CN109024522A - 一种水上油污处理无人船 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种水上油污处理无人船，由单片机主控板进行整体控制，电源控制模块对单片机主控板进行开关控制，当限位开关控制模块检测到油污过多船体水位下降到规定线位时，单片机主控板对限位开关控制模块发出指令，限位开关控制模块控制油污处理系统停止除油污工作；无人船上的无线回收系统与上位机的无线回收系统进行无线通信。本发明填补了低成本的水上油污处理无人船的空白，保障了其运行的安全性，将无舵式结构、红外扫描等技术整合到航海无人船中，实现无人船全天候低成本运行；分层式设计维护方便，宽带的船体保证了运行的稳定性；成本比较低，适应大部分场景的应用，而且根据不同的清洁类型，改换不同的清洁系统，适应范围广泛。
Description
技术领域
本发明涉及无人控制领域，尤其是一种无人船，涉及技术有外形结构设计、电路板设计、硬件控制、电机动力系统设计、目标图像处理和识别等技术。
背景技术
如今海洋相关的各类技术发展迅速，人类对海洋的开发和依赖程度大大增加。但是随之而来的问题是，海洋生态环境的破坏，海洋中垃圾的难以清理，海面上油污的难以回收处理等。特别是海面油污，危及水里动植物生命安全，且是较为严重的能源浪费，消除水面油污染，更可以可保障航道安全，保护水域环境。
现有产品方面，专利CN103195035A中提出的产品，清洁效果好，但是无法自主移动，不够灵活方便。专利CN105544485A中提出的梳状摆臂式结构，虽然解决了前述一款产品的无法自主移动的问题，但是摆臂式结构的移动并不够迅速和灵活。
发明内容
为了克服现有技术的不足，解决当今国内处理水上油污无人船缺乏、国外产品的过高成本的问题，本发明提供一种水上油污处理无人船。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
所述水上油污处理无人船包含电源控制模块、红外传感模块、LED自救系统、动力系统、震动传感模块、限位开关控制模块、油污处理系统、无线回收系统和自动出返航模块；水上油污处理无人船由单片机主控板进行整体控制，其中，锂电池为电源控制模块供电，电源控制模块对单片机主控板进行开关控制；油污处理系统由离心机，扭力平衡装置和爆气装置组成，油污处理系统由单片机主控板进行控制，当限位开关控制模块检测到油污过多船体水位下降到规定线位时，单片机主控板对限位开关控制模块发出指令，限位开关控制模块控制油污处理系统停止除油污工作；无人船上的无线回收系统与上位机的无线回收系统进行无线通信，动力系统包含无刷电机、齿轮减速箱，螺旋桨以及舵机。
所述水上油污处理无人船采用STM32单片机，通过STM32单片机对无人船的各项工作系统进行控制，当无人船遇到风浪过大时触发水上油污处理无人船的LED自救系统，LED自救系统由STM32单片机控制开始工作，进行自救处理，即LED自救系统每隔5分钟发送三次sos求救信号，而使水上油污处理无人船恢复正常行驶。
所述红外传感模块为利用激光红外传感器进行扫描，激光红外传感器的识别范围为500米，水上油污处理无人船行驶过程中，每隔t秒红外传感器在无人船前进方向左右各旋转90度实现一次扫描，t取值为5秒、10秒和15秒，当水上油污处理无人船未发现障碍物时按照规划路线前进；若扫描到有障碍物，则保存障碍物的扫描点的坐标，水上油污处理无人船停止前进，并判断障碍物是否在水上油污处理无人船的正前方；
如障碍物不在水上油污处理无人船的正前方，则3秒后激光红外传感器再次在水上油污处理无人船前进方向的左右各旋转90度进行扫描，若此时障碍物不存在或障碍物与3秒前障碍物的位置相同，则水上油污处理无人船按照规划路线继续前进，如3秒后再次扫描时，障碍物存在且障碍物位置与3秒前障碍物的位置不相同，则保存障碍物的扫描点的坐标，并在3秒后再次扫描并判断障碍物是否仍在水上油污处理无人船的正前方，并不断循环此扫描和判断过程；
