一种水质分析及治理一体化无人船及其控制系统技术方案

本发明专利技术公开一种水质分析及治理一体化无人船及其控制系统，包括有本体，本体两侧对称设置有两组电推杆，电推杆的输出轴连接有舱体；本体的内部集成有监测单元，储水单元、取水单元及总控盒；监测单元包括有水质传感器，水质监测舱通过取样管连接电磁分流器，夹杂杂质的水杨通过过滤网过滤后进入水质传感器分析；取水单元包括有水泵舱，水泵舱内设置有隔膜泵，隔膜泵的进口端连接有采样组件，采样组件沉入水中采集水样；控制系统够将水质数据保存至本地，手动将数据导出进行分析研判，提出治理方案，生成一张水域水质情况报告单，在水域水质情况报告单基础上做视化显示，能够直观的看到水域中各参数的情况，以及污染物分布图。以及污染物分布图。以及污染物分布图。

【技术实现步骤摘要】
一种水质分析及治理一体化无人船及其控制系统


[0001]本专利技术属于遥控设备
，涉及一种水质分析及治理一体化无人船，还涉及该无人船搭载的控制系统。

技术介绍

[0002]在环境监测工作中，要想取得具有代表性、准确性和完整性的水样监测数据，首先应当获取真实有效的水质样本。水样采集是一个重要的环节，并不是简单地将水样收集起来就行，因为供分析的水样要有代表性，要能准确反映所测水中所含污染因子的浓度。影响水样采集的因素有很多，如采样点、采样仪器和方法、采样频率、采样体积以及水样的保存方法等。任何一个因素的变化都可能导致分析结果的改变。所以如何使采集的水样真实准确地反映水质情况，是监测分析工作首先必须解决的间题。另外，一种小型的无人船渐渐进入人们的视野，无人船在水域测量领域有着巨大的优势，可以非常灵活地监测水质、探测水文。
[0003]现有的无人船都是以简单的遥控船作为主体，在遥控船上安装采样设备，但这种遥控船功能单一，是“一船一做”类型产品，它拆分重组实现多种用途，故而不能适用于更广阔的市场。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种水质分析及治理一体化无人船及其控制系统，以模块化装配式研发为设计理念，探索虎鲨无人船装配式研发制作新路径，避免“一船一做”，为后续研发的无人船的快速迭代、快速研发积累经验，即多个舱体/船体可以拆分重组实现多种用途，降低研发与制作成本。
[0005]本专利技术所采用的第一个技术方案是，一种水质分析及治理一体化无人船，包括有本体，本体两侧对称设置有两组电推杆，每组两个电推杆，每个电推杆倾斜设置，电推杆的输出轴连接有舱体；
[0006]本体的内部集成有监测单元，储水单元、取水单元及总控盒；
[0007]监测单元包括有水质监测舱，水质监测舱内设置有过滤网与水质传感器，水质监测舱通过取样管连接电磁分流器，取样管连接在靠近电磁分流器进口端的位置，夹杂杂质的水杨通过过滤网过滤后进入水质传感器分析；
[0008]取水单元包括有水泵舱，水泵舱内设置有隔膜泵，隔膜泵的出口端连接电磁分流器，隔膜泵的进口端连接有采样组件，采样组件沉入水中采集水样；
[0009]储水单元包括有储水舱，储水舱设置有若干个储水壶与电磁分流器，电磁分流器有若干个分流口，每一个分流口通过送样管对应连接有一个储水壶；每个储水壶设置有标号。
[0010]本专利技术所采用的另一个技术方案是，一种水质分析及治理一体化无人船的控制系统，搭载于如权利要求的水质分析及治理一体化无人船，包括有：
[0011]控制平台，够将水质数据保存至本地，手动将数据导出进行分析研判，提出治理方案，最终生成一张水域水质情况报告单，在水域水质情况报告单基础上做视化显示，在保存水质数据的同时开发可视化界面，能够直观的看到水域中各参数的情况，以及污染物分布图；
[0012]通信单元，用于接收控制平台发出的信号，通信单元与舱体连接，本体两侧各设置有一个可拔插接口，通过可拔插接口实现本体和舱体的供电和通信连接，舱体连接本体后，本体首先发送信号给舱体，切换舱体工作模式。
[0013]本专利技术的特点还在于：
[0014]本体搭载取水单元、储水单元及监测单元三个功能模组，取水单元、储水单元及监测单元均电性连接有独立的小型控制模块与电源，并且使用标准化的接口与总控盒进行连接，实现模块替换而不影响总控盒的效果，总控盒最多可与项功能模组通过标准接口连接，项功能模组的接口顺序无具体要求，可自动识别。
[0015]采样组件包括有采样管，采样管的出口端连接隔膜泵的进口端，采样管的进口端设置有过滤罩，过滤罩的底部连接有砝码，本体内底壁固接有卷管器，采样管缠绕于卷管器上，采样管的出口端沉入水中采集水样。
[0016]舱体的内部设置有电池舱3
‑
6和控制舱，电池舱3
‑
6内设置有电源，控制舱内设置有独立主控盒与控制接收器，舱体的尾端设置有推进器与转向舵机，独立主控盒电性连接控制接收器、推进器及转向舵机，舱体的外壁沿边缘设置有防撞条。
[0017]舱体四周设置有连接结构，包括有两个连接端口及中间的连接件，舱体与本体外部均设计有通用的连接端口，通过连接件自由连接组合。
