[發明專利]一種基于光伏供電的水質檢測船及水質檢測方法

在審

• 申請號: 201810475499.X
• 申請日: 2018-05-17
• 公開（公告）號: CN108663494A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 陳慶偉;劉海濤;鄭耀斌;李越;謝丹;朱子劍;王志鵬;亓超;伊敏;張召環;王德祥
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司經濟技術研究院;山東智源電力設計咨詢有限公司;國家電網公司
• 主分類號: G01N33/18
• 分類號: G01N33/18;G01N27/06;G01D21/02;G01N1/14;B63B35/00;H02J7/35;G08C17/02
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 李修杰

本發明提供一種基于光伏供電的水質檢測船及水質檢測方法，所述水質檢測船包括：船體、電源模塊、無線通信模塊、傳感器模塊、行駛控制模塊、太陽能尋光模塊、水樣采集模塊、檢測水槽、上位機和下位機。本發明通過在船體上設置水樣采集和檢測相關模塊，并通過在船體上設置下位機，在岸邊設置上位機以及無線通信模塊，實現上位機與下位機之間的信息傳遞，從而實現遠程控制船體進行采樣和檢測。相比于現有技術，該水質檢測船可以實現采樣和檢測一體化，提高效率的同時降低了成本。

技術領域

本發明涉及水質檢測領域，特別是一種基于光伏供電的水質檢測船及水質檢測方法。

背景技術

在水質檢測領域，國外自動檢測技術已經有幾十年的歷史，已經擁有非常豐富的經驗以及成功的案例，例如歐美于上世紀80年代開始出現了多參數水質測定儀，主要以監測水溫、PH、溶氧量、化學需氧量、總有機碳等水質指標為基礎；德國的史德科·馬迪可采用的封閉式水質環境監測方式并結合多項高科技手段的做法，也是各國爭相效仿的對象。無線通信技術和互聯網的發展又給自動檢測與控制技術注入了新的動力源。采用無線通信技術設計出無線傳感器模塊，這樣就可以使得檢測設備的安置得到進一步簡化、成本得到進一步降低。對于提高生產效率、降低生產成本具有極其重要的意義。

目前現有的檢測水質的方法大都是采取人工駕駛船只親自到水域進行現場采集，并將采集到的水樣帶回至實驗室進行檢測，整個過程耗費大量成本，且采集時間周期長，操作繁瑣。且由于水域類型眾多，各種湖面、養殖塘以及水庫等，采用人工駕駛船只的方式有時不一定能夠適用，具有一定的局限性，應用范圍有限。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于光伏供電的水質檢測船及水質檢測方法，旨在解決現有檢測水質方法中采取人工駕駛船只進行取樣并帶回實驗室檢測存在的檢測效率低且成本耗費大的問題，實現遠程控制以及取樣和檢測一體化，提高檢測效率。

為達到上述技術目的，本發明提供了一種基于光伏供電的水質檢測船，包括：船體、電源模塊、無線通信模塊、傳感器模塊、行駛控制模塊、太陽能尋光模塊、水樣采集模塊、檢測水槽、上位機和下位機；

所述電源模塊、傳感器模塊、行駛控制模塊、太陽能尋光模塊、水樣采集模塊、檢測水槽和下位機均設置于船體上；所述上位機和無線通信模塊設置于岸邊；

所述下位機分別與傳感器模塊、行駛控制模塊、太陽能尋光模塊以及水樣采集模塊連接，所述水樣采集模塊出水口連接檢測水槽，所述傳感器模塊放置于檢測水槽中；

所述上位機通過無線通信模塊與下位機遠程無線連接。

優選地，所述電源模塊包括蓄電池、太陽能電池板和降壓模塊，所述太陽能電池板通過MPPT控制器與蓄電池連接，所述降壓模塊連接蓄電池。

優選地，所述傳感器模塊包括TDS傳感器、GE-TS渾濁度傳感器、DS18B20溫度傳感器和TP-16PH傳感器。

優選地，所述行駛控制模塊包括電機和陀螺儀。

優選地，所述太陽能尋光模塊包括太陽能電池板、舵機和光敏電阻。

優選地，所述無線通信模塊為SX1278收發器。

本發明還提供了一種基于光伏供電的水質檢測方法，包括以下步驟：

S101、上位機通過無線通信發送控制信息至下位機；

S102、下位機根據所述控制信息控制船體的電機以及陀螺儀從而控制船體的行進方向以及姿態調整；

S103、下位機控制船體上的水泵抽取水樣，將水樣存放至檢測水槽；

S104、利用傳感器組監測水樣的TDS值、電導率、渾濁度、溫度以及PH值，并上傳監測數據至下位機；