若障碍物在正前方，则3秒后激光红外传感器再次扫描障碍物是否还在正前方，若是，则水上油污处理无人船向右行50米后继续沿着与水上油污处理无人船规划路线平行的方向向前行驶，直至到达与规划路线平行的终点，然后水上油污处理无人船向左行50米，即回到水上油污处理无人船规划路线的终点，此时水上油污处理无人船的油污处理系统开始除油污工作，若否，则继续沿规划路线前进，由此解决了船体行进的避障问题。
所述震动传感模块，为避免水上油污处理无人船被风浪吹走，设计了这个避风浪系统，通过震动传感模块中震荡传感器传出的频率和振幅判断风浪的大小：
震荡传感器测得的水上油污处理无人船的震荡频率为b1，震荡振幅为b2，当震荡频率b1在(x1，x2)之间且震荡振幅b2在(y1，y2)之间时，定义风浪较小，水上油污处理无人船停止工作，处于待休息状态，当震荡频率大于x2且振幅大于y2时，即风浪过大时，无人船自动返航，所述的x1大于每秒20次，x2小于每秒60次，且x1小于x2，y1大于0.2米，y2小于0.5米，且y1小于y2。
所述无线回收系统为无线信号接收器，工作人员发送回收指令，无人船停止所有工作自动返航，无人船返回后关闭所有系统。
所述自动出返航模块，设定油污清理区域的宽N米和长M米，船宽为a2米，水上油污处理无人船到达油污清理区域后，采用s型路线进行清理，即水上油污处理无人船在清理区域的一个顶点出发，沿油污清理区域的宽边行驶N米后U型转弯180度，U型弯的开口宽度为a1米，且a2大于等于a1，水上油污处理无人船转弯一次，计数i加1，重复进行U型弯，直至计数i大于等于n为止，其中此时油污清理区域清理完毕，水上油污处理无人船回到油污清理区域的工作起始点，并按照原路返回起点即可。
所述动力系统采用无刷电机、25：1齿轮减速箱，DTMBP 4119螺旋桨以及舵机，螺旋桨通过桨轴与齿轮减速箱连接，齿轮减速箱通过轴承与无刷电机连接，齿轮减速箱选用轴向磁场调制型磁力齿轮，保证船体有足够的前进的动力；舵机带动尾舵控制船体的左右转向，保证运动的迅速与灵活。
所述LED自救系统与上位机之间和无线回收系统与上位机之间均采用WIFI信号进行无线数据传输。
所述水上油污处理无人船的船体上设置指示灯，在启动LED自救系统或水上油污处理无人船返航之后，指示灯开始持续闪烁，以便确定水上油污处理无人船的准确位置，直至操作人员关闭指示灯或电源耗尽。
本发明的有益效果在于：
1)本发明填补了低成本的水上油污处理无人船的空白。
2)本发明的避风浪系统、避障系统的设计保障了其运行的安全性。另外，将无舵式结构、红外扫描等技术整合到航海无人船中，实现无人船全天候低成本运行。
3)本发明的船体结构设计采用了分层式设计，维护起来非常方便，宽带的船体保证了运行的稳定性。
4)本发明的成本比较低，适应大部分场景的应用，而且可以根据不同的清洁类型，改换不同的清洁系统，适应范围广泛。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明俯视示意图；
图3为本发明船体内部结构示意图；
图4为本发明核心控制图；
图5为发明障碍物识别程序框图；
图6为发明避风浪程序框图；
图7为发明自动出返航程序框图；
图8为清理区域示意图；
图中：1-震荡传感器，2-红外传感器，3-LED指示灯，4-单片机，5-离心机舱，6-动力舱，7-电池1，8-设备舱，9-舵机，10-储油箱，11-电池2，12-油水进口，13-垃圾档板，14-出水口，15-水密舱，16-配重，17-无刷电机，18-25：1减速齿轮组，19-DTMBP4119螺旋桨。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
本发明的水上油污处理无人船将去除油污和船体有机结合起来，利用水上的船体作为搭载品台，运动迅速、灵活，保证了处理的高效性。
所述水上油污处理无人船包含九个部分，即电源控制模块、红外传感模块、LED自救系统、动力系统、震动传感模块、限位开关控制模块、油污处理系统、无线回收系统和自动出返航模块；水上油污处理无人船由单片机主控板进行整体控制，其中，锂电池为电源控制模块供电，电源控制模块对单片机主控板进行开关控制；油污处理系统由离心机，扭力平衡装置和爆气装置组成，油污处理系统由单片机主控板进行控制，当限位开关控制模块检测到油污过多船体水位下降到规定线位时，单片机主控板对限位开关控制模块发出指令，限位开关控制模块控制油污处理系统停止除油污工作；无人船上的无线回收系统与上位机的无线回收系统进行无线通信，动力系统包含无刷电机、齿轮减速箱，螺旋桨以及舵机。
