一种野外水动力-地形-水质同步测量一体化装置制造方法及图纸

一种野外水动力

【技术实现步骤摘要】
一种野外水动力
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地形
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水质同步测量一体化装置


[0001]本技术属于河湖健康监测设备领域，涉及到一种野外水动力
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地形
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水质同步测量一体化装置。

技术介绍

[0002]传统测量河流、湖泊的水质、水动力以及地形，多采用人工乘船的方式，利用ADCP测量水动力和水深数据，人工采样进行水质参数的获取，这种方式危险性高、采集效率低、测量误差大，同时传统测量水质主要为水质测点定点监测或者人力取样带回实验室分析的方式，这种方式耗费较多的人力物力，难以满足区域实时动态监测的需求，目前无人船的测量平台一般只是单独搭载ADCP测量河流断面流量和水动力或者单独搭载便携式水质仪测量水质，虽然获取了流量、水动力和水质数据，但ADCP与便携式水质仪的数据是相互独立，无法进行精确的匹配整合，对水动力与水质数据进行对比的后处理方法带来了很大的不便，
[0003]传统水文和水质监测测量方式为人工乘船对河流断面进行测量并进行水样的采样，但是传统方式人工乘船采集效率低、测点数量少、测量误差大、危险性高，而且在较为复杂的现场环境下，人工乘船的航线精度不够。
[0004]目前水质监测的主要手段为水质监测站的定点监测或者人工采样的方式，虽然便携式水质仪目前发展迅速，但是目前对于便携式水质仪的使用方法还是主要以将水质仪定点测量为主，无法准确获取需要测量的区域二维平面上的水质分布情况。
[0005]水质的时空分布规律和水动力条件变化有很大关系，目前市场上的无人船测量平台只能单独搭载ADCP或者单独搭载便携式水质仪，且所测量出的ADCP的数据与便携式水质仪的数据相互独立，无法在采样频率和地理位置上实现精确统一，对后期处理与综合性相关研究带来了很大的不便。