[0018]当多个舱体组合成一体进行工作，其中舱体当做控制主体，对其他舱体进行控制，舱体之间通过信号线串联。
[0019]本专利技术的有益效果是：
[0020]1、相比传统的水表水质监测，本专利技术设计的无人船将水质传感器装在船舱内，通过一根可调节下潜深度的管道将水抽入船舱内，以此实现多深度的水质实时监测，能够更加准确的反应水域的水质情况，
[0021]2、本专利技术设计的无人船采用将水质传感器安装到本体内部的方式，通过取水装置将目标深度的水抽到本体内部水质传感器位置进行实时监测。不仅降低了对水质传感器的水下耐压性能要求，使研发成本降低，并且有效的规避了水下环境复杂，水草、礁石、暗管等对水质传感器造成损坏，保护水质传感器。
[0022]3、本体通过搭载不同功能的传感器、测绘仪器、相关设备或模块单元实现不同应用场景的解决方案，搭载模块单元的方案有“取水单元+水质传感器单元”、“取水单元+储水壶单元”、“药物喷洒/倾倒单元”、“侧扫声呐单元”、“声学多普勒流速剖面仪单元”与“大功率照明灯单元”，实现功能有多点位多深度水质实时监测；多点位多深度水质采样；水域药物治理；水下地形地貌测绘；水下目标物搜寻定位；水文测绘；可移动式水面照明。
附图说明
[0023]图1是本专利技术一种水质分析及治理一体化无人船的主视图；
[0024]图2是本专利技术一种水质分析及治理一体化无人船的结构示意图；
[0025]图3是本专利技术一种水质分析及治理一体化无人船的采样组件结构示意图；
[0026]图4是本专利技术一种水质分析及治理一体化无人船的舱体结构示意图；
[0027]图5是本专利技术一种水质分析及治理一体化无人船的连接结构结构示意图；
[0028]图6是本专利技术一种水质分析及治理一体化无人船的控制系统的独立控制模式流程图；
[0029]图7是本专利技术一种水质分析及治理一体化无人船的控制系统的组合控制模式流程图；
[0030]图8是本专利技术一种水质分析及治理一体化无人船的控制系统的舱体合体连接示意图；
[0031]图9是本专利技术一种水质分析及治理一体化无人船的控制系统的模块图；
[0032]图中，1、本体，2、电推杆，3、舱体，3
‑
1、控制接收器，3
‑
2、防撞条，3
‑
4、视频记录仪，3
‑
5、连接结构，3
‑5‑
1、连接端口，3
‑5‑
2、连接件，
[0033]3‑
6、电池舱，3
‑
7、双定位天线，4、储水单元，4
‑
1、储水壶，4
‑
2、电磁分流器，4
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水质分析及治理一体化无人船，其特征在于，包括有本体(1)，所述本体(1)两侧对称设置有两组电推杆(2)，每组两个电推杆(2)，每个所述电推杆(2)倾斜设置，电推杆(2)的输出轴连接有舱体(3)；本体(1)的内部集成有监测单元(6)，储水单元(4)、取水单元(5)及总控盒；所述监测单元包括有水质监测舱，水质监测舱内设置有过滤网(6
‑
2)与水质传感器(6
‑
1)，水质监测舱通过取样管(6
‑
3)连接电磁分流器(4
‑
2)，所述取样管(6
‑
3)连接在靠近电磁分流器(4
‑
2)进口端的位置，夹杂杂质的水杨通过所述过滤网(6)过滤后进入水质传感器(7)分析；所述取水单元(5)包括有水泵舱，所述水泵舱内设置有隔膜泵(5
‑
1)，所述隔膜泵(5
‑
1)的出口端连接电磁分流器(4
‑
2)，隔膜泵(6)的进口端连接有采样组件(5
‑
2)，所述采样组件(5
‑
2)沉入水中采集水样；所述储水单元(4)包括有储水舱，所述储水舱设置有若干个储水壶(4
‑
1)与电磁分流器(4
‑
2)，所述电磁分流器(4
‑
2)有若干个分流口，每一个分流口通过送样管(4
‑
3)对应连接有一个储水壶(4
‑
1)；每个储水壶(4
‑
1)设置有标号。2.根据权利要求1所述的一种水质分析及治理一体化无人船，本体(1)搭载取水单元(5)、储水单元(4)及监测单元(6)三个功能模组，其特征在于，取水单元(5)、储水单元(4)及监测单元(6)均电性连接有独立的小型控制模块与电源，并且使用标准化的接口与总控盒进行连接，实现模块替换而不影响总控盒的效果，总控盒最多可与4项功能模组通过标准接口连接，4项所述功能模组的接口顺序无具体要求，可自动识别。3.根据权利要求1所述的一种水质分析及治理一体化无人船，其特征在于，所述采样组件(5
‑
2)包括有采样管(5
‑2‑
1)，所述采样管(11
‑
1)的出口端连接隔膜泵(6)的进口端，采样管(5
‑2‑
1)的进口端设置有过滤罩(5
‑2‑
2)，所述过滤罩(5
‑2‑
2)的底部连接有砝码(5
‑2‑
3)，本体(1)内底壁固接有卷管器(5
‑2‑
4)，采样管(5
‑2‑
1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪峰，王清艺，王俊东，刘莹，赵菲，雷一帆，
申请(专利权)人：西安虎鲨无人船有限公司，
类型：发明
国别省市：