所述水上油污处理无人船采用STM32单片机，通过STM32单片机对无人船的各项工作系统进行控制，当无人船遇到风浪过大时触发水上油污处理无人船的LED自救系统，LED自救系统由STM32单片机控制开始工作，进行自救处理，即LED自救系统每隔5分钟发送三次sos求救信号，而使水上油污处理无人船恢复正常行驶。
所述红外传感模块为利用激光红外传感器，激光红外传感器的识别范围为500米，水上油污处理无人船行驶过程中，每隔t秒红外传感器在无人船前进方向左右各旋转90度实现一次扫描，t取值为5秒、10秒和15秒，当水上油污处理无人船未发现障碍物时按照规划路线前进；若扫描到有障碍物，则保存障碍物的扫描点的坐标，水上油污处理无人船停止前进，并判断障碍物是否在水上油污处理无人船的正前方；
如障碍物不在水上油污处理无人船的正前方，则3秒后激光红外传感器再次在水上油污处理无人船前进方向的左右各旋转90度进行扫描，若此时障碍物不存在或障碍物与3秒前障碍物的位置相同，则水上油污处理无人船按照规划路线继续前进，如3秒后再次扫描时，障碍物存在且障碍物位置与3秒前障碍物的位置不相同，则保存障碍物的扫描点的坐标，并在3秒后再次扫描并判断障碍物是否仍在水上油污处理无人船的正前方，并不断循环此扫描和判断过程；
若障碍物在正前方，则3秒后激光红外传感器再次扫描障碍物是否还在正前方，若是，则水上油污处理无人船向右行50米后继续沿着与水上油污处理无人船规划路线平行的方向向前行驶，直至到达与规划路线平行的终点，然后水上油污处理无人船向左行50米，即回到水上油污处理无人船规划路线的终点，此时水上油污处理无人船的油污处理系统开始除油污工作，若否，则继续沿规划路线前进，由此解决了船体行进的避障问题。
所述震动传感模块，为避免水上油污处理无人船被风浪吹走，设计了这个避风浪系统，通过震动传感模块中震荡传感器传出的频率和振幅判断风浪的大小：
震荡传感器测得的水上油污处理无人船的震荡频率为b1，震荡振幅为b2，当震荡频率b1在(x1,x2)之间且震荡振幅b2在(y1,y2)之间时，定义风浪较小，水上油污处理无人船停止工作，处于待休息状态，当震荡频率大于x2且振幅大于y2时，即风浪过大时，无人船自动返航，所述的x1大于每秒20次，x2小于每秒60次，且x1小于x2，y1大于0.2米，y2小于0.5米，且y1小于y2。详细过程如图6所示。
所述无线回收系统为无线信号接收器，工作人员发送回收指令，无人船停止所有工作自动返航，无人船返回后关闭所有系统，方便回收。
所述自动出返航模块，设定油污清理区域的宽N米和长M米，船宽为a2米，水上油污处理无人船到达油污清理区域后，采用s型路线进行清理，即水上油污处理无人船在清理区域的一个顶点出发，沿油污清理区域的宽边行驶N米后U型转弯180度，U型弯的开口宽度为a1米，且a2大于等于a1，水上油污处理无人船转弯一次，计数i加1，重复进行U型弯，直至计数i大于等于n为止，其中此时油污清理区域清理完毕，水上油污处理无人船回到油污清理区域的工作起始点，并按照原路返回起点即可。
优选的，动力系统采用无刷电机、25：1齿轮减速箱，DTMBP 4119螺旋桨以及舵机，螺旋桨通过桨轴与齿轮减速箱连接，齿轮减速箱通过轴承与无刷电机连接，齿轮减速箱选用轴向磁场调制型磁力齿轮，保证船体有足够的前进的动力；舵机带动尾舵控制船体的左右转向，保证运动的迅速与灵活。
优选的，所述LED自救系统与上位机之间和无线回收系统与上位机之间均采用WIFI信号进行无线数据传输。
优选的，所述水上油污处理无人船的船体上设置指示灯，在启动LED自救系统或水上油污处理无人船返航之后，指示灯开始持续闪烁，以便确定水上油污处理无人船的准确位置，直至操作人员关闭指示灯或电源耗尽。