技术实现思路

[0006]本专利的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种基于ADCP和便携式水质仪的野外水动力
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地形
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水质同步测量一体化装置。该装置可以适用于复杂野外环境下的测量，同时搭载ADCP与便携式水质仪，并且两个设备可以使用同一GPS设备，可以同时得到每个测量断面的位置信息与其对应的水动力、水质、水深信息，解决了目前水质测量只能获得单点数据和水质数据与水动力数据时空匹配不精确的问题。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利是通过以下技术方案实现：一种野外水动力
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地形
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水质同步测量一体化装置，包括无人船系统与岸站系统，无人船系统包括无人船、运动驱动系统、分水装置、ADCP系统、水质仪系统、GPS装置、第一网桥和电源，所述无人船上设有船舱，且船舱上设有防水舱盖，所述ADCP系统、水质仪系统设于船舱内，所述水质仪系统包括水质仪和水质仪配套装置，所述ADCP系统包括ADCP和ADCP配套装置，所述无人船船舱1底部设有探测口，所述ADCP和水质仪的入水探头穿过船舱底部的探测口伸入到水中，所述运
动驱动系统包括带有螺旋桨的推进器与转向装置，且带有螺旋桨的推进器与转向装置均设于无人船后端，所述第一网桥、GPS装置和电源均设于无人船上；所述第一网桥包括接收指令信号的接收网桥和发送数据的发送网桥；
[0008]所述分水装置位于无人船的底部，包括第一破水板、第二破水板、第一流线型分水板和第二流线型分水板，所述第一流线型分水板、第二流线型分水板分别设于ADCP系统和水质仪系统的入水探头的前方，所述第一破水板后端与第一流线型分水板前端连接，所述第二破水板后端与第二流线型分水板前端连接；
[0009]所述水质仪配套装置包括左固定箍、右固定箍、调节螺丝、滑轨、连接器，其中左固定箍、右固定箍均为半圆环结构，且相向设置，左固定箍和右固定箍同时环抱在水质仪上，并通过螺栓螺母固定连接，所述两个连接器分别设于两个竖直设置的滑轨中，且可以沿滑轨进行上下移动，所述左固定箍和右固定箍分别与两个连接器相连，所述两个滑轨上均设有用于将连接器锁紧于滑轨的调节螺丝；
[0010]所述ADCP配套装置包括左固定箍、右固定箍、调节螺丝、刻度尺、滑轨、连接器，其中左固定箍、右固定箍均为半圆环结构，且相向设置，左固定箍和右固定箍同时环抱在ADCP上，并通过螺栓螺母固定连接，所述两个连接器分别设于两个竖直设置的滑轨中，且可以沿滑轨进行上下移动，所述左固定箍和右固定箍分别与两个连接器相连，所述两个滑轨上均设有用于将连接器锁紧于滑轨的调节螺丝，所述滑轨的侧壁上均设有刻度尺；
[0011]所述ADCP、接收网桥、发送网桥、水质仪、GPS装置、运动驱动系统均通过导线与电源连接；所述运动驱动系统、ADCP、水质仪、GPS装置分别通过数据线与接收网桥连接，所述ADCP、水质仪、GPS装置分别通过数据线与发送网桥连接；
[0012]所述岸站系统包括第二网桥和中央处理系统，所述中央处理系统通过数据线与第二网桥连接。
[0013]该装置还包括另外一个GPS装置，该GPS装置设于无人船上或岸站上。
[0014]所述左固定箍与右固定箍的内壁分别设有柔性内衬。
[0015]所述电源包括至少一个可拆卸充电电池。
[0016]所述无人船系统还包括排线通道4，所述ADCP、网桥、水质仪、GPS装置和电源之间连接的线路都收纳于排线通道内。
[0017]所述第一流线型分水板、第二流线型分水板均为V形板，且两条侧边均为呈向外凸起的弧形。
[0018]与现有技术相比，本专利的优点是：
[0019]1、传统测量河流、湖泊的水质、水动力以及地形，多采用人工乘船的方式，利用ADCP测量水动力和水深数据，人工采样进行水质参数的获取，这种方式危险性高、采集效率低、测量误差大，因此本专利的有益效果之一为使用无人测量平台对ADCP与便携式水质仪进行系统集成，实现可以同步进行的水质、水动力和地形自动化测量一体化。
[0020]2、传统测量水质主要为水质测点定点监测或者人力取样带回实验室分析的方式，这种方式耗费较多的人力物力，难以满足区域实时动态监测的需求，本专利提出了利用便携式水质仪的使用与数据处理方法来获取区域全局的二维水质时空分布特征，为水环境监测领域提供了新手段。
[0021]3、目前无人船的测量平台一般只是单独搭载ADCP测量河流断面流量和水动力或
者单独搭载便携式水质仪测量水质，虽然获取了流量、水动力和水质数据，但ADCP与便携式水质仪的数据是相互独立，无法进行精确的匹配整合，对水动力与水质数据进行对比的后处理方法带来了很大的不便，本专利提出的无人船一体化平台将ADCP与便携式水质仪进行数据整合，极大优化了数据处理过程中水动力与水质参数的对比分析。
[0022]4、ADCP和水质仪均可以通过蓝牙无线连接、部署离线任务或者电缆直连来进行操作测量，但蓝牙无线信号传输距离较短且信号不稳定，部署离线任务则不能实时监测水动力水质条件，虽然电缆直连数据传输稳定，但是其不便于携带且传输距离更短，不适合无人船操作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种野外水动力
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地形
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水质同步测量一体化装置，其特征在于：包括无人船系统与岸站系统，无人船系统包括无人船、运动驱动系统、分水装置、ADCP系统、水质仪系统、GPS装置、第一网桥和电源，所述无人船上设有船舱，且船舱上设有防水舱盖，所述ADCP系统、水质仪系统设于船舱内，所述水质仪系统包括水质仪和水质仪配套装置，所述ADCP系统包括ADCP和ADCP配套装置，所述无人船船舱1底部设有探测口，所述ADCP和水质仪的入水探头穿过船舱底部的探测口伸入到水中，所述运动驱动系统包括带有螺旋桨的推进器与转向装置，且带有螺旋桨的推进器与转向装置均设于无人船后端，所述第一网桥、GPS装置和电源均设于无人船上；所述第一网桥包括接收指令信号的接收网桥和发送数据的发送网桥；所述分水装置位于无人船的底部，包括第一破水板、第二破水板、第一流线型分水板和第二流线型分水板，所述第一流线型分水板、第二流线型分水板分别设于ADCP系统和水质仪系统的入水探头的前方，所述第一破水板后端与第一流线型分水板前端连接，所述第二破水板后端与第二流线型分水板前端连接；所述水质仪配套装置包括左固定箍、右固定箍、调节螺丝、滑轨、连接器，其中左固定箍、右固定箍均为半圆环结构，且相向设置，左固定箍和右固定箍同时环抱在水质仪上，并通过螺栓螺母固定连接，所述两个连接器分别设于两个竖直设置的滑轨中，且可以沿滑轨进行上下移动，所述左固定箍和右固定箍分别与两个连接器相连，所述两个滑轨上均设有用于将连接器锁紧于滑轨的调节螺丝；所述ADCP配套装置包括左固定箍、右固定箍、调节螺丝、刻度尺、滑轨、连接器，其中左固定箍、右固定箍均为半圆环结构，且相向设置，左固定箍和右固定箍同时环抱在ADCP上，并通过螺栓螺母固定连接，所述两个连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐磊，袁赛瑜，唐洪武，林青炜，李坤，张坤，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：新型
国别省市：