时监测锚链的张力，所述蜗杆减速电动机和锚链张力传感器分别与锚机控制器电性连接，所述锚机控制器与数据处理及控制模块电性连接。在一些实施方式中，所述锚链的另一端与锚固定连接，所述浮标本体下筒的底部设有锚链待机位，所述锚链端头传感器安装于锚链待机位内。在一些实施方式中，所述探头及收放模块包括步进电机、电缆卷轴、电缆缆绳、探头和探头控制器所述步进电机与电缆卷轴固定连接并能带动电缆卷轴转动，所述电缆缆绳的一端与电缆卷轴固定连接，所述电缆缆绳的另一端与探头固定连接，所述探头控制器与步进电机电性连接并能向步进电机发送控制信号，所述探头控制器与数据处理及控制模块电性连接。在一些实施方式中，自航式锚定水质监测系统还包括太阳能电池板和支架，所述支架固定于浮标本体的上侧，所述太阳能电池板固定于支架的上端，所述太阳能电池板与数据处理及控制模块电性连接。在一些实施方式中，自航式锚定水质监测系统还包括远程服务器和接收终端，所述数据处理及控制模块与远程服务器和接收终端无线连接，所述远程服务器与接收终端无线连接。本专利技术的有益效果是：采用控制装置、GPS定位装置和GSM通讯装置组成的数据处理及控制模块对监测装置进行定位和控制。通过驱动航游模块可让装置自动航游到指定位置，再通过锚定收放模块对装置进行锚定固定。通过探头及收放模块可将探头放置到不同水深进行监测，解决了现有技术中浮标和固定标的缺点，可进行自动收放控制、自动航游和远程控制，环境适应性强，应用范围广。附图说明图1为本专利技术一实施方式的一种自航式锚定水质监测系统的结构示意图；图2为图1所示一种自航式锚定水质监测系统的控制系统图；图3为本专利技术另一实施方式的一种自航式锚定水质监测系统的锚定收放模块的控制系统图。具体实施方式下面结合附图对专利技术作进一步详细的说明。图1～图3示意性地显示了根据本专利技术的一种实施方式的一种自航式锚定水质监测系统。参照图1～图3，自航式锚定水质监测系统包括数据处理及控制模块1、驱动航游模块2、锚定收放模块3、探头及收放模块4和浮标本体5、太阳能电池板6、支架7、远程服务器和接收终端。数据处理及控制模块1、驱动航游模块2、锚定收放模块3、探头及收放模块4、太阳能电池板6、支架7均固定于浮标本体5，形成可自由在水面上漂浮的浮标检测装置，远程服务器和接收终端通过与数据处理及控制模块1无线连接以实现对浮标检测装置的远程控制。数据处理及控制模块1分别与驱动航游模块2、锚定收放模块3和探头及收放模块4电性连接并控制驱动航游模块2、锚定收放模块3和探头及收放模块4工作。支架7固定于浮标本体5的上侧，太阳能电池板6固定于支架7的上端，太阳能电池板6与数据处理及控制模块1电性连接。数据处理及控制模块1与远程服务器和接收终端无线连接，数据处理及控制模块1能向远程服务器传送数据和接收远程服务器的控制指令。远程服务器与接收终端无线连接并能向接收终端传送数据，接收终端可以是手机终端APP。数据处理及控制模块1包括控制装置11、GPS定位装置12、GSM通讯装置13和蓄电池14。控制装置11可以采用STC89C52型单片机。控制装置11与GPS定位装置12电性连接，GPS定位装置12能实时监测装置的位置并传送定位信息给控制装置11。控制装置11与GSM通讯装置13电性连接并能向GSM通讯装置13发送数据或接收GSM通讯装置13传送的数据，GSM通讯装置13能与远程服务器进行通讯并传送数据。蓄电池14与控制装置11电性连接，蓄电池14能为各部件供电，并能接收太阳能电池板6吸收并转化的电能。浮标本体5包括浮标本体上筒51、浮标本体下筒52和防护圈53。浮标本体上筒51和浮标本体下筒52均呈中空密封状，可使整个装置浮游于水面上。浮标本体下筒52固定于浮标本体上筒51的下侧，防护圈53环绕固定于浮标本体上筒51外，数据处理及控制模块1固定于浮标本体上筒51内，驱动航游模块2固定于浮标本体下筒52。