CN110146670A - 一种用于水务勘察的浮动式无线物联网监测设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基于物联网的水质监测技术领域，具体地，涉及一种用于水务勘察的浮动式无线物联网监测设备，包括第一浮板、第二浮板、安装连接板、固定平台组件、监测探头组件、摆动舵组件、动力组件、监测仪器、中央处理单元和控制器，固定平台组件包括底座和两个压紧板，监测探头组件包括水下探头和第一支撑臂，摆动舵组件包括舵片、圆弧齿条和第一齿轮，动力组件包括螺旋桨和第一驱动，螺旋桨设置在两个浮板之间且位于舵片的旁侧，第一驱动设置在安装连接板的上方，本设备能自动完成监测，有效的节省了人力和提升了工作的效率，通过动力组件让设备能够快速移动到指定位置进行监测，有效提高了设备的实用性。

Description

一种用于水务勘察的浮动式无线物联网监测设备

技术领域

本发明涉及基于物联网的智能水务技术领域，具体地，涉及一种用于水务勘察的浮动式无线物联网监测设备。

背景技术

面向河道、水库、湖泊等城乡水体的水务勘察是水文监测与环境保护相关的一项重要工作。特别是水体污染作为城市环境问题四大公害之一，是严重影响人类生活质量与身心健康的重要因素，也是受到居民投诉最多的环境污染。随着环境水污染的加剧，社会公众对水务勘察监测的关注度越来越高。水务勘察过程是监视和测定水体状况、污染物的种类、各类污染物的浓度及变化趋势、评价水质状况的过程。水务勘察的监测范围十分广泛，主要监测项目可分为两大类：一类是反映水质状况的综合指标，如温度、色度、浊度、pH值、电导率、悬浮物、溶解氧、化学需氧量和生化需氧量等；另一类是一些有毒物质浓度，如酚、氰、砷、铅、铬、镉、汞和有机农药等。为客观评价水体状况，除上述监测项目外，有时需进行流速和流量的测定。

由于水体环境和污染状况在空间和时间上存在差异，因此为了尽可能准确地勘察测评水污染的平均水平，需要在监测区域进行多点布设并尽量提高监测频次。目前应用比较多的水质勘察监测方法仍然为传统的人工采样和实验室分析方法，即在不同时段对监测区域进行若干频次监测采样。这一方式需要工作人员去手动操作，这样不仅费时费力，而且让设备的工作效率大大降低。况且，这种方式不但工作量大，监测效率低，还容易对环境造成侵入式破坏的二次污染，对采样人员也有一定落水和废气吸入危险，此外一些恶劣的环境也不便于进入，因此很难在短时间内提供水质参数的信息，实时掌握水质的变化情况。现有技术中还有一些水体监测技术采用定点投放浮球的方式实施，浮球上安装水质监测设备以及必要的通信设备，但是由于浮球并不能进行自主移动，所以容易因随波逐流而偏离预计的监测位置，也不能根据水体中水质状况分布的动态变化而实现适应性调整，故而大大降低了设备的实用性，所以有必要设计一种能解决上述问题的监测设备。

此外，目前的水体监测技术的信息化程度偏低，使得水体监测数据客观上无法共享。因此，全天候、自动化、智能化、网络化的水体自动监测是水务勘察技术发展的必然趋势。在此背景之下，研制与开发一套可移动式的无线水质监测设备具有重大的社会意义和现实意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种用于水务勘察的浮动式无线物联网监测设备。

本发明公开的一种浮动式无线物联网监测设备，包括第一浮板、第二浮板、安装连接板、固定平台组件、监测探头组件、摆动舵组件、动力组件、监测仪器、中央处理单元和控制器，第二浮板设置在第一浮板的旁侧，第一浮板与第二浮板的结构相同，安装连接板设置在两个浮板的顶部，固定平台组件设置在安装连接板的顶部，监测探头组件设置在固定平台组件上，摆动舵组件设置在安装连接板的顶部，动力组件设置在安装连接板的底部，监测仪器设置在固定平台组件上，中央处理单元设置在安装连接板的顶部且固定连接，控制器设置在安装连接板的顶部且固定连接，固定平台组件包括底座和两个压紧板，底座设置在安装连接板的顶部且通过螺栓固定连接，两个压紧板分别设置在监测仪器的两侧且位于底座的上方，监测探头组件包括水下探头和第一支撑臂，水下探头设置在两个浮板之间且靠近安装连接板的一侧，第一支撑臂设置在安装连接板的上方，水下探头与第一支撑臂的一端固定连接，摆动舵组件包括舵片、圆弧齿条和第一齿轮，舵片设置在两个浮板的之间且位于安装连接板的一侧下方，圆弧齿条设置在安装连接板的上方，第一齿轮设置在安装连接板的上方，第一齿轮与圆弧齿条啮合传动，动力组件包括螺旋桨和第一驱动，螺旋桨设置在两个浮板之间且位于舵片的旁侧，第一驱动设置在安装连接板的上方。

