[實用新型]智能巡航監測無人浮標船

有效

• 申請號: 201220635955.0
• 申請日: 2012-11-27
• 公開（公告）號: CN202966600U
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 孫景軍
• 申請（專利權）人: 深圳市頂創科技開發有限公司
• 主分類號: B63B35/00
• 分類號: B63B35/00;G01N33/18
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本實用新型涉及一種水體監測設備，尤其涉及一種可在指定水區域自動巡航避障鎖定的浮標機器人。

背景技術

目前傳統的水質自動監測系統分為三種類型，一種是人工監測，分析人員到達現場，用便攜式儀器進行測量，或者是用留樣器取樣后送交實驗室，由實驗室分析儀器進行分析；另一種是在水質自動監測站，在需長期監控的段面建設水質自動監測站，監測站里是全自動的在線監測儀器，通過采樣泵及浮桶抽取流域里的水樣，進入水質自動監測站進行分析；第三種是浮標式監測站，在流域內設立浮標監測點，浮標內安裝有探頭式在線監測儀器，浮標以錨鏈的方式固定于水域上。這三種方式各有缺點，采用人工監測方式，當有污染事故發生時，應急監測人員無論白天或夜間需要通過交通工具趕到事發現場，并且在事發現場要通過肉眼的方式先做個大致的判斷，污染源點發生的位置，然后再用便攜應急儀器測量多點，再分析找到污染源點，當交通距離比較不方便或在夜間等不方便出巡的時候，或者是在流域面積比較大，污染面積比較大時，比較難最快速的判斷出污染源點。而采用建設自動監測站或浮標站的點，由于監測點是固定的，所以即使監測到有污染超標，并不能進行擴大監測點，對污染源起源點的追溯。而在水體水質監測中，第一時間找出污染源點，切斷污染源是在線監測及應急監測的首要目標，是快速挽回損失的首要條件。

申請號為“201010109578.2一種移動型水體在線綜合監測浮標”的專利中，由于現實投用的水域，無論是河道，湖泊，水庫，海域，都存在著可以發大水、刮大風、巨浪等不可測的自然現象，當這些情況發生時，因為此浮標無法固定，所以會被水沖走丟失或損壞。另外遇到有船行駛的水域無法防撞及避障，有人的水域無法防盜；即使是在定點監測中，由于風浪等影響，浮標也要不停的驅動推進器動作，功耗比較大，由于太陽能的轉換效率并不是很高，所以浮標不能長時間連續工作。又如中國專利申請號為2008100330129公開了一種用于藍藻監測及藍藻水質預警的浮標，由浮標載體、儀器艙、監測傳感器、通訊天線和太陽能電池板構成，浮標載體承托整個浮標漂浮于水面，儀器艙安裝固定在浮標載體之上，監測傳感器集合體懸掛在浮標載體的正下方，儀器艙的頂部安裝通訊天線，儀器艙的外表面安裝太陽能電池板，儀器艙內部安裝有電源、控制模塊、信號接受/發送模塊、數據記錄器、馬達和傳感器位置調節器。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種智能巡航監測無人浮標船，該裝置根據需要自動鎖定于某一停泊點處監測并充電，并能按預先程序設定的特定條件（如水體水質超過預設值時）自動解鎖并按預設路線進行巡航監測，在巡航過程中能自動避障，巡航結束能自動返回停泊處，自鎖固定于浮標塢。

本實用新型解決上述技術問題所采取的技術方案是：一種智能巡航監測無人浮標船，包括一載有水體監測傳感器的浮標船，所述浮標船安裝有動力推進裝置，所述浮標船艙內設有中央控制系統，所述浮標船體上設有電動或氣動鎖緊單元，所述電動或氣動鎖緊單元與中央控制系統相連，所述中央控制系統包括中央控制主機、與水體監測傳感器相連的測量采集模塊、解鎖巡航模塊、自動駕駛避障裝置，所述中央控制系統通過與之相連的無線通訊模塊與遠程控制中心或移動終端實現雙向通訊。

作為優選，所述自動駕駛避障裝置由GPS、電子羅盤、測距探頭、慣性測量模塊、聲納、水深流速儀、氣象傳感器中的一個或多個組合而成。

作為優選，所述電動或氣動鎖緊單元包括動力固定插銷、電動或氣動鎖。

作為優選，所述浮標船船頭部分還設有電磁吸力裝置，所述電磁吸力裝置與電動或氣動鎖緊單元相連通實現同步動作。

作為優選，所述浮標船還配置有太陽能板、警告對講擴聲器、紅外夜視云臺攝像機、探照燈、電動卷揚機、自動留樣器中的一個或多個組合。

作為優選，所述浮標船的船體邊緣還配有防撞條和反光熒光條。

本實用新型的設計思路主要為：浮標船通過視覺導航（攝像頭拍攝周圍的圖像進行障礙物特征識別與距離估算）與自動駕駛導航系統（GPS，電子羅盤，慣性測量模塊，測距探頭，聲納，水深流速）綜合計算分析，可引導浮標船正確進入浮標塢停泊位，對位正確后進行自動上鎖固定。鎖為電子鎖或氣動鎖，浮標船體上安裝有動力插銷，浮標塢上有插孔，對位正確后插銷插入插孔鎖死，同時浮標船及浮標塢通過插銷將充電回路接通，使浮標塢上的充電電源為浮標船上的蓄電池進行充電。以上鎖方式及充電方式為最優方案，并非為唯一方案。