[發明專利]湖面光譜監測船靜穩系統及操作方法

有效

• 申請號: 201610984900.3
• 申請日: 2016-11-09
• 公開（公告）號: CN106494574B
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 程春梅;趙紅;秦鵬;吳昉;徐蔚;王海波;李海濤;秦植海
• 申請（專利權）人: 浙江水利水電學院
• 主分類號: B63B21/50
• 分類號: B63B21/50;G01N21/25
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙)33213
• 代理人: 吳秉中

技術領域

本發明涉及水質監測領域，具體是湖面光譜監測船靜穩系統及操作方法。

背景技術

目前，我國環境問題，特別是水污染問題日趨嚴重；對水體的監測是環境監測的一項重點內容，水利、環境等部門都在進行這方面的工作；光譜監測是近年發展起來的重要監測手段之一，因其監測范圍廣，費用低，受到各監測部門的關注，現場光譜監測是光譜監測工作的重要環節，因其監測數據的準確度關系到后續數據分析、研判的正確性，因此科技人員對現場光譜監測非常重視，然而現場監測通常是乘船到達現場，在船上進行原位觀測，因湖面開闊，船只漂浮在湖面上，即使微風條件下，船體也有較大晃動，使得監測數據偏差較大甚至不能使用，這個棘手的問題一直困擾著光譜監測的科技人員，甚至影響著光譜監測事業的健康發展；對于一些乘船到達困難區域，隨著遙控駕駛功能的小型遙控船逐漸成熟，使用無人遙控船的觀測方式也得到應用，如中國專利CN 201587525 U 小型無人自航海洋通量觀測船，這種遙控船因重量小、使用方便，受到技術人員的青睞，但隨之而來的是這種遙控船因重量小，在湖面上晃動更加劇烈，用于光譜監測更為困難；因此，發明一種監測船靜穩系統顯得非常重要。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述技術問題，本發明提供了一種湖面光譜監測船靜穩系統，由船體、甲板、支柱、電動機、展擴板、蓄電池、信號接收器及開關、齒條、齒輪、電磁鐵、楔形墊塊、鎖舌、軌道框、上擋板、支撐彈簧、支桿、下擋板、減壓孔、壓力開關組成,所述電動機、蓄電池、信號接收器及開關、電磁鐵、楔形墊塊、軌道框固定設置在甲板上面；甲板、楔形墊塊、軌道框由高強塑料制成，鎖舌能夠在軌道框中移動，鎖舌由鐵制作；齒條固定設置在支柱上面，支柱能夠通過甲板上開設的豎向孔上下移動；展擴板固定設置在支柱下端，呈水平狀態，可以增大與湖底接觸面積，保障支柱不會插進湖底淤泥；展擴板上開設4個以上減壓孔，上提展擴板產生較大負壓時，可以通過減壓孔向展擴板底面供水，消除負壓，使需要的提升力較小，即可使配置的電動機功率較小，又能保證上提展擴板不產生過大負壓而把船體拉沉；所述的上擋板、支桿、下擋板固定設置為一體，支撐彈簧位于上擋板和展擴板之間；壓力開關固定設置在船體底面，壓力開關受到的水壓力比船體漂浮在水面時受到的水壓力減小2KPa或增大3KPa時，壓力開關斷開電路；水壓力減小2KPa表明支柱將船體頂升了20cm，船體已不再浮在水面，不再受波浪作用而晃動；水壓力增加3KPa表明展擴板已提起，對壓力開關產生相當于30cm深的水壓力，設定水壓力增大3KPa時壓力開關斷開電路，也保證了支柱提升過程中，湖面偶有20cm左右的波浪形成，壓力開關不會誤操作斷開電路。如果存在湖面能形成30cm左右波浪的風力，不滿足監測條件，不會開展監測工作，因此設定壓力開關受到的水壓力比船體漂浮在水面時受到的水壓力增大3KPa時，壓力開關斷開電路，而不是更大壓力；上述系統的操作方法包括以下步驟：

第一步，在岸上無線操控湖面光譜監測船到達光譜監測點，就位；

第二步，在岸上發出開機信號，信號接收器及開關接收信號、連通電動機、電磁鐵電路；

第三步，電磁鐵吸附鎖舌在軌道框內向斜上方移動，支柱解除鎖定狀態，電動機驅動支柱緩緩下移；

第四步，展擴板到達湖底，電動機繼續工作，船體被慢慢頂起，壓力開關受到的水壓力逐漸減小，當水壓力減小2KPa時，壓力開關斷開電路，電動機停止工作、電磁鐵失去磁性，鎖舌依靠自重在軌道框內向斜下方滑動，鎖定支柱；

第五步，在岸上操控光譜儀監測、拍攝、數據采集；

第六步，在岸上發出反向轉動開機信號，信號接收器及開關接收信號、連通電動機、電磁鐵電路；

第七步，電磁鐵吸附鎖舌在軌道框內向斜上方移動，支柱解除鎖定狀態，電動機驅動支柱緩緩上移；

第八步，船體慢慢下落，壓力開關受到的水壓力逐漸增大至正常水壓力，船體漂浮在水面上，展擴板開始上升，底面產生負壓，下擋板在負壓作用下與展擴板脫開一定縫隙，水流進入，從而消除負壓，展擴板繼續上升，下擋板在彈簧作用下復位；展擴板脫離湖底板繼續上升，慢慢壓迫壓力開關，壓力開關受到的壓力逐漸增大，當水壓力增大3KPa時，壓力開關斷開電路，電動機停止工作、電磁鐵失去磁性，鎖舌依靠自重在軌道框內向斜下方滑動，鎖定支柱；

第九步，一個光譜測點監測工作結束,在岸上無線操控湖面光譜監測船到達下一個光譜監測點，重復步驟二至八，完成全部工作。