[發(fā)明專(zhuān)利]全自動(dòng)地表水水質(zhì)采樣機(jī)器人

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010168446.7
• 申請(qǐng)日: 2010-05-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101806811A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王銘鈺;張?jiān)骑w;張祚;成亮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 珠海云洲智能科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01N35/10
• 分類(lèi)號(hào): G01N35/10;G08C17/02
• 代理公司: 廣州三環(huán)專(zhuān)利代理有限公司 44202
• 代理人: 溫旭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水質(zhì)自動(dòng)采樣裝置，尤其是一種全自動(dòng)地表水水質(zhì)采樣機(jī)器人。

背景技術(shù)

目前，傳統(tǒng)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)主要靠在線監(jiān)測(cè)與采樣后送至實(shí)驗(yàn)室測(cè)量。傳統(tǒng)的 采樣方法主要有兩種，一種方式是工作人員劃船到規(guī)定地方采樣。由于水庫(kù)很 大，每次監(jiān)測(cè)只靠肉眼和參照物定位，準(zhǔn)確度很差。如遇刮風(fēng)，大雨還會(huì)給工 作人員帶來(lái)危險(xiǎn)。劃船采樣工作量大，存在相當(dāng)一部分工作人員違規(guī)簡(jiǎn)化操作 的情況，而這種情況又難以被有效監(jiān)督。這種方法還費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效率低下。工 序繁瑣造成采樣質(zhì)量難以保證且采樣頻率低，無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)水污染問(wèn)題，是近 些年來(lái)各種大型水污染事故頻發(fā)的重要原因之一。

還有部分地區(qū)使用大型船，這類(lèi)船只雖然功能全面，但價(jià)格昂貴，需要大 量的專(zhuān)業(yè)人才操作及維護(hù)。另外這類(lèi)船只一般都使用燃油動(dòng)力，本身對(duì)水質(zhì)有 一定的污染。并且大船開(kāi)動(dòng)時(shí)對(duì)水面攪動(dòng)很大，影響水樣的真實(shí)性。

在申請(qǐng)?zhí)枮?00710158240.4的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)中，所述船的結(jié)構(gòu)過(guò)于簡(jiǎn) 單，無(wú)法完成國(guó)家在《地表水和污水監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范HJ/T?91-2002》、《水質(zhì)采樣 技術(shù)指導(dǎo)GB12998-91》中的相關(guān)要求，如目前需要檢測(cè)的地表水深度往往達(dá)十 幾米甚至幾十米深，國(guó)家規(guī)定水深超過(guò)10米要求采水下0.5米處，水底上0.5 米處，以及中部。所述采樣器無(wú)法達(dá)到這樣的深度。《地表水和污水監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī) 范HJ/T?91-2002》、《水質(zhì)采樣技術(shù)指導(dǎo)GB12998-91》、《水質(zhì)采樣方案設(shè)計(jì)技 術(shù)規(guī)定GB12997-91》、《水質(zhì)自動(dòng)采樣器技術(shù)要求及監(jiān)測(cè)辦法HJ/T?372-2007》 中還規(guī)定，采樣時(shí)要用采樣點(diǎn)的水沖洗采樣瓶?jī)傻饺危蓸雍笠稳爰尤牍? 定劑，要對(duì)水樣進(jìn)行保溫，這些功能該船都不具備。在實(shí)際采樣時(shí)，該船無(wú)法 使用。在專(zhuān)利號(hào)為ZL97246477.8的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利中，所述的技術(shù)方案也不具有 上述提到的要求，實(shí)際中無(wú)法使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是結(jié)合國(guó)家在《地表水和污水監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范HJ/T?91-2002》、 《水質(zhì)采樣技術(shù)指導(dǎo)GB12998-91》、《水質(zhì)采樣方案設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定GB12997-91》、 《水質(zhì)自動(dòng)采樣器技術(shù)要求及監(jiān)測(cè)辦法HJ/T?372-2007》，《水質(zhì)采樣樣品的保存 和管理技術(shù)規(guī)定GB12999-91》、《生活飲用水水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法水樣的采集與保存 GB/T?5750.2-2006》中的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)，能夠完成在水質(zhì)監(jiān)測(cè)中規(guī)定的全 部技術(shù)要求，可以在實(shí)際中使用。

本發(fā)明的目的是通過(guò)采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

全自動(dòng)地表水水質(zhì)采樣機(jī)器人，包括船體和設(shè)在船體上的驅(qū)動(dòng)裝置、控制 裝置和采樣裝置，所述控制裝置包括導(dǎo)航裝置、中央處理單元和通訊模塊；所 述采樣裝置包括氣象和水質(zhì)監(jiān)測(cè)傳感器、水下傳感器和采樣管收放器，采樣管 收放器上設(shè)有采樣管；

所述導(dǎo)航裝置包括GPS衛(wèi)星定位傳感器、電子羅盤(pán)和慣性測(cè)量模塊；

所述導(dǎo)航裝置與中央處理單元和通訊模塊電路連接，通訊模塊通過(guò)無(wú)線信 號(hào)與地面基站或手持基站信號(hào)連接；

所述控制裝置與驅(qū)動(dòng)裝置及采樣裝置電路連接，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)采樣和對(duì)船體 的自動(dòng)導(dǎo)航。

作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述船體上設(shè)有避障裝置，該裝置包括雷達(dá) 和激光測(cè)距傳感器，避障裝置與驅(qū)動(dòng)裝置和控制裝置電路連接。

作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述船體上設(shè)有固定劑滴入裝置，該裝置包 括氣動(dòng)活塞泵、氣源和電磁控制閥，電磁控制閥與中央處理單元電路連接。

作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述船體內(nèi)還設(shè)有保溫箱，保溫箱內(nèi)設(shè)有采 樣瓶。

作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述采樣管經(jīng)蠕動(dòng)泵、電磁閥分流裝置與采 樣瓶連接，采樣瓶?jī)?nèi)設(shè)有清洗管，清洗管經(jīng)蠕動(dòng)泵連接出水管。

作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述氣象和水質(zhì)監(jiān)測(cè)傳感器包括溫度傳感器、 濕度傳感器、風(fēng)向傳感器和風(fēng)速傳感器。

作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述水下傳感器包括水溫傳感器、流速傳感 器、pH傳感器、溶解氧傳感器、電導(dǎo)率傳感器和濁度傳感器。

作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括電源、無(wú)刷調(diào)速電機(jī)和螺 旋槳；

所述電源包括電池；

所述船體后端設(shè)有兩套無(wú)刷調(diào)速電機(jī)和螺旋槳。

作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述慣性測(cè)量模塊包括三軸加速度傳感器、 三軸陀螺儀、三軸電子羅盤(pán)。