复杂土壤与地下水环境多层位探测系统技术方案

本发明专利技术涉及水下环境的探测领域，特别是一种复杂土壤与地下水环境多层位探测系统。其中，包括至少两个三棱锥体，位于最前端的三棱锥体的顶点处设有螺旋桨，其一侧面处设有变向转换器，位于最后端的三棱锥体的侧面处设有推动涡轮；所述三棱锥体内设有蓄电池、样品收集机构、机械手、钻杆和水环境监测装置，三棱锥体的一个顶点处设有用于充电的充能插头；三棱锥体的数个顶点处固定设有拨动锥尖，三棱锥体的棱边处设有滑动路径。其结构简单，动作灵活，运动自主性高，可以用于复杂水环境的探测和监测。测。测。

【技术实现步骤摘要】
复杂土壤与地下水环境多层位探测系统


[0001]本专利技术涉及水下环境的探测领域，特别是一种复杂土壤与地下水环境多层位探测系统。

技术介绍

[0002]随着我国环保事业与海洋事业的不断发展，水环境探测监测在生产应用中的作用越来越重要，对此现阶段也逐渐出现了一系列的水环境巡回探测监测装备。水环境探测监测设备多采用航行器的结构形式，现有的水下航行器在复杂条件下存在着行进困难、作业方式局限等缺陷，在许多紧急情况下系统容易被卡住，从而导致系统无法正常运行从而导致探测工作前功尽弃。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提出了一种复杂土壤与地下水环境多层位探测系统，其结构简单，动作灵活，运动自主性高，可以用于复杂水环境的探测和监测。
[0004]本专利技术的技术方案是：一种复杂土壤与地下水环境多层位探测系统，其中，包括至少两个三棱锥体，
[0005]位于最前端的三棱锥体的顶点处设有螺旋桨，其一侧面处设有变向转换器，位于最后端的三棱锥体的侧面处设有推动涡轮；
[0006]所述三棱锥体内设有蓄电池、样品收集机构、机械手、钻杆和水环境监测装置，三棱锥体的一个顶点处设有用于充电的充能插头；
[0007]三棱锥体的数个顶点处固定设有拨动锥尖，三棱锥体的棱边处设有滑动路径。
[0008]本专利技术中，所述相邻的两个三棱锥体之间通过连接部和纳米纤维部连接；
[0009]纳米纤维部的一端和三棱锥体的滑动路径连接，纳米纤维部的另一端和相邻三棱锥体的拨动锥尖固定连接。
[0010]所述螺旋桨包括螺旋头和沿螺旋头的周向间隔设置的数个桨叶，螺旋头与首端部之间转动连接，桨叶与螺旋头之间转动连接，位于最前端的三棱锥体内设有电机，螺旋头与电机的输出轴固定连接。
[0011]所述变向转换器设置在三棱锥体的一侧侧面的凹槽内；
[0012]所述变向转换器包括：
[0013]转动把手，其一端与凹槽转动连接另一端固定有挡水板；
[0014]挡水板，呈圆板状，其中心设有通孔。
[0015]所述样品收集机构包括样品收集器和样品收集舱，三棱锥体的一侧侧面处固定有样品收集舱，样品收集器位于样品收集舱；
[0016]所述样品收集器包括：
[0017]中心导柱，滑动插入样品收集舱的中心孔内；
[0018]收集槽，沿中心导柱的周向间隔设置，滑动插入样品收集舱的收集孔内；
[0019]挡块，固定在收集槽和中心导柱的外端，挡块的尺寸大于样品收集舱的开口处的尺寸。
[0020]所述连接部包括：
[0021]两轴承，轴承分别与相邻两三棱锥体转动连接；
[0022]导电记忆金属，两轴承之间通过两根对称的导电记忆金属连接，每根导电记忆金属分别包括第一段导电记忆金属和第二段导电记忆金属；
[0023]连接球，第二段导电记忆金属的一端与一侧的轴承固定连接，其另一端固定设有连接球；
[0024]连接卡扣，第一段导电记忆金属的一端与另一侧的轴承固定连接，第一段导电记忆金属的另一端固定设有连接卡扣，连接卡扣包括数个沿周向间隔设置的扣片，扣片与第一段导电记忆金属转动连接，扣片包覆在连接球的外侧。
[0025]所述纳米纤维部包括：
[0026]纳米纤维，其一端与吸附圆头连接，另一端与三棱锥体的拨动锥尖固定连接；
[0027]吸附圆头，滑动设置在相邻三棱锥体的滑动路径内。
[0028]该系统包括五个三棱锥体，从前至后依次为首端部、第一部件、第二部件、第三部件和尾端部，相邻两三棱锥体的拨动锥尖之间通过连接部连接；
[0029]所述首端部和第一部件内均设有控制舱，控制舱内设有控制部件；
[0030]所述首端部、第一部件和第二部件内均设有蓄电池。
[0031]所述首端部的顶点处设有螺旋桨；
[0032]所述尾端部的一侧侧面处设有推进涡轮，其他的三侧侧面均设有导流孔，导流孔贯穿其所在的侧面与推进涡轮的底面。
[0033]所述第一部件的一个顶点处设有承重端头，对应的首端部的底端能够折叠，承重端头插入折叠底端的中心孔内时，实现对首端部的推动、以及首端部的飞升。
[0034]本专利技术的有益效果是：
