CN109019712A - 一种广阔水域中自动喷洒药物的无人船投药装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种广阔水域中自动喷洒药物的无人船投药装置，其特征是：包括数据采集与处理系统、药物储存箱、可控水泵系统、液体喷洒系统、供电系统；所述数据采集与处理系统检测水质信息并作出是否需要对水质治理的判断信号，若需要治理，所述数据采集与处理系统将电信号传递给所述可控水泵系统，所述可控水泵系统接收信号后控制相应所述药物储存箱抽取相应药物并送至所述液体喷洒系统，所述液体喷洒系统受到水压会将药物向四面八方喷洒；若不需要治理，所述数据采集与处理系统会作出相应信号控制所述无人船继续行驶；该发明克服了了大型水域治理难，效率低，以及紧急水质问题来不及解决的不足。
Description
技术领域
本发明属于小型器械自动化控制与通信技术领域，涉及一种自动信息处理的无人船药物喷洒装置。
背景技术
水域环境的保护和水域质量的改善成为环境治理的重要内容之一。根据过去几十年国际上的污染河流治理经验、河流生态系统的特性和污染物迁移转化降解的机理，消除污染源(或大量削减污染物的排放量)以及恢复河流应有的自然物理结构是治理河流污染和恢复河流生态系统功能的最根本措施。但是，根据我国目前的经济、社会条件，在短期内污染源难以得到全面、有效的控制，河流生态系统修复也需要一个较长的时间过程，因此对已经严重污染的河流水体进行直接净化和修复，对于改善河流生态环境，恢复河流生态系统的功能具有重要的现实意义。
目前对水质污染的主要处理手段存在诸多问题。其一：生物防治手段处理对一些急需解决的水质问题的处理效率十分低下(例如水产养殖户中的水质问题急需解决，而生物处理手段则不适宜)，其二：对江湖、河流水域处理建立大型处理站在经济花费上造价太高，而且运营起来也不容易。其三：政府下令禁止乱排乱放在实施上仍还需要一段时间才能看见效果，而水域污染的问题仍然被置之不理，污染程度还在一步步加深，因此对于水域的治理刻不容缓，本发明针对水域问题提出了一种广阔水域中自动喷洒药物的无人船投药装置，不仅能有效治理水域问题，也能节省人力。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述技术现状，而提供一种广阔水域中自动喷洒药物的无人船投药装置，本发明通过接收所采集到的水质信息，然后经主控器对相应信息的处理，得到需要治理的药物信息，然后控制相应的药箱储存器阀门，通过可控水泵抽取将对应的药物喷洒出来，以达到对水质治理的效果。为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：一种广阔水域中自动喷洒药物的无人船投药装置，包括数据采集与处理系统、药物储存箱、可控水泵系统、液体喷洒系统；所述的数据采集与处理系统与液体喷洒系统连接，并能控制液体喷洒系统喷洒药物，所述的数据采集与处理系统与所述可控水泵系统信号连接，所述药物储存箱通过阀门与所述可控水泵连接，所述液体喷洒系统与所述可控水泵系统连接，所述可控水泵系统能将所述药物储存箱的药物泵出并送至所述液体喷洒系统；
所述数据采集与处理系统检测水质信息并作出是否需要对水质治理的判断信号，若需要治理，所述数据采集与处理系统将电信号传递给所述可控水泵系统，所述可控水泵系统接收信号后控制相应所述药物储存箱抽取相应药物并送至所述液体喷洒系统，所述液体喷洒系统受到水压会将药物向四面八方喷洒；若不需要治理，所述数据采集与处理系统会作出相应信号控制所述无人船继续行驶。优选的，所述数据采集与处理系统包括传感器和主控制器，所述主控制器为 STM32型单片机。
