[實(shí)用新型]無線遙控的自動(dòng)采樣監(jiān)測(cè)船

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120217735.1
• 申請(qǐng)日: 2011-06-24
• 公開（公告）號(hào): CN202120123U
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏建平;杜海橋;夏冰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 石家莊環(huán)祥科技有限公司
• 主分類號(hào): G05D1/00
• 分類號(hào): G05D1/00;G01N1/10;G01N33/18
• 代理公司: 石家莊新世紀(jì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 13100
• 代理人: 董金國(guó)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種無線遙控的自動(dòng)采樣監(jiān)測(cè)船，用于環(huán)保監(jiān)查采樣或者濕地等航行船不便達(dá)到的淺水區(qū)的采樣。

背景技術(shù)

目前環(huán)保監(jiān)查部門等為掌握所轄水域的水質(zhì)情況，通常是對(duì)其進(jìn)行定期或不定期的采樣檢測(cè)分析。以往的采樣方式，是通過人工在該水域不同位點(diǎn)進(jìn)行采樣，這種傳統(tǒng)的采樣方式效率低，特別是對(duì)中、重度污染水體，或者濕地、淺水區(qū)或復(fù)雜危險(xiǎn)水域，采樣時(shí)還存在危及采樣人員身體健康或生命安全的危險(xiǎn)。每次監(jiān)測(cè)只靠肉眼和參照物定位，準(zhǔn)確度很差。

為解決上述問題，近年來出現(xiàn)了一種無人控制的采樣方式，如申請(qǐng)?zhí)枮?00710158240.4的中國(guó)專利公開了一種無人控制水上環(huán)保監(jiān)查采樣船，其船體內(nèi)控制裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無法完成在復(fù)雜水域中的采樣工作。申請(qǐng)?zhí)枮?01010168446.7的中國(guó)專利公開了一種全自動(dòng)地表水水質(zhì)采樣機(jī)器人，其包括船體、驅(qū)動(dòng)裝置、控制裝置和采樣裝置，控制裝置包括導(dǎo)航裝置、中央處理單元和通訊模塊；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；導(dǎo)航裝置包括GPS衛(wèi)星定位傳感器、電子羅盤和加速度傳感器；導(dǎo)航裝置與中央處理器和通訊模塊電連接，通訊模塊通過無線信號(hào)與基站連接。采樣上述全自動(dòng)地表水質(zhì)采樣機(jī)器人體積小、重量輕，提高了采樣地點(diǎn)和采樣深度的準(zhǔn)確性，但基站人員無法實(shí)時(shí)看到采樣機(jī)器人所處的環(huán)境，當(dāng)遇到緊急情況時(shí)，對(duì)采樣機(jī)器人發(fā)出的指令缺少了一定的依據(jù)性，而且限制了機(jī)器人的應(yīng)用范圍。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠?qū)崟r(shí)顯示無人監(jiān)控船位置坐標(biāo)和周圍圖像的無線遙控的自動(dòng)采樣監(jiān)測(cè)船，用于水質(zhì)采樣、水域表面監(jiān)測(cè)及目標(biāo)物搜索等領(lǐng)域。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種無線遙控的自動(dòng)采樣監(jiān)測(cè)船，包括船體、設(shè)置在所述船體上的執(zhí)行子系統(tǒng)和設(shè)置在基站與所述執(zhí)行子系統(tǒng)無線通訊的主控子系統(tǒng)；

所述主控子系統(tǒng)包括裝有MAP?INFO地圖系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)、第一單片機(jī)第一GPRS模塊，所述第一GPRS模塊與第一單片機(jī)雙向連接，所述第一單片機(jī)的相應(yīng)輸出端接計(jì)算機(jī)主機(jī)的相應(yīng)輸入端；