本发明实施例提供一种高效能的水上油污处理无人船。如图1和图2所示，水上油污处理无人船的基本参数为：长度1m宽度：0.5m高度：0.5m吃水：0.3m方形系数：0.84。为了保证水面机器人体稳定性，采用小长宽比的外形设计1：2的长宽比；为了能回收更多的废油和同时加装两块电池，保证水面机器人漂浮在水面，水面机器人体比较深，宽高比为1：1，整体方形系数已经接近1。包括船体结构(5)，所述船体结构(5)单片机控制整体，采用红外传感器(2)和震荡传感器(1)采集需要的数据，WIFI模块进行无线数据传输。所述船体结构(5)的动力系统(6)采用了无刷电机(17)、25：1减速齿轮组(18)、DTMBP 4119螺旋桨(19)结合的连接方式保证船体(5)有足够的前进的动力；所述动力系统(6)中舵机(9)带动尾舵(9)控制船体(5)的左右转向。所述船体(5)在处理紧急情况或者用后回收时，船体上的LED应急灯(3)闪烁，确定无人船的准确位置。船体结构(5)前端为激光红外传感器(2)，船体结构(5)两旁分别配有一个震荡传感器(主、副)(1)，凹槽为双离心机进水口(12)
本发明整体采用模块化分层式设计，共分四层，所述第一层设备舱箱(8)，设备舱箱(8)最前端为激光红外传感器(2)，尾端有控制中心(4)，储油箱(10)，所述激光红外传感器(2)下端为震荡传感器(1)，电池2(11)位于储油箱(10)前端，有LED急救灯(3)位于所述储油箱上端(10)。所述第二层为离心机舱(5)，离心机舱(5)左右各一个复式离心机来平衡水平转矩，前端设计油水进口(12)，油水进口(12)前端有垃圾挡板(13)，垃圾挡板下端有出水口(14)。所述第三层为水密舱(15)，用以增加浮力，所述第四层为动力舱(6)，前端安装配重设备(16)，电池1(7)位于配重设备(16)后端，无刷电机(17)与25：1减速齿轮组(18)相连，位于电池1(7)的后端，所述第四层尾端安装DTMBP 4119螺旋桨(19)。整体双电池设计，增加电量来提升续航时间。
本发明中STM32主控板控制整体无人船是指控制核心采用STM32单片机。如图3所示，通过单片机对无人船的各项工作系统进行整体的控制。工作系统分为9个模块，分别是电源控制、红外传感、LED自救系统、动力系统、震动传感、限位开关控制、油污处理系统、无线回收系统和自动出返航程序设计。无线接收装置与上位机无线接收装置通过WiFi进行无线通信，保证无人船正常行驶，STM32控制各个模块，正常工作时工作相对独立，但当无人船遇到特殊情况而触发无人船相应的处理机制时，各个模块会相互联系交叉，进行相应的处理而使无人船恢复正常的行驶。
本发明中激光红外障碍物识别，如图5所示。
本发明中震荡传感器(1)避风浪，如图6所示，为避免无人船被风浪吹走，发明中设计避风浪系统。通过震荡传感器传出的频率和振幅来判断风浪的大小，出航时根据当地风浪自主设定频率和振幅，当在设定区间内无人船处于待休息状态，风浪过大则使船体返航，保证了船体安全性。
本发明中采用无线信号传输，无线接收装置由最简单的无线信号接收器组成。可通过工作人员发送简单的回收指令，无人船停止所有工作自动返航。以到达在遇到任何突发情况的时候无人船能够在工作人员的指令下及时的返航。当无人船返回后关闭系统或是在中途启动自救系统前，系统可发射信号给总部，方便回收。
本发明中设计自动出返航系统，如图7所示，设定清理区域的长N米和宽M米，已知船宽a2米。下水出航至清理区域后，机器人开始工作。采用s型路线规划，设定程序，当直线行驶N米后U型转弯180度，开口宽度为a1米，重复进行以上动作，U型反向转弯180度重复上述过程，清理完毕后，原路返航。
综上所述，本发明原理简单，成本较低，能够实现高效处理油污，便于操作，对解决当前海洋油污问题有一定的作用。
Claims (4)
1.一种水上油污处理无人船，其特征在于：
