[發明專利]一種無人船取樣系統及取樣方法

在審

• 申請號: 201810360366.8
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108267342A
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 葛化敏;許四杰;王杰;夏廣浩;華昭杰
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: G01N1/14
• 分類號: G01N1/14
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

本發明公開了一種無人船取樣系統及取樣方法，包括船體，船體上安裝有取樣系統，取樣系統包括取樣瓶、水泵、絞盤、牽引線、位置步進電機、絲桿、取樣步進電機、Z型固定支架、彈性水管和鉛錘，船體上設有取樣水槽，取樣水槽內分布有若干個取樣瓶，絲桿位于取樣水槽內的取樣瓶的正上方，絲桿與位置步進電機連接，絲桿連接有絲桿螺母且絲桿螺母上固定有滑塊，水泵的出水口通過出水管固定在所述滑塊上，取樣水槽內的左端設有取樣排水口，水泵的進水口連接有彈性水管，取樣步進電機連接有絞盤，絞盤上纏繞有牽引線，牽引線與彈性水管的進水端和鉛錘連接，本發明不會造成水管堵塞、水管打結等問題，可以指定取樣深度，避免多次取樣之間的樣本污染。

技術領域

本發明涉及無人船技術領域，具體涉及一種無人船取樣系統及取樣方法。

背景技術

目前，環保監查部門為掌握所轄水域的水質情況,通常是對水質進行定期或不定期的取樣檢測分析,依水質的各項質量指標決定相應的環保措施。然而，現有水質自動監測站由于位置固定難以及時發現污染源，而移動監測手段多為有人駕駛的水質監測車或監測船，不僅成本高，而且受城市水體的復雜地形影響，部分水域人工監測船或監測車根本無法駛入，造成目前水質監測體系存在響應不及時、時間與空間分辨率較低等問題，因此出現了無人船取樣。目前市場上無人船取樣方式不能指定深度取樣、取樣結構復雜、易堵塞水管。例如：采用把水管纏繞在絞盤上，讓后讓電機帶動絞盤進行向下放水管取樣，該裝置具有取樣裝置笨重不靈活、結構復雜、易折疊堵塞，由于水管較粗取樣時容易造成計算取樣深度的不精確，并且在取樣、收回水管時容易造成水管堵塞并且不能指定取樣深度和多次取樣。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足提供一種無人船取樣系統及取樣方法，本無人船取樣系統及取樣方法成本低，結構簡單，在取樣的過程中不會造成水管堵塞、水管打結等問題，可以指定取樣深度，可以多次取樣，同時還可以避免多次取樣之間的樣本污染。

為實現上述技術目的，本發明采取的技術方案為：

一種無人船取樣系統，包括船體、用于驅動船體移動的動力裝置和電源裝置，所述船體上安裝有取樣系統，所述取樣系統包括取樣瓶、水泵、絞盤、牽引線、位置步進電機、絲桿、取樣步進電機、Z型固定支架、彈性水管和鉛錘，所述船體上設有取樣水槽，所述取樣水槽內從左端至右端均勻分布有若干個取樣瓶，所述絲桿通過軸承支座固定在所述船體上且絲桿位于取樣水槽內的取樣瓶的正上方，所述絲桿通過聯軸器與位置步進電機連接，所述絲桿連接有絲桿螺母且絲桿螺母上固定有滑塊，所述水泵的出水口通過出水管固定在所述滑塊上，所述取樣水槽內的左端設有取樣排水口，所述取樣排水口通過排水管延伸至船體的外側，所述水泵的進水口連接有彈性水管的出水端，所述取樣步進電機安裝在所述船體的右端，所述取樣步進電機連接有絞盤，所述絞盤上纏繞有牽引線，所述Z型固定支架的一端固定在所述船體的右端，所述彈性水管固定在所述Z型固定支架上，所述Z型固定支架的另一端的表面設有穿線孔且絞盤上的牽引線位于穿線孔的正上方，所述牽引線的另一端穿過穿線孔并與彈性水管的進水端和鉛錘連接，所述動力裝置、位置步進電機、取樣步進電機和水泵均與電源裝置電連接。

作為本發明進一步改進的技術方案，所述動力裝置包括螺旋槳和驅動電機，所述驅動電機固定在所述船體上，所述驅動電機與所述螺旋槳連接。

作為本發明進一步改進的技術方案，所述無人船上設有主控制器、定位系統、無線通信系統、動力電機驅動模塊、水泵驅動模塊、位置步進電機驅動模塊和取樣步進電機驅動模塊，所述定位系統、無線通信系統、動力電機驅動模塊、水泵驅動模塊、位置步進電機驅動模塊和取樣步進電機驅動模塊均與主控制器電連接，所述無線通信系統遠程連接有上位機，所述動力電機驅動模塊與所述驅動電機電連接，所述水泵驅動模塊與所述水泵電連接，所述位置步進電機驅動模塊與所述位置步進電機電連接，所述取樣步進電機驅動模塊與所述取樣步進電機電連接，所述主控制器、定位系統、無線通信系統、動力電機驅動模塊、水泵驅動模塊、位置步進電機驅動模塊和取樣步進電機驅動模塊均與電源裝置電連接。