所述執(zhí)行子系統(tǒng)包括船體第二單片機(jī)、水樣采樣模塊、導(dǎo)航模塊、超聲波測(cè)距模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、攝像模塊和第二GPRS模塊，所述第二單片機(jī)的相應(yīng)輸出端分別接水樣采樣模塊和驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端；所述導(dǎo)航模塊的輸出端接所述第二單片機(jī)的相應(yīng)輸入端；所述第二單片機(jī)分別與超聲波測(cè)距模塊、第二GPRS模塊雙向連接；所述攝像模塊包括水下攝像頭和由云臺(tái)控制的水上攝像頭構(gòu)成，所述第二單片機(jī)的相應(yīng)輸出端接云臺(tái)的輸入端，所述水下攝像頭和水上攝像頭分別與第二單片機(jī)雙向連接。

執(zhí)行子系統(tǒng)中所述水質(zhì)采集模塊由蠕動(dòng)泵和蠕動(dòng)泵控制模塊構(gòu)成，所述第二單片機(jī)的相應(yīng)輸出端接蠕動(dòng)泵控制模塊的輸入端，所述蠕動(dòng)泵控制模塊的輸出端接蠕動(dòng)泵的輸入端。

執(zhí)行子系統(tǒng)中所述超聲波測(cè)距模塊由超聲波發(fā)射單元和超聲波接收單元構(gòu)成，所述第二單片機(jī)的相應(yīng)輸出端接超聲波發(fā)射單元的輸入端，所述超聲波接收單元接第二單片機(jī)的相應(yīng)輸入端。所述超聲波測(cè)距模塊至少設(shè)有兩個(gè)，分別設(shè)置所述船體的不同部位；所述導(dǎo)航模塊采用GPS、GLONESS、伽利略或北斗。

所述驅(qū)動(dòng)模塊包括直流電機(jī)、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和啟停轉(zhuǎn)向控制模塊，所述第二單片機(jī)的相應(yīng)輸出端分別接直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和啟停轉(zhuǎn)向控制模塊的輸入端，所述直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和啟停轉(zhuǎn)向控制模塊的輸出端分別接直流電機(jī)的相應(yīng)輸入端。

所述執(zhí)行子系統(tǒng)還包括電子羅盤，所述電子羅盤的輸出端接第二單片機(jī)的相應(yīng)輸入端。

所述執(zhí)行子系統(tǒng)還包括測(cè)速模塊和測(cè)速傳感器，所述測(cè)速傳感器的輸出端接測(cè)速模塊的輸入端，所述測(cè)速模塊的輸出端接第二單片機(jī)的相應(yīng)輸入端。

所述執(zhí)行子系統(tǒng)還包括水溫測(cè)試傳感器、pH測(cè)試傳感器、溶解氧測(cè)試傳感器、水濁度測(cè)試傳感器和水質(zhì)電導(dǎo)率傳感器，所述傳感器的輸出端分別接第二單片機(jī)的相應(yīng)輸入端。

所述第一單片機(jī)和第二單片機(jī)的型號(hào)均為TMS320VC33，所述啟停轉(zhuǎn)向控制模塊的型號(hào)為TB6612FNG，所述蠕動(dòng)泵控制模塊的型號(hào)為L(zhǎng)298N，所述超聲波發(fā)射單元的型號(hào)為TCT40-2F，所述超聲波接收單元的型號(hào)為TCT40-2S，所述電子羅盤的型號(hào)為MCA201。

所述主控子系統(tǒng)負(fù)責(zé)接收?qǐng)?zhí)行子系統(tǒng)傳輸?shù)膱D像信息、遙控船的位置信息，并發(fā)送相關(guān)的控制命令。所述執(zhí)行子系統(tǒng)根據(jù)主控子系統(tǒng)發(fā)出的航線坐標(biāo)自動(dòng)進(jìn)行航行控制、水質(zhì)取樣、現(xiàn)場(chǎng)攝像、避障、航行速度控制和航線修正控制，并能夠進(jìn)行圖像傳輸和航道寬度水深測(cè)量。