优选的，所述药物储存箱由3-10个药桶组成，所述药桶各有一根管道相互连接，每个与所述药桶相连的管道最后都汇集到一根同样大小的主管道中；所述药物储存箱位于船舱中。
优选的，在每个所述药桶的上方均有一个可控阀门，所述可控阀门由无人船上的所述数据采集和处理系统控制。
优选的，在所述药桶的桶口与所述管道连接处设有滤网。
优选的，所述可控水泵系统由AFB_FB型不锈钢耐腐蚀泵和STM32F103型单片机组成，所述AFB_FB型不锈钢耐腐蚀泵接收到所述STM32F103型单片机传来的信息后开始工作，将药物泵出，传送至所述液体喷洒系统；所述AFB_FB型不锈钢耐腐蚀泵具有有进水口和出水口。
优选的，所述液体喷洒系统采用大丰收灌溉金属摇臂360度旋转喷头，所述旋转喷头与AFB_FB型不锈钢耐腐蚀泵的出水口相连接。
优选的，所述供电系统由无人船本身提供。
本发明的有益效果为：本发明实现药物自动喷洒，提高了工作人员的效率，克服了大型水域难治理的以及常规水质污染处理的效率低下，周期长，问题不能得到及时地解决，大型水处理站点造价高，运营困难，实施不方便的不足，也避免了人工现场亲自施工进行处理的麻烦，做到及时地处理水质问题；主控制器与控制药桶开关的阀门和可控水泵系统相连，接收到水质信息，对相应项打开相应的阀门，并启动可控水泵系统，进行水质治理，如果管道与可控水泵系统有发生堵塞状况，单片机也能及时断电，防止意外事故的发生。
附图说明
图1是本发明的整体外形图；
图2是本发明内部结构图；
图3是本发明具体流程图。
其中的附图标记为：1、旋转喷头；2、交流电源；3、主控制器；4、可控水泵； 5、阀门；6、滤网；7、药物储存箱；8、管道。
具体实施方式
以下结合附图1至附图3对本发明的实施例作进一步详细描述。本发明的一种广阔水域中自动喷洒药物的无人船投药装置，包括数据采集与处理系统、药物储存箱、可控水泵系统、液体喷洒系统、供电系统；所述的数据采集与处理系统与液体喷洒系统连接，并能控制液体喷洒系统喷洒药物，所述的数据采集与处理系统与所述可控水泵系统信号连接，所述药物储存箱通过阀门与所述可控水泵连接，所述液体喷洒系统与所述可控水泵系统连接，所述可控水泵系统能将所述药物储存箱的药物泵出并送至所述液体喷洒系统；所述数据采集与处理系统检测水质信息并作出是否需要对水质治理的判断信号，若需要治理，所述数据采集与处理系统将电信号传递给所述可控水泵系统，所述可控水泵系统接收信号后控制相应所述药物储存箱抽取相应药物并送至所述液体喷洒系统，所述液体喷洒系统受到水压会将药物向四面八方喷洒；若不需要治理，所述数据采集与处理系统会作出相应信号控制所述无人船继续行驶，所述供电系统由无人船本身提供。具体如下：
无人船在水域进行巡航，通过所述传感器检测水质得到相关的样本数据，再把各项指标的检测数据，传送给STM32型单片机，所述STM32型单片机再对数据进行判断，得出是否需要对此片水区域治理；所述药物存储箱7通过几个置于船舱内的药桶来盛放不同药物，每个药桶分别各有一根管子相连，以到达药物传送的目的；在每个药桶的上方均有一个可控阀门5，阀门5由无人船上的所述 STM32型单片机控制；每个与药桶相连的管道最后都汇集到一根同样大小的主管道中，主管道与可控水泵4进水口相连，可控水泵4出水口与旋转喷头1相连接，所述旋转喷头1为大丰收灌溉金属摇臂360度旋转喷头；当无人船开到某一片水域中，检测到此处水质某种污染物含量偏高，例如此处亚硝酸盐偏高，此时主控制器便对相应的信息进行处理，打开相应药物桶的阀门，再启动电机可控水泵4，将药物吸上来并传到旋转喷头1处，旋转喷头1在水压力下，自动旋转将药物向四面八方喷洒出去，当检测到多项指数都不达标，再对每项指标依次进行处理；每次只打开一个阀门，防止不同药物混杂在一起产生不良反应；每隔一段时间检测一次数据，循环进行，直到水质指标达到正常水平。