[發(fā)明專利]一種基于新能源水翼船的環(huán)境大數(shù)據(jù)的定點采集方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011160029.8
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112230582A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁效寧;楊博
• 申請（專利權(quán)）人: 四川摩比斯新能源水翼船有限責(zé)任公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種基于新能源水翼船的環(huán)境大數(shù)據(jù)的定點采集方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：S100：在所述水翼船中配置多個傳感器、導(dǎo)航模塊、處理中心及5G通信模塊，用以構(gòu)建所述水翼船的采集終端；S200：控制所述水翼船的運行軌跡和狀態(tài)；S300：取樣及回傳采集數(shù)據(jù)；S400：自動回收取樣樣品。此外，本發(fā)明還公開了一種基于新能源水翼船的環(huán)境大數(shù)據(jù)的定點采集裝置，其特征在于，包括：數(shù)據(jù)采集及取樣模塊、定點運行軌跡和狀態(tài)自動控制模塊、采集數(shù)據(jù)回傳和取樣模塊及采集樣品自動回收模塊。通過本發(fā)明所提供的方法及裝置，可控制水翼船軌跡、速度，并遠(yuǎn)程控制數(shù)據(jù)采集和取樣，實現(xiàn)高效經(jīng)濟(jì)、節(jié)能環(huán)保、低延時高可靠性的環(huán)境數(shù)據(jù)采集和回傳。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于大數(shù)據(jù)采集與分析領(lǐng)域，涉及環(huán)境數(shù)據(jù)采集，尤其涉及一種基于新能源水翼船的環(huán)境大數(shù)據(jù)的定點采集方法及裝置。

背景技術(shù)

水翼船是一種基于流體力學(xué)設(shè)計的特殊船只，在運行過程中，水翼船利用水翼在水中高速運行產(chǎn)生的升力，將船體脫離水面，實現(xiàn)高速運行。該運行模式能夠有效降低水阻，減少能源消耗。新能源水翼船的特點是利用低成本的清潔能源(例如電能)為水翼船提供動力，其特點是節(jié)能環(huán)保，并能夠有效降低運行維護(hù)成本。而環(huán)境數(shù)據(jù)采集是目前環(huán)境保護(hù)和分析領(lǐng)域最基礎(chǔ)的工作之一。基于海量環(huán)境數(shù)據(jù)，結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)，能夠?qū)Νh(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析，對環(huán)境變化趨勢進(jìn)行感知，達(dá)到環(huán)境監(jiān)測的目的。

在環(huán)境數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域，常見的采集方法為固定站采集、無人機采集、人工采集。其中，

人工采集成本較高，且對于水域數(shù)據(jù)采集或空氣數(shù)據(jù)采集來講，人員可能難以到達(dá)。

固定站采集適用于長時間檢測，但建設(shè)固定站成本較高，如果對一片區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測，固定站數(shù)量直接影響建設(shè)和維護(hù)成本。

無人機采集是近年來較新的一種環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測和采集方法，利用無人機遙控和定點巡航的特性，可以搭載取樣設(shè)備進(jìn)行隨機取樣或定點取樣。但無人機通常電池不耐用，飛行時間短，載重量小，這就使得其應(yīng)用有極大的時間和范圍限制。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于新能源水翼船的環(huán)境大數(shù)據(jù)的定點采集方法及裝置，利用搭載在水翼船上的GPS導(dǎo)航芯片、北斗導(dǎo)航芯片以及5G通信模塊，對水翼船運行軌跡、速度等進(jìn)行控制，并遠(yuǎn)程控制水翼船數(shù)據(jù)采集設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和取樣，實現(xiàn)高效率、低成本、節(jié)能環(huán)保、低延時高可靠性的數(shù)據(jù)采集和回傳。本發(fā)明申請包括以下步驟：

S100：在所述水翼船中配置多個傳感器、導(dǎo)航模塊、處理中心及5G通信模塊，用以構(gòu)建所述水翼船的采集終端，包括以下步驟：

S101：采用Linux構(gòu)建網(wǎng)關(guān)并配置5G通信模塊，用以構(gòu)建數(shù)據(jù)處理終端；

S102：配置具有微控制器的數(shù)據(jù)采集模塊，并采用串口及RS-485協(xié)議與所述多個傳感器共同構(gòu)建數(shù)據(jù)采集終端；

S103：采用所述微控制器、電磁閥及真空瓶共同構(gòu)建采樣模塊；

S104：采用所述微控制器、水翼船控制器、包含北斗導(dǎo)航芯片及GPS導(dǎo)航芯片的雙星定位系統(tǒng)共同構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)控制的水翼船控制模塊，其中，所述水翼船控制器包括轉(zhuǎn)向控制及動力控制；

S200：控制所述水翼船的運行軌跡和狀態(tài)；

S300：取樣及回傳采集數(shù)據(jù)；

S400：自動回收取樣樣品。

優(yōu)選地，所述步驟S200包括以下步驟：

S201：遠(yuǎn)程初始化：設(shè)置所述水翼船的運行坐標(biāo)軌跡，設(shè)置多個采集點坐標(biāo)并設(shè)置坐標(biāo)點行為，其包括數(shù)據(jù)采集行為及取樣行為；