优选的，所述固定平台组件还包括第一电机、第一支撑板、第二支撑板、双向螺纹杆、导向杆和防滑胶垫，第一电机的输出端与双向螺纹杆的一端连接，第一支撑板设置在安装连接板的顶部且固定连接，第二支撑板设置在安装连接板的顶部且位于第一支撑板的旁侧，双向螺纹杆的一端设置在第二支撑板上且轴接，另一端穿过第一支撑板与第一电机的输出端连接，导向杆的两端分别设置在第一支撑板与第二支撑板上且固定连接，防滑胶垫分别设置在两个压紧板的内侧且固定连接，监测仪器位于两个压紧板之间，每个压紧块均穿过双向螺纹杆与导向杆。

优选的，所述监测探头还包括支撑框架、第一螺纹杆、升降电机和第一滑槽，支撑框架设置在安装连接板的顶部且固定连接，第一螺纹杆的一端设置在支撑框架内侧底部且轴接，另一端穿过支撑框架的顶部与升降电机的输出端连接，升降电机设置在支撑框架的顶部且固定连接，第一滑槽设置在支撑框架的内侧，第一支撑臂的一端位于第一滑槽内且滑动配合，第一螺纹杆穿过第一支撑臂且螺纹配合。

优选的，所述摆动舵组件还包括第一转动杆、移动杆、连接固定块、第二电机和电机支撑座，第一转动杆的一端设置在安装连接板的顶部且轴接，另一端与连接固定块固定连接，移动杆的一端与第一转动杆固定连接，另一端与舵片固定连接，连接固定块的一端与第一转动杆的顶部固定连接，连接固定块的另一端通过螺栓与圆弧齿条固定连接，第二电机设置在电机支撑座的顶部且固定连接，电机支撑座设置在安装连接板的顶部且固定连接。

优选的，所述动力组件还包括第二齿轮、第一传动杆、第二传动杆、第一支撑座和第三支撑板，第一驱动为传动电机，第二齿轮设置在传动电机的输出端，第一传动杆呈竖直设置且穿过安装连接板，第二传动杆呈水平设置且穿过第三支撑板，第二传动杆与第三支撑板轴接，第一支撑座设置在安装连接板的顶部且位于传动电机的底部。

优选的，所述第一传动杆的顶部设置有蜗杆且固定连接，蜗杆与第二齿轮啮合传动，第一传动杆的底部设置有第一锥齿轮，第一锥齿轮与第一传动杆固定连接，第二传动杆一端与螺旋桨固定连接，另一端设置有第二锥齿轮且固定连接，第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合传动。

优选的，所述第一浮板与第二浮板的外壁上设置有若干个物体检测传感器，物体检测传感器与浮板固定连接。

优选的，所述第一浮板与第二浮板的顶部分别设置有两个定位螺栓柱，每个定位螺栓柱分别与每个浮板固定连接，安装连接板上设置有若干个供定位螺栓柱插入的定位孔，安装连接板与两个浮板通过螺栓固定连接。

