[發(fā)明專利]一種監(jiān)測河水水質(zhì)的無人潛航器及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911357433.1
• 申請日: 2019-12-25
• 公開（公告）號: CN111086613A
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何理;顏鵬東;姜春芳;王靜遙;趙文儀;尹方平
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: B63G8/00
• 分類號: B63G8/00;B63G8/22
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所 42103
• 代理人: 李登橋

1.一種監(jiān)測河水水質(zhì)的無人潛航器，其特征在于：它包括潛航器本體（1），所述潛航器本體（1）靠近尾部的一端對稱設(shè)置有尾部側(cè)翼結(jié)構(gòu)，所述潛航器本體（1）的尾部安裝有用于推動整個無人潛航器的螺旋推動機(jī)構(gòu)；所述潛航器本體（1）靠近頭部的一端對稱設(shè)置有頭部機(jī)械臂結(jié)構(gòu)；所述潛航器本體（1）的前端腔體內(nèi)部設(shè)置有用于控制其升降潛俯的充水系統(tǒng)；所述潛航器本體（1）的內(nèi)部設(shè)置有耐壓倉（20），所述耐壓倉（20）設(shè)置有主控制器（21），所述主控制器（21）上設(shè)置有接收器（22），所述主控制器（21）設(shè)置有分析檢測模塊（23），所述主控制器（21）設(shè)置有信息采集模塊（24），所述主控制器（21）設(shè)置有記憶模塊（25），所述主控制器（21）設(shè)置有遠(yuǎn)程信息處理模塊（26）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種監(jiān)測河水水質(zhì)的無人潛航器，其特征在于：所述尾部側(cè)翼結(jié)構(gòu)固定在潛航器本體（1）外側(cè)壁上的第一固定板（2），所述潛航器本體（1）外壁遠(yuǎn)離第一固定板（2）的一端固定連接有第二固定板（3），所述第一固定板（2）與第二固定板（3）對稱設(shè)置，所述第一固定板（2）開設(shè)有螺紋孔（4），所述第二固定板（3）開設(shè)有螺紋孔（4），所述第一固定板（2）通過螺紋連接有第一尾翼（5），所述第二固定板（3）通過螺紋連接有第二尾翼（6），所述第一尾翼（5）與第二尾翼（6）對稱設(shè)置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種監(jiān)測河水水質(zhì)的無人潛航器，其特征在于：所述螺旋推動機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在潛航器本體（1）尾部的旋轉(zhuǎn)軸（11），所述旋轉(zhuǎn)軸（11）上安裝有螺旋槳（12），所述螺旋槳（12）的外部設(shè)置有用于對其進(jìn)行保護(hù)的螺旋槳保護(hù)殼（13）；所述旋轉(zhuǎn)軸（11）與驅(qū)動電機(jī)（30）相連，并驅(qū)動其轉(zhuǎn)動。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種監(jiān)測河水水質(zhì)的無人潛航器，其特征在于：所述頭部機(jī)械臂結(jié)構(gòu)包括固定在潛航器本體（1）的外壁遠(yuǎn)離第一固定板（2）的一端的第一驅(qū)動軸（7），所述第一驅(qū)動軸（7）上設(shè)置有卡座（8），所述卡座（8）卡接有可變形機(jī)械臂（9）；所述潛航器本體（1）的外壁遠(yuǎn)離第二固定板（3）的一端設(shè)置有第二驅(qū)動軸（10），所述第二驅(qū)動軸（10）設(shè)置有卡座（8），所述卡座（8）卡接有可變形機(jī)械臂（9），所述第一驅(qū)動軸（7）、第二驅(qū)動軸（10）與第一固定板（2）、第二固定板（3）水平設(shè)置。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種監(jiān)測河水水質(zhì)的無人潛航器，其特征在于：所述潛航器本體（1）遠(yuǎn)離螺旋槳（12）的一端設(shè)置有耐高壓防水探頭（14），所述耐高壓防水探頭（14）的兩端對稱設(shè)置有探照燈（15）。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種監(jiān)測河水水質(zhì)的無人潛航器，其特征在于：所述充水系統(tǒng)包括設(shè)置在潛航器本體（1）頭部內(nèi)部的載水倉（16），所述載水倉（16）的側(cè)端設(shè)置有注水口（17），所述載水倉（16）遠(yuǎn)離注水口（17）的一端設(shè)置有高壓排水口（18）。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種監(jiān)測河水水質(zhì)的無人潛航器，其特征在于：所述潛航器本體（1）靠近載水倉（16）的一端設(shè)置有驅(qū)動器（19），所述驅(qū)動器（19）的兩端分別與第一驅(qū)動軸（7）和第二驅(qū)動軸（10）螺紋套接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種監(jiān)測河水水質(zhì)的無人潛航器，其特征在于：所述耐壓倉（20）遠(yuǎn)離主控制器（21）的一端設(shè)置有能源模塊（27），所述潛航器本體（1）的外壁側(cè)端設(shè)置有水溫感應(yīng)器（28），所述潛航器本體（1）外壁側(cè)端遠(yuǎn)離水溫感應(yīng)器（28）的一端設(shè)置有水質(zhì)檢測器（29），所述水溫感應(yīng)器（28）與水質(zhì)檢測器（29）對稱設(shè)置。

9.采用權(quán)利要求1-8任意一項所述一種監(jiān)測河水水質(zhì)的無人潛航器的監(jiān)測方法，其特征在于它包括以下步驟：

S1：通過控制升降潛俯的充水系統(tǒng)，向載水倉（16）內(nèi)部注入河水，進(jìn)而控制潛航器本體（1）進(jìn)入更深處；

S2：通過控制可變形機(jī)械臂（9），通過可變形機(jī)械臂（9）加快潛航器潛入水底；

S3：通過水溫感應(yīng)器（28）和水質(zhì)檢測器（29）將檢測的信息傳遞到接收器（22），然后分析檢測模塊（23）對水質(zhì)進(jìn)行分析檢測，信息采集模塊（24）對信息進(jìn)行采集，記憶模塊（25）對信息進(jìn)行記憶儲存，遠(yuǎn)程信息處理模塊（26）對信息進(jìn)行傳輸；

S4：工作過程中，通過能源模塊（27）提供各方便所使用的能源，通過螺旋槳保護(hù)殼（13）能夠?qū)β菪龢?2）進(jìn)行保護(hù)，避免碰撞硬物發(fā)生損壞；

S5：通過耐高壓防水探頭（14）和探照燈（15）將水底的情況傳遞給接收器（22），對信息進(jìn)行處理。