[發(fā)明專利]一種基于無人船的水質(zhì)采樣檢測(cè)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011610188.3
• 申請(qǐng)日: 2020-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN112394187B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 章樑
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中科賽悟科技(安徽)有限公司
• 主分類號(hào): G01N35/00
• 分類號(hào): G01N35/00;G01N35/10;G01N1/18;G08C17/02;B63B35/00
• 代理公司: 上海塔科專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31380
• 代理人: 李韶娟

本發(fā)明屬于環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于無人船的水質(zhì)采樣檢測(cè)系統(tǒng)，包括無人船上設(shè)置的采樣模塊、檢測(cè)模塊和GPS定位模塊，以及位于遠(yuǎn)程終端設(shè)備上的無人船動(dòng)力控制模塊，采樣檢測(cè)控制模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和人機(jī)交互模塊；還包括用于無人船和遠(yuǎn)程終端設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o線通訊模塊。本發(fā)明利用船載采樣模塊和檢測(cè)模塊對(duì)目標(biāo)水域進(jìn)行連續(xù)在線檢測(cè)，并通過無線通訊模塊將檢測(cè)數(shù)據(jù)傳回遠(yuǎn)程終端，實(shí)現(xiàn)了大水域的水質(zhì)連續(xù)在線檢測(cè)，為環(huán)保執(zhí)法提供了可靠依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于無人船的水質(zhì)采樣檢測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

如今隨著治理程度的不斷加深，水污染防治的難度也越來越大，主要因?yàn)椴簧倨髽I(yè)存在違規(guī)偷排現(xiàn)象，造成目前仍然有不少監(jiān)控?cái)嗝鏅z測(cè)出來的水體水質(zhì)仍未達(dá)標(biāo)，而污染源頭卻難以找到，政府部門在執(zhí)法過程中監(jiān)管難、取證難的現(xiàn)象愈發(fā)凸顯。究其原因，執(zhí)法資源短缺，精力有限往往是關(guān)鍵因素，為此需要一種全新的水質(zhì)污染檢測(cè)體系來代替人工檢測(cè)。如今無人機(jī)、無人船等智能載具正被逐漸引入環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，然而在實(shí)際應(yīng)用過程中還存在諸多難題。例如無人載具承載能力有限，無法進(jìn)行長時(shí)間高頻次的連續(xù)采樣檢測(cè)，且采樣過程中容器管路等無法進(jìn)行有效清理，導(dǎo)致不同樣品之間存在相互干擾，影響檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于無人船的水質(zhì)采樣檢測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)目標(biāo)水域的水質(zhì)連續(xù)在線檢測(cè)。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案具體如下：

一種基于無人船的水質(zhì)采樣檢測(cè)系統(tǒng)，包括無人船上設(shè)置的采樣模塊、檢測(cè)模塊和GPS定位模塊，以及位于遠(yuǎn)程終端設(shè)備上的無人船動(dòng)力控制模塊，采樣檢測(cè)控制模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和人機(jī)交互模塊；還包括用于無人船和遠(yuǎn)程終端設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o線通訊模塊；所述采樣模塊用于采集目標(biāo)水域的水樣，采樣模塊采集的水樣輸送至檢測(cè)模塊，檢測(cè)模塊的檢測(cè)數(shù)據(jù)和GPS定位模塊的坐標(biāo)數(shù)據(jù)通過無線通訊模塊發(fā)送至數(shù)據(jù)處理模塊，無人船動(dòng)力控制模塊通過無線通訊模塊控制和規(guī)劃無人船的航行路徑，采樣檢測(cè)控制模塊通過無線通訊模塊控制采樣模塊和檢測(cè)模塊的采樣檢測(cè)頻率和采樣檢測(cè)周期，所述數(shù)據(jù)處理模塊接收檢測(cè)數(shù)據(jù)和GPS坐標(biāo)數(shù)據(jù)并結(jié)合衛(wèi)星地圖數(shù)據(jù)對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形化處理再將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送至人機(jī)交互模塊，人機(jī)交互模塊用于展示水質(zhì)參數(shù)的圖形數(shù)據(jù)以及用于輸入無人船控制指令和采樣檢測(cè)控制指令。

所述采樣模塊包括拱形流道，所述拱形流道的前端斜向下延伸至船體前端的底部，拱形流道的后端延伸至船體尾部，拱形流道的中部具有向上拱起的拱形段，所述拱形段下方設(shè)有樣品池，拱形段與樣品池之間設(shè)有用于連通二者的分流管，拱形段內(nèi)設(shè)有活動(dòng)門，活動(dòng)門被裝配為具有以下兩工位：工位一，活動(dòng)門將分流管封閉使拱形流道前端流入的水樣直接從拱形流道后端排出以清洗拱形流道內(nèi)壁；以及工位二，活動(dòng)門將拱形段與拱形流道后端之間的通道封閉使拱形流道前端流入的水樣從分流管進(jìn)入樣品池內(nèi)；還包括沖洗機(jī)構(gòu)，沖洗機(jī)構(gòu)被裝配為能夠?qū)⒉蓸訁^(qū)域的水體灌入樣品池后再使水體從樣品池排出以清洗前一次采樣時(shí)樣品池內(nèi)殘留的液體。

所述樣品池包括筒形本體，筒形本體的軸線方向沿船體前后方向布置，筒形本體的兩端分別設(shè)有一端蓋，所述端蓋與筒形本體樞接使端蓋能夠?qū)⑼残伪倔w的兩端封閉或開啟，所述端蓋開啟時(shí)端蓋的端面處于水平狀態(tài)；所述沖洗機(jī)構(gòu)包括用于驅(qū)動(dòng)樣品池沿豎直方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)構(gòu)件，所述驅(qū)動(dòng)構(gòu)件被裝配為當(dāng)其驅(qū)動(dòng)樣品池下行時(shí)能夠首先將筒形本體兩端的端蓋開啟再驅(qū)動(dòng)筒形本體和端蓋浸入采樣區(qū)域的水體內(nèi)，當(dāng)其驅(qū)動(dòng)樣品池上行時(shí)能夠首先驅(qū)動(dòng)筒形本體和端蓋從采樣區(qū)域的水體內(nèi)浮出再驅(qū)動(dòng)筒形本體兩端的端蓋閉合；所述驅(qū)動(dòng)構(gòu)件包括沿豎直方向設(shè)置在安裝支架上的活塞缸，活塞缸的活塞桿與一驅(qū)動(dòng)架固接，所述端蓋與筒形本體之間的樞軸上設(shè)有擺臂，擺臂的端部設(shè)有銷軸，驅(qū)動(dòng)架上設(shè)有水平腰型孔，所述銷軸與水平腰型孔滑動(dòng)樞接配合，所述筒形本體沿豎直方向與安裝支架活動(dòng)連接，且筒形本體與安裝支架之間設(shè)有第一彈性單元，第一彈性單元被裝配為其彈力能夠驅(qū)使筒形本體上行，筒形本體上方設(shè)有與安裝支架擋接的限位部。