[發(fā)明專利]一種適用于開放水域的智能取水裝置及其應(yīng)用方法

在審

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• 申請日: 2019-06-14
• 公開（公告）號(hào): CN110132656A
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐波;顧夢凡;陸偉剛;李占超;夏輝;孫晨光;丁巖松
• 申請（專利權(quán)）人: 揚(yáng)州大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N1/14
• 分類號(hào): G01N1/14;B63G8/00;B63G8/16
• 代理公司: 揚(yáng)州蘇中專利事務(wù)所(普通合伙) 32222
• 代理人: 許必元

1.一種適用于開放水域的智能取水裝置，其特征是，包括支撐主體（1）以及與支撐主體相連的取水組件（2）、驅(qū)動(dòng)組件（4），所述驅(qū)動(dòng)組件包括位于支撐主體底部的潛水箱（42）、位于支撐主體前側(cè)以及左右兩側(cè)的水平推進(jìn)器；所述潛水箱包括儲(chǔ)氣倉（422）、儲(chǔ)水倉（423），所述儲(chǔ)氣倉設(shè)有氣嘴（427），所述儲(chǔ)水倉內(nèi)設(shè)有潛水氣囊（424），所述儲(chǔ)水倉底部設(shè)有進(jìn)出水口（421），所述儲(chǔ)氣倉通過給潛水氣囊充氣、抽氣，使儲(chǔ)水倉內(nèi)出水、進(jìn)水，從而使整個(gè)取水裝置在水中浮沉。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于開放水域的智能取水裝置，其特征是，所述取水組件包括多個(gè)取水管（21）、由多個(gè)氣閥開關(guān)集合而成集成氣閥（22）、氣泵A（23）；每個(gè)取水管的進(jìn)水口（211）處設(shè)有進(jìn)水管頭（212），取水管內(nèi)設(shè)有取水氣囊（213），所述取水氣囊通過通氣軟管（24）與集成氣閥對應(yīng)的氣閥開關(guān)相連；所述集成氣閥通過氣泵A與儲(chǔ)氣倉相連，儲(chǔ)氣倉通過氣泵A給取水氣囊充氣或抽氣。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種適用于開放水域的智能取水裝置，其特征是，所述儲(chǔ)氣倉設(shè)有與潛水氣囊連接的氣閥（425）、氣泵B（426），所述儲(chǔ)氣倉通過氣閥給潛水氣囊充氣，通過氣泵B給潛水氣囊抽氣。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于開放水域的智能取水裝置，其特征是，所述支撐主體頂部設(shè)有垂直推進(jìn)器（43）。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于開放水域的智能取水裝置，其特征是，所述儲(chǔ)水倉的進(jìn)出水口設(shè)有濾網(wǎng)（4211）。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種適用于開放水域的智能取水裝置，其特征是，所述取水管的進(jìn)水管頭內(nèi)設(shè)有逆止閥（2121）。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種適用于開放水域的智能取水裝置，其特征是，該取水裝置設(shè)有控制主板（31），所述控制主板分別與水平推進(jìn)器的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、氣泵A、集成氣閥的多個(gè)氣閥開關(guān)、氣泵B、氣閥控制連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種適用于開放水域的智能取水裝置，其特征是，所述支撐主體上設(shè)有壓力傳感器（35）、紅外線感應(yīng)器、GPS定位裝置（34）以及信號(hào)接發(fā)器（33），所述壓力傳感器、紅外線感應(yīng)器、GPS定位裝置分別與控制主板連接，所述控制主板通過信號(hào)接發(fā)器與遠(yuǎn)程控制電腦連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的適用于開放水域的智能取水裝置的應(yīng)用方法，其特征是，包括以下步驟：

步驟一：通過氣嘴（427）向儲(chǔ)氣倉（422）中充入足量的空氣，將所有取水管（21）的進(jìn)水管頭（212）卸下；

通過遠(yuǎn)程控制電腦發(fā)出充氣指令一，控制主板（31）控制集成氣閥（22）中所有氣閥開關(guān)打開，并控制氣泵A（23）對取水管21中取水氣囊（213）充氣，取水氣囊充足氣后將對應(yīng)取水管中空氣通過進(jìn)水口排出，停止充氣，并將取水管頭安裝回取水管上；

通過遠(yuǎn)程控制電腦發(fā)出充氣指令二，控制主板控制潛水箱（42）中的氣閥（425）打開，儲(chǔ)氣倉中空氣充入潛水氣囊（424）中，潛水氣囊充足氣后將儲(chǔ)水倉（423）中空氣通過進(jìn)出水口（421）排出，然后關(guān)閉氣閥；

步驟二：在遠(yuǎn)程控制電腦中輸入取水點(diǎn)位置，將整個(gè)取水裝置放入待測水域中，通過遠(yuǎn)程控制電腦發(fā)出航行指令，控制主板控制GPS定位裝置（34）自動(dòng)定位，水平推進(jìn)器開始轉(zhuǎn)動(dòng)，航行到取水點(diǎn)；

步驟三：到達(dá)取水點(diǎn)后，通過遠(yuǎn)程控制電腦發(fā)出取水指令，控制主板控制集成氣閥中對應(yīng)的氣閥開關(guān)打開，并命令氣泵A向?qū)?yīng)取水管中取水氣囊抽氣，直至充氣囊干癟；根據(jù)壓力平衡原理，水通過進(jìn)水管頭流入相應(yīng)的取水管中，進(jìn)水管頭中的逆止閥阻止水回流，表層水取水完成；

控制主板控制潛水箱中氣泵B將潛水氣囊中的壓縮空氣抽回儲(chǔ)氣倉中，潛水氣囊逐漸干癟，根據(jù)壓力平衡原理，水通過儲(chǔ)水倉的進(jìn)出水口流入儲(chǔ)水倉中，利用逐漸增加的水重，整個(gè)取水裝置下沉至指定位置；

當(dāng)整個(gè)取水裝置到達(dá)指定深度時(shí)，氣泵B停止抽氣，控制主板控制集成氣閥中對應(yīng)的氣閥開關(guān)打開，并命令氣泵A向?qū)?yīng)取水管中取水氣囊進(jìn)行抽氣，該取水充氣囊干癟；根據(jù)壓力平衡原理，水通過進(jìn)水管頭流入相應(yīng)的取水管中，進(jìn)水管頭中的逆止閥阻止水回流，中層或底層取水完成；

步驟四：控制主板控制潛水箱中的氣閥打開，將儲(chǔ)氣倉中空氣重新充入氣囊中，水通過進(jìn)出水口被擠出儲(chǔ)水倉外，整個(gè)取水裝置上浮至水面；

取水作業(yè)結(jié)束后，通過遠(yuǎn)程控制電腦發(fā)出返航指令，整個(gè)取水裝置自動(dòng)返航。