[0035](1)其结构简单，包括数个三棱锥体，数个三棱锥体之间可以自由组合、连接和变形；
[0036](2)相邻三棱锥体之间可以通过连接部和纳米纤维部连接，因此相邻两三棱锥体之间的连接灵活性很高，使整个系统可以在较大的角度范围、向任意方向运动；
[0037](3)该系统具有推动涡轮、蓄电池和螺旋桨，因此该系统可以自主运动；
[0038](4)当该系统运行至周围环境比较复杂的水域时，可以通过该系统各部件之间的变形、以及该系统中的拨动锥尖、机械手和螺旋桨，对周围的环境进行清障和开凿，保证了该系统能够顺利前进；
[0039](5)该系统还具有采样等功能，可以满足复杂水环境探测、监测的需求，为水体监测、污水处理、海洋探索提供一种新的手段。
附图说明
[0040]图1是本专利技术的结构示意图；
[0041]图2是首端部的第一结构示意图；
[0042]图3是首端部的第二结构示意图；
[0043]图4是第一部件的结构示意图；
[0044]图5是第二部件的结构示意图；
[0045]图6是第三部件的结构示意图；
[0046]图7是尾端部的结构示意图；
[0047]图8是水底为平坦底质时锥尖探杆的工作示意图；
[0048]图9是水底为倾斜底质时锥尖探杆的工作示意图；
[0049]图10是连接部的结构示意图；
[0050]图11是纳米纤维部的结构示意图。
[0051]图中：1首端部；2第一部件；3第二部件；4第三部件；5尾端部；6连接部；601轴承；603连接卡扣；604连接球；605扣片；606第一段导电记忆金属；607第二段导电记忆金属；7纳米纤维部；8螺旋桨；801螺旋头；802桨叶；9拨动锥尖；10摄像头；11第一GPS；12变向转换器；1201转动把手；1202挡水板；13承重端头；14样品收集器；1401中心导柱；1402收集槽；1403挡块；15充能插头；16水面充能缆；17波浪蓄能器；18机械手；19推进涡轮；20导流孔；21锥尖探杆；22滑动路径。
具体实施方式
[0052]为了使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。
[0053]在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广。因此本专利技术不受下面公开的具体实施方式的限制。
[0054]本申请所述的复杂土壤与地下水环境多层位探测系统包括至少两个三棱锥体，也就是说该系统只要两个三棱锥体即可满足所有的功能需求本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复杂土壤与地下水环境多层位探测系统，其特征在于，包括至少两个三棱锥体；位于最前端的三棱锥体的顶点处设有螺旋桨，其一侧面处设有变向转换器，位于最后端的三棱锥体的侧面处设有推动涡轮；所述三棱锥体内设有蓄电池、样品收集机构、机械手、钻杆和水环境监测装置，三棱锥体的一个顶点处设有用于充电的充能插头；三棱锥体的数个顶点处固定设有拨动锥尖，三棱锥体的棱边处设有滑动路径。2.根据权利要求1所述的复杂土壤与地下水环境多层位探测系统，其特征在于，所述相邻的两个三棱锥体之间通过连接部和纳米纤维部连接；纳米纤维部的一端和三棱锥体的滑动路径连接，纳米纤维部的另一端和相邻三棱锥体的拨动锥尖固定连接。3.根据权利要求1所述的复杂土壤与地下水环境多层位探测系统，其特征在于，所述螺旋桨包括螺旋头和沿螺旋头的周向间隔设置的数个桨叶，螺旋头与首端部之间转动连接，桨叶与螺旋头之间转动连接，位于最前端的三棱锥体内设有电机，螺旋头与电机的输出轴固定连接。4.根据权利要求1所述的复杂土壤与地下水环境多层位探测系统，其特征在于，所述变向转换器设置在三棱锥体的一侧侧面的凹槽内；所述变向转换器包括：转动把手，其一端与凹槽转动连接另一端固定有挡水板；挡水板，呈圆板状，其中心设有通孔。5.根据权利要求1所述的复杂土壤与地下水环境多层位探测系统，其特征在于，所述样品收集机构包括样品收集器和样品收集舱，三棱锥体的一侧侧面处固定有样品收集舱，样品收集器位于样品收集舱；所述样品收集器包括：中心导柱，滑动插入样品收集舱的中心孔内；收集槽，沿中心导柱的周向间隔设置，滑动插入样品收集舱的收集孔内；挡块，固定在收集槽和中心导柱的外端，挡块的尺寸大于样品收集舱的开口处的尺寸。6.根据权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉，吴昊，余勤飞，郭世鸿，王凤玉，钢夫，张强，唐阔，王冬冬，李晶，费梓航，赵瑞锋，郭观林，
申请(专利权)人：生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心，
类型：发明
国别省市：