所述水上油污处理无人船包含电源控制模块、红外传感模块、LED自救系统、动力系统、震动传感模块、限位开关控制模块、油污处理系统、无线回收系统和自动出返航模块；水上油污处理无人船由单片机主控板进行整体控制，其中，锂电池为电源控制模块供电，电源控制模块对单片机主控板进行开关控制；油污处理系统由离心机，扭力平衡装置和爆气装置组成，油污处理系统由单片机主控板进行控制，当限位开关控制模块检测到油污过多船体水位下降到规定线位时，单片机主控板对限位开关控制模块发出指令，限位开关控制模块控制油污处理系统停止除油污工作；无人船上的无线回收系统与上位机的无线回收系统进行无线通信，动力系统包含无刷电机、齿轮减速箱，螺旋桨以及舵机；
所述水上油污处理无人船采用STM32单片机，通过STM32单片机对无人船的各项工作系统进行控制，当无人船遇到风浪过大时触发水上油污处理无人船的LED自救系统，LED自救系统由STM32单片机控制开始工作，进行自救处理，即LED自救系统每隔5分钟发送三次sos求救信号，而使水上油污处理无人船恢复正常行驶；
所述红外传感模块为利用激光红外传感器进行扫描，激光红外传感器的识别范围为500米，水上油污处理无人船行驶过程中，每隔t秒红外传感器在无人船前进方向左右各旋转90度实现一次扫描，t取值为5秒、10秒和15秒，当水上油污处理无人船未发现障碍物时按照规划路线前进；若扫描到有障碍物，则保存障碍物的扫描点的坐标，水上油污处理无人船停止前进，并判断障碍物是否在水上油污处理无人船的正前方；
如障碍物不在水上油污处理无人船的正前方，则3秒后激光红外传感器再次在水上油污处理无人船前进方向的左右各旋转90度进行扫描，若此时障碍物不存在或障碍物与3秒前障碍物的位置相同，则水上油污处理无人船按照规划路线继续前进，如3秒后再次扫描时，障碍物存在且障碍物位置与3秒前障碍物的位置不相同，则保存障碍物的扫描点的坐标，并在3秒后再次扫描并判断障碍物是否仍在水上油污处理无人船的正前方，并不断循环此扫描和判断过程；
若障碍物在正前方，则3秒后激光红外传感器再次扫描障碍物是否还在正前方，若是，则水上油污处理无人船向右行50米后继续沿着与水上油污处理无人船规划路线平行的方向向前行驶，直至到达与规划路线平行的终点，然后水上油污处理无人船向左行50米，即回到水上油污处理无人船规划路线的终点，此时水上油污处理无人船的油污处理系统开始除油污工作，若否，则继续沿规划路线前进；
所述震动传感模块，通过震动传感模块中震荡传感器传出的频率和振幅判断风浪的大小：
震荡传感器测得的水上油污处理无人船的震荡频率为b1，震荡振幅为b2，当震荡频率b1在(x1，x2)之间且震荡振幅b2在(y1，y2)之间时，定义风浪较小，水上油污处理无人船停止工作，处于待休息状态，当震荡频率大于x2且振幅大于y2时，即风浪过大时，无人船自动返航，所述的x1大于每秒20次，x2小于每秒60次，且x1小于x2，y1大于0.2米，y2小于0.5米，且y1小于y2；
所述无线回收系统为无线信号接收器，工作人员发送回收指令，无人船停止所有工作自动返航，无人船返回后关闭所有系统；
所述自动出返航模块，设定油污清理区域的宽N米和长M米，船宽为a2米，水上油污处理无人船到达油污清理区域后，采用s型路线进行清理，即水上油污处理无人船在清理区域的一个顶点出发，沿油污清理区域的宽边行驶N米后U型转弯180度，U型弯的开口宽度为a1米，且a2大于等于a1，水上油污处理无人船转弯一次，计数i加1，重复进行U型弯，直至计数i大于等于n为止，其中此时油污清理区域清理完毕，水上油污处理无人船回到油污清理区域的工作起始点，并按照原路返回起点即可。
2.根据权利要求1所述的水上油污处理无人船，其特征在于：
所述动力系统采用无刷电机、25：1齿轮减速箱，DTMBP 4119螺旋桨以及舵机，螺旋桨通过桨轴与齿轮减速箱连接，齿轮减速箱通过轴承与无刷电机连接，齿轮减速箱选用轴向磁场调制型磁力齿轮，舵机带动尾舵控制船体的左右转向。
3.根据权利要求1所述的水上油污处理无人船，其特征在于：
所述LED自救系统与上位机之间和无线回收系统与上位机之间均采用WIFI信号进行无线数据传输。
4.根据权利要求1所述的水上油污处理无人船，其特征在于：
