【技术实现步骤摘要】
一种光谱推扫与位姿同步关联的水质监测装置及方法
本专利技术涉及一种水质检测装置及方法,特别涉及一种光谱推扫与位姿同步关联的水质检测装置及方法,属于特种智能装备的状态检测
技术介绍
目前水质监测装置在水文环境、农业、渔业、质检监测等方面应用极为广泛,是检测水质状态的主要装备。而用于水质监测的传感器也品类极多,常用的水质传感器包括ORP传感器、浊度传感器、PH传感器、电导率传感器以及余氯传感器等,不同行业的水质检测需求也千差万别,所需要检测出的水质参量也各不相同,因此也需要配备不同的传感器。这样就使得检测设备配置工作繁杂,还需要配置或携带额外的通信/电源的通信及接口,较难实现单一设备的多变量水质状态监测。此外,利用常规水质传感器对开阔水域进行水质检测需要借助船只或者搭建特定的水域观测站,需要繁重的装备设计与制造过程;同时,由于装备繁乱给集成系统的小型化增加了一定难度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于,提供一种光谱推扫与位姿同步关联的水质监测装置及方法,其能通过单点MEMS光谱探测器与IMU姿态传感器的同步融合进行多变量水质监测,还能通过光谱探测器可见光谱信息的深度学习,实现水面漂浮物与近岸水域暗礁的检测与识别,有效避免了安全事故的发生。为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案在于,一种光谱推扫与位姿同步关联的水质监测装置,包括设置在水面运载平台上的多轴旋转支架,还包括姿态主控模块和光谱探测模块;-所述姿态主控模块包括主控MCU和IMU姿态传感器,所述主控MCU用于读取IM ...
【技术保护点】
1.一种光谱推扫与位姿同步关联的水质监测装置,包括设置在水面运载平台(1)上的多轴旋转支架(2),其特征在于,还包括姿态主控模块和光谱探测模块;/n-所述姿态主控模块包括主控MCU(3)和IMU姿态传感器(4),所述主控MCU(3)用于读取IMU姿态传感器(4)的传感信息;IMU姿态传感器(4)用于实时采集姿态信息;/n-光谱探测模块包括光谱MCU(5)、MEMS光谱探测芯片(6)及光学透镜(7),所述光谱MCU(5)用于对MEMS光谱探测芯片(6)的探测数据定时采集,并进行水质状态的光学单点分析;所述MEMS光谱探测芯片(6)用于探测光谱,所述光学透镜(7)用于配合MEMS光谱探测芯片(6)进行光谱探测。/n
【技术特征摘要】
1.一种光谱推扫与位姿同步关联的水质监测装置,包括设置在水面运载平台(1)上的多轴旋转支架(2),其特征在于,还包括姿态主控模块和光谱探测模块;
-所述姿态主控模块包括主控MCU(3)和IMU姿态传感器(4),所述主控MCU(3)用于读取IMU姿态传感器(4)的传感信息;IMU姿态传感器(4)用于实时采集姿态信息;
-光谱探测模块包括光谱MCU(5)、MEMS光谱探测芯片(6)及光学透镜(7),所述光谱MCU(5)用于对MEMS光谱探测芯片(6)的探测数据定时采集,并进行水质状态的光学单点分析;所述MEMS光谱探测芯片(6)用于探测光谱,所述光学透镜(7)用于配合MEMS光谱探测芯片(6)进行光谱探测。
2.根据权利要求1所述的光谱推扫与位姿同步关联的水质监测装置,其特征在于,所述姿态主控模块还包括压电陶瓷驱动器(8),所述主控MCU(3)、IMU姿态传感器(4)和压电陶瓷驱动器(8)形成于姿态主控机械外壳(9)内,且主控MCU(3)、IMU姿态传感器(4)和压电陶瓷驱动器(8)之间分别通过RS232串口连接。
3.根据权利要求1或2所述的光谱推扫与位姿同步关联的水质监测装置,其特征在于,所述光谱MCU(5)和MEMS光谱探测芯片(6)之间通过SPI进行通信,所述MEMS光谱探测芯片(6)的输出端与光学透镜(7)连接,所述光谱MCU(5)与主控MCU(3)之间通过SPI或者I2C进行通信;且所述光谱MCU(5)、MEMS光谱探测芯片(6)及光学透镜(7)形成于光谱探测外壳(10)内。
4.根据权利要求3所述的光谱推扫与位姿同步关联的水质监测装置,其特征在于,所述光谱探测外壳(10)固定在承压板(11)上,所述承压板(11)活动连接在姿态主控机械外壳(9)上,所述姿态主控机械外壳(9)固定在多轴旋转支架(2)上。
5.根据权利要求1所述的光谱推扫与位姿同步关联的水质监测装置,其特征在于,所述主控MCU(3)通过同步时序脉冲进行光谱探测信息与IMU姿态信息的同步采集。
6.根据权利要求5所述的光谱推扫与位姿同步关联的水质监测装置,其特征在于,所述多轴旋转支架(2)安装在水面运载平台(1)的顶部,其前端不得被遮挡。
7.根据权利要求4所述的光谱推扫与位姿同步关联的水质监测装置,其特征在于,所述态主控模块和...
【专利技术属性】
技术研发人员:张霖,郑显华,姚正华,何仁琪,黄江波,
申请(专利权)人:长江师范学院,
类型:发明
国别省市:重庆;50
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