[發明專利]一種無人艇自動采水系統

在審

• 申請號: 201810147774.5
• 申請日: 2018-02-13
• 公開（公告）號: CN108482588A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 楊桂耿;邵文韞;彭艷;羅均;田亞平;祝川
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: B63B35/00
• 分類號: B63B35/00;B63B17/00;G01N1/14
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 陸聰明

本發明涉及一種無人艇自動采水系統，包括收放機構、采水機構和存儲機構；所述收放機構固定在無人艇甲板上，所述采水機構安裝在存儲機構的內部，所述存儲機構緊靠收放機構固定于無人艇甲板上。本發明根據無人艇采水任務的需求，設計了一套機電結合的采集系統，在結構設計上，主要是設計了一個主從輪機構，同時還巧妙的加入了彈簧式壓力調節器，實現了采水管子的下放和回收任務；在電氣設計上，在一個冷藏箱里集成了五臺采水的蠕動泵和制冷設備，同時配備有液位傳感，溫度數字顯示等功能。總的來說，這是一套設計巧妙，機構簡潔，功能完備的無人采水系統。

技術領域

本發明涉及環境監測領域，特別是一種無人艇自動采水系統。

背景技術

近年來，隨著無人艇技術的發展，國內外科研單位已經研制出若干用于環境監測的無人艇型號。但是由于海上風浪涌流等環境復雜，導致無人艇在收集水樣和保存水樣的過程中遇到困難。

監測海洋環境的最簡單也是最基本的方法就是通過采集水樣進行分析，來達到監測海洋環境并為預測提供數據支持。而我國擁有龐大的水域，想要以傳統人工的方式采集水樣的方式需要消耗大量的人力物力，并不是一個切實可行的方案，所以必須通過機械自動化的手段來達到高效率的監控。

發明內容

針對現有技術存在的缺陷，本發明的目的在于提出一種無人艇自動采水系統，在無人艇上自動采集水質樣品，能高效完成特定水域的水樣采集任務。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種無人艇自動采水系統，包括收放機構、采水機構和存儲機構；所述收放機構固定在無人艇甲板上，所述采水機構安裝在存儲機構的內部，所述存儲機構緊靠收放機構固定于無人艇甲板上。

所述收放機構包括直流電機、主動輪、從動輪、轉向輪、壓力調節器、防水盒、管子收集盒、安裝架；所述直流電機是收放管子的動力源，能夠正反轉，所述主動輪安裝在直流電機軸上，隨電機軸轉動，所述從動輪與主動輪相切，兩輪周向均有半圓凹槽，配合組成一個圓孔，管子穿過該圓孔時受到兩輪切向的摩擦力而獲得速度，從而實現管子的下放和回收，所述壓力調節器壓在從動輪上，通過改變壓力調節器上的彈簧形變量，獲得適合的摩擦力來驅動管子，防水盒將以上部件集成在一起，起到防水作用，保護內部電路；所述轉向輪安裝在防水盒之外，把從防水盒里出來的管子運動方向改變為向下，伸入水中，所述管子收集盒將回收的管子收納，防止管子打結損壞，所述安裝架固定在無人艇甲板上，轉向輪、防水盒和管子收集盒都安裝在安裝架上。

所述采水機構位于存儲機構內部，包括蠕動泵、存儲瓶、管子；所述蠕動泵有一個入水口和一個出水口，入水口接管子直接到達海面采樣，出水口接另一根管子連接存儲瓶，所述存儲瓶存儲水樣。所述管子是特氟龍材質的軟管。

所述存儲機構包括制冷箱、冷箱架；所述制冷箱能夠設定溫度上限和下限，使得箱內溫度保持在一個區間內，滿足水樣運輸保存的溫度需要，同時箱外壁上有溫度顯示屏，實時監控箱內的溫度，所述冷箱架安裝固定制冷箱，固定在無人艇甲板上。

本發明與現有技術相比，具有如下顯而易見的優點：

本發明機構設計邏輯簡潔清晰，電控元部件少，主要靠機械結構設計上的巧妙使得系統的模塊簡化，整個采水系統單路站點的電控驅動原件只有兩個，包括收放管子的直流電機和抽水的蠕動泵，因為任務需要，一共需要對工作水域的五個站點進行水樣采集，五路的元器件是相同的，這簡化了控制器的硬件布置和軟件設計。同時整套系統，除了冰箱外，重量極輕，對于本身就有苛刻的設計重量要求的無人艇，特別是對于船體重心偏移影響系數最大的船頭來說，減少了的重量非常有利于其他船上設備的布局安裝。除此之外，系統所用到的元器件都是比較廉價的，互換性也極高，這對于受海浪沖擊最嚴重的船頭設備來說，更換的設備所需的財力和人力代價都很低。

附圖說明

圖1是本發明收放機構的左視工程圖。