浮标本体上筒51和浮标本体下筒52可以采用不锈钢材质制作，防护圈53可以采用柔性橡胶或塑料材质制作，可对整个装置起到防撞保护作用。驱动航游模块2包括驱动电机21和螺旋桨22，驱动电机21固定于浮标本体下筒52内。驱动电机21与螺旋桨22固定连接并能带动螺旋桨22转动，螺旋桨22位于浮标本体下筒52外，螺旋桨3转动能推动浮标本体1在水中航行。驱动电机21和螺旋桨22一一对应设置成多个，优选为三个。驱动电机21与数据处理及控制模块1电性连接，多个螺旋桨22安装于同一水平面并均匀环绕于浮标本体下筒52外，三个螺旋桨22则互成120度。三个驱动电机21分别与控制装置11电性连接并可分别进行控制，通过控制三组驱动电机21转速，产生三个不同大小和不同方向的驱动力输出。驱动电机21采用比例控制方式，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自航式锚定水质监测系统，其特征在于：包括数据处理及控制模块(1)、驱动航游模块(2)、锚定收放模块(3)、探头及收放模块(4)和浮标本体(5)，所述数据处理及控制模块(1)、驱动航游模块(2)、锚定收放模块(3)和探头及收放模块(4)均固定于浮标本体(5)，所述数据处理及控制模块(1)分别与驱动航游模块(2)、锚定收放模块(3)和探头及收放模块(4)电性连接并控制驱动航游模块(2)、锚定收放模块(3)和探头及收放模块(4)工作。

【技术特征摘要】
1.一种自航式锚定水质监测系统，其特征在于：包括数据处理及控制模块(1)、驱动航游模块(2)、锚定收放模块(3)、探头及收放模块(4)和浮标本体(5)，所述数据处理及控制模块(1)、驱动航游模块(2)、锚定收放模块(3)和探头及收放模块(4)均固定于浮标本体(5)，所述数据处理及控制模块(1)分别与驱动航游模块(2)、锚定收放模块(3)和探头及收放模块(4)电性连接并控制驱动航游模块(2)、锚定收放模块(3)和探头及收放模块(4)工作。2.根据权利要求1所述的自航式锚定水质监测系统，其特征在于:所述数据处理及控制模块(1)包括控制装置(11)、GPS定位装置(12)、GSM通讯装置(13)和蓄电池(14)，所述控制装置(11)与GPS定位装置(12)电性连接并能接收GPS定位装置(12)的定位信息，所述控制装置(11)与GSM通讯装置(13)电性连接并能向GSM通讯装置(13)发送数据或接收GSM通讯装置(13)传送的数据，所述蓄电池(14)与控制装置(11)电性连接。3.根据权利要求2所述的自航式锚定水质监测系统，其特征在于:所述浮标本体(5)包括浮标本体上筒(51)、浮标本体下筒(52)和防护圈(53)，所述浮标本体下筒(52)固定于浮标本体上筒(51)的下侧，所述防护圈(53)环绕固定于浮标本体上筒(51)外，所述数据处理及控制模块(1)固定于浮标本体上筒(51)内，所述驱动航游模块(2)固定于浮标本体下筒(52)。4.根据权利要求3所述的自航式锚定水质监测系统，其特征在于:所述驱动航游模块(2)包括驱动电机(21)和螺旋桨(22)，所述驱动电机(21)固定于浮标本体下筒(52)内，所述驱动电机(21)与螺旋桨(22)固定连接，所述螺旋桨(22)位于浮标本体下筒(52)外，所述驱动电机(21)和螺旋桨(22)一一对应设置成多个，所述驱动电机(21)与数据处理及控制模块(1)电性连接，多个所述螺旋桨(22)安装于同一水平面并环绕于浮标本体下筒(52)外。5.根据权利要求3所述的自航式锚定水质监测系统，其特征在于:所述锚定收放模块(3)包括蜗杆减速电动机(...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟华，张玉涛，任世雄，
申请(专利权)人：李伟华，张玉涛，任世雄，
类型：发明
国别省市：山东,37