优选的，所述安装连接板的顶部设置有保护罩，保护罩与安装练级板通过螺栓连接，保护罩的顶部设置有通信天线，通信天线与保护罩的顶部固定连接。

优选的，所述安装连接板的顶部还设置有蓄电池，蓄电池与安装连接板固定连接。

有益效果：使用时将安装连接板安装在第一浮板与第二浮板的顶部，让安装连接板和两个浮板成为一个整体，能漂浮在水面上，将监测仪器放在两个压紧块之间，通过两个压紧块让监测仪器不能移动，确保监测仪器不会受外力影响，而发生移动，使其不能正常运作，通过水下探头能直接将水质的情况发送给监测仪器，当水下探头监测到水质的数据后，数据传给监测仪器，通过监测仪器将数据传输给中央处理单元，中央处理单元将数据传给基站，此设备在水面上航行时，当需要调整航行方向时，通过第一齿轮带动圆弧齿条转动，圆弧齿条会被第一齿轮正转或者反转，而改变移动的方向，同时让舵片左右移动，来改变航行的方向，从而能让设备行驶到指定的位置进行监测，通过第一驱动来驱动螺旋桨旋转，螺旋桨的转动给设备提供了动力，让其能移动到指定的位置，提升了设备在工作时的效率，通过控制器能远程控制设备，方便工作人员进行监测，当设备部件安装好后，监测仪器位于两个压紧块之间后，开启第一电机来带动双向螺纹杆转动，当双向螺纹杆转动时，两个压紧块会应为双向螺纹杆的作用，使两个压紧块相向运动，直到两个压紧块上的防滑胶垫抵住监测仪器的两侧，此时监测仪器是不能够移动的，确保监测仪器在工作时，不会受到外力影响，从而使监测仪器移动，导致不能正常运作，有效提升了设备的稳定性，当监测仪器被固定后，通过升降电机带动第一螺纹杆转动，第一螺纹杆转动时，会带动第一支撑臂移动，第一支撑臂会顺着第一滑槽移动，确保第一支撑臂在移动时，不会改变角度，使水下探头能更好的接触待监测的水质，当需要改变航行方向的时候，通过第二电机带动第一齿轮转动，第一齿轮带动圆弧齿条移动，圆弧齿条会带动连接固定块移动，同时会带动第一转动杆旋转，此时移动杆也会跟随旋转移动，从而使舵片左右移动，当螺旋桨转动时，随着舵片移动的方向来改变航行的方向，通过传动电机转动带动第二齿轮转动，第二齿轮转动带动第一传动杆，从而使第一传动杆带动第二传动杆，来驱动螺旋桨转动，为设备提供了动力，当第二齿轮转动时会先带动蜗杆，然后第一转动杆旋转带动底部的第一锥齿轮，第一锥齿轮会带动第二锥齿轮转动，从而让螺旋桨能够转动，通过物体检测传感器能够有效避免设备撞击水中的杂物，而导致设备受损不能正常使用，当设备与撞击物之间的距离达到物体检测传感器的感应范围后，会将信号发送给控制器，控制器会驱动摆动舵组件，来让设备改变方向，有效的避免了设备在移动时，受硬物撞击而损坏，通过定位螺栓柱和定位孔之间的配合，将安装连接板套在两个浮板上，通过螺栓将安装连接板牢牢固定在两个浮板上，保护罩能够防止空中坠物落在设备上，导致设备损坏，延长了设备的使用寿命，蓄电池为设备提供了电源，让设备能长时间工作，提升了监测的效率，本发明的一种水体水质移动监测设备，本设备能自动完成监测，有效的节省了人力和提升了工作的效率，通过动力组件让设备能够快速移动到指定位置进行监测，有效提高了设备的实用性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明中的立体结构示意图；

图2为本发明中的局部立体结构示意图；

图3为本发明中的局部俯视图；

图4为本发明中的固定平台组件立体结构示意图；

图5为本发明中的监测探头组件立体结构示意图；

图6为本发明中的摆动舵组件立体结构示意图一；

图7为本发明中的摆动舵组件立体结构示意图二；

图8为本发明中的动力组件立体结构示意图；

图9为本发明中的第一浮板、第二浮板和安装连接板的示意图；

图10为本发明中的控制原理示意图；

附图标记说明：第一浮板1、第二浮板2、安装连接板3、固定平台组件4、底座4a、压紧板4b、第一电机4c、第一支撑板4d、第二支撑板4e、双向螺纹杆4f、导向杆4g、防滑胶垫4h、监测探头组件5、水下探头5a、第一支撑臂5b、支撑框架5c、第一螺纹杆5d、升降电机5e、第一滑槽5f、摆动舵组件6、舵片6a、圆弧齿条6b、第一齿轮6c、第一转动杆6d、移动杆6e、连接固定块6f、第二电机 6g、电机支撑座6h、动力组件7、螺旋桨7a、第二齿轮7b、第一传动杆7c、第二传动杆7d、第一支撑座7e、第三支撑板7f、传动电机 7g、蜗杆7h、第一锥齿轮7i、第二锥齿轮7j、监测仪器8、中央处理单元9、控制器10、物体检测传感器11、定位螺栓柱12、定位孔13、保护罩14、通信天线15、蓄电池16。