所述水上油污处理无人船的船体上设置指示灯，在启动LED自救系统或水上油污处理无人船返航之后，指示灯开始持续闪烁，以便确定水上油污处理无人船的准确位置，直至操作人员关闭指示灯或电源耗尽。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201811039050.5A CN109024522A (zh) | 2018-09-06 | 2018-09-06 | 一种水上油污处理无人船 |
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| CN201811039050.5A CN109024522A (zh) | 2018-09-06 | 2018-09-06 | 一种水上油污处理无人船 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109914368A (zh) * | 2019-03-14 | 2019-06-21 | 浙江工业大学 | 基于stm32f103c8t6的智能微塑料检测过滤系统 |
| CN111323418A (zh) * | 2020-02-26 | 2020-06-23 | 天津大学 | 基于无人艇的海面油污监测系统 |
| CN117087824A (zh) * | 2023-10-19 | 2023-11-21 | 江苏锦程船舶制造有限公司 | 一种海岸线自巡航监控的无人船 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0665190U (ja) * | 1993-02-26 | 1994-09-13 | 健一 小竹 | 船舶の安全と安定と操縦性を高める装置 |
| CN104153333A (zh) * | 2014-05-29 | 2014-11-19 | 浙江海洋学院 | 半潜式水上溢油清理船及其控制方法 |
| CN107264732A (zh) * | 2017-06-24 | 2017-10-20 | 张家淦 | 一种智能化新能源无人船 |
| CN107554709A (zh) * | 2017-09-22 | 2018-01-09 | 镇江和瑞环境技术有限公司 | 一种具有预警功能的无人测量船 |
-
2018
- 2018-09-06 CN CN201811039050.5A patent/CN109024522A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0665190U (ja) * | 1993-02-26 | 1994-09-13 | 健一 小竹 | 船舶の安全と安定と操縦性を高める装置 |
| CN104153333A (zh) * | 2014-05-29 | 2014-11-19 | 浙江海洋学院 | 半潜式水上溢油清理船及其控制方法 |
| CN107264732A (zh) * | 2017-06-24 | 2017-10-20 | 张家淦 | 一种智能化新能源无人船 |
| CN107554709A (zh) * | 2017-09-22 | 2018-01-09 | 镇江和瑞环境技术有限公司 | 一种具有预警功能的无人测量船 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109914368A (zh) * | 2019-03-14 | 2019-06-21 | 浙江工业大学 | 基于stm32f103c8t6的智能微塑料检测过滤系统 |
| CN111323418A (zh) * | 2020-02-26 | 2020-06-23 | 天津大学 | 基于无人艇的海面油污监测系统 |
| CN117087824A (zh) * | 2023-10-19 | 2023-11-21 | 江苏锦程船舶制造有限公司 | 一种海岸线自巡航监控的无人船 |
| CN117087824B (zh) * | 2023-10-19 | 2024-04-16 | 江苏锦程船舶制造有限公司 | 一种海岸线自巡航监控的无人船 |
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