所述可控水泵为AFB_FB 型不锈钢耐腐蚀泵，所述可控水泵4在接收到信号后开始工作，将相应药物储存箱7中的药水抽出，药水经滤网6过滤出大颗粒物质后，送至旋转喷头1处，所述旋转喷头1受到水压后将药水向四面八方喷洒，以达到治理的效果。同时若检测到多项数据超标，系统会依次进行抽取药物喷洒，直到指标正常。图3展示了整体系统的流程，无人船在水中行驶采集相关数据，经STM32型单片机判断是否超标需要治理，如果超标判断对应数据，打开相应可控阀门5，抽取药物进行喷洒，如果指标正常，无人船继续前进。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种广阔水域中自动喷洒药物的无人船投药装置，其特征是：包括数据采集与处理系统、药物储存箱、可控水泵系统、液体喷洒系统、供电系统；
所述的数据采集与处理系统与液体喷洒系统连接，并能控制液体喷洒系统喷洒药物，所述的数据采集与处理系统与所述可控水泵系统信号连接，所述药物储存箱通过阀门与所述可控水泵连接，所述液体喷洒系统与所述可控水泵系统连接，所述可控水泵系统能将所述药物储存箱的药物泵出并送至所述液体喷洒系统；
所述数据采集与处理系统检测水质信息并作出是否需要对水质治理的判断信号，若需要治理，所述数据采集与处理系统将电信号传递给所述可控水泵系统，所述可控水泵系统接收信号后控制相应所述药物储存箱抽取相应药物并送至所述液体喷洒系统，所述液体喷洒系统受到水压会将药物向四面八方喷洒；若不需要治理，所述数据采集与处理系统会作出相应信号控制所述无人船继续行驶。
2.根据权利要求1所述的一种广阔水域中自动喷洒药物的无人船投药装置，其特征是：所述数据采集与处理系统包括传感器和主控制器，所述主控制器为STM32型单片机。
3.根据权利要求1所述的一种广阔水域中自动喷洒药物的无人船投药装置，其特征是：所述药物储存箱由3-10个药桶组成，所述药桶各有一根管道相互连接，每个与所述药桶相连的管道最后都汇集到一根同样大小的主管道中；所述药物储存箱位于船舱中。
4.根据权利要求3所述的一种广阔水域中自动喷洒药物的无人船投药装置，其特征是：在每个所述药桶的上方均有一个可控阀门，所述可控阀门由无人船上的所述数据采集和处理系统控制。
5.根据权利要求4所述的一种广阔水域中自动喷洒药物的无人船投药装置，其特征是：在所述药桶的桶口与所述管道连接处设有滤网。
6.根据权利要求1所述的一种广阔水域中自动喷洒药物的无人船投药装置，其特征是：所述可控水泵系统由AFB_FB型不锈钢耐腐蚀泵和STM32F103型单片机组成，所述AFB_FB型不锈钢耐腐蚀泵接收到所述STM32F103型单片机传来的信息后开始工作，将药物泵出，传送至所述液体喷洒系统；所述AFB_FB型不锈钢耐腐蚀泵具有有进水口和出水口。
7.根据权利要求6所述的一种广阔水域中自动喷洒药物的无人船投药装置，其特征是：所述液体喷洒系统采用大丰收灌溉金属摇臂360度旋转喷头，所述旋转喷头与AFB_FB型不锈钢耐腐蚀泵的出水口相连接。
8.根据权利要求1所述的一种广阔水域中自动喷洒药物的无人船投药装置，其特征是：所述供电系统由无人船本身提供。
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