具体实施方式

以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

参照图1至图10所示的一种用于水务勘察的浮动式无线物联网监测设备，包括第一浮板1、第二浮板2、安装连接板3、固定平台组件4、监测探头组件5、摆动舵组件6、动力组件7、监测仪器8、中央处理单元9和控制器10。

第二浮板2设置在第一浮板1的旁侧，第一浮板1与第二浮板2 的结构相同，安装连接板3设置在两个浮板的顶部，固定平台组件4 设置在安装连接板3的顶部，监测探头组件5设置在固定平台组件4 上，摆动舵组件6设置在安装连接板3的顶部，动力组件7设置在安装连接板3的底部，监测仪器8设置在固定平台组件4上，中央处理单元9设置在安装连接板3的顶部且固定连接，控制器10设置在安装连接板3的顶部且固定连接。

固定平台组件4包括底座4a和两个压紧板4b，底座4a设置在安装连接板3的顶部且通过螺栓固定连接，两个压紧板4b分别设置在监测仪器8的两侧且位于底座4a的上方。所述固定平台组件4还包括第一电机4c、第一支撑板4d、第二支撑板4e、双向螺纹杆4f、导向杆4g和防滑胶垫4h，第一电机4c的输出端与双向螺纹杆4f的一端连接，第一支撑板4d设置在安装连接板3的顶部且固定连接，第二支撑板4e设置在安装连接板3的顶部且位于第一支撑板4d的旁侧，双向螺纹杆4f的一端设置在第二支撑板4e上且轴接，另一端穿过第一支撑板4d与第一电机4c的输出端连接，导向杆4g的两端分别设置在第一支撑板4d与第二支撑板4e上且固定连接，防滑胶垫 4h分别设置在两个压紧板4b的内侧且固定连接，监测仪器8位于两个压紧板4b之间，每个压紧块均穿过双向螺纹杆4f与导向杆4g，当设备部件安装好后，监测仪器8位于两个压紧块之间后，开启第一电机4c来带动双向螺纹杆4f转动，当双向螺纹杆4f转动时，两个压紧块会应为双向螺纹杆4f的作用，使两个压紧块相向运动，直到两个压紧块上的防滑胶垫4h抵住监测仪器8的两侧，此时监测仪器8是不能够移动的，确保监测仪器8在工作时，不会受到外力影响，从而使监测仪器8移动，导致不能正常运作，有效提升了设备的稳定性。

监测探头组件5包括水下探头5a和第一支撑臂5b，水下探头5a 设置在两个浮板之间且靠近安装连接板3的一侧，第一支撑臂5b设置在安装连接板3的上方，水下探头5a与第一支撑臂5b的一端固定连接。所述监测探头还包括支撑框架5c、第一螺纹杆5d、升降电机5e和第一滑槽5f，支撑框架5c设置在安装连接板3的顶部且固定连接，第一螺纹杆5d的一端设置在支撑框架5c内侧底部且轴接，另一端穿过支撑框架5c的顶部与升降电机5e的输出端连接，升降电机 5e设置在支撑框架5c的顶部且固定连接，第一滑槽5f设置在支撑框架5c的内侧，第一支撑臂5b的一端位于第一滑槽5f内且滑动配合，第一螺纹杆5d穿过第一支撑臂5b且螺纹配合，当监测仪器8被固定后，通过升降电机5e带动第一螺纹杆5d转动，第一螺纹杆5d转动时，会带动第一支撑臂5b移动，第一支撑臂5b会顺着第一滑槽5f 移动，确保第一支撑臂5b在移动时，不会改变角度，使水下探头5a 能更好的接触待监测的水质。

摆动舵组件6包括舵片6a、圆弧齿条6b和第一齿轮6c，舵片 6a设置在两个浮板的之间且位于安装连接板3的一侧下方，圆弧齿条6b设置在安装连接板3的上方，第一齿轮6c设置在安装连接板3 的上方，第一齿轮6c与圆弧齿条6b啮合传动。所述摆动舵组件6还包括第一转动杆6d、移动杆6e、连接固定块6f、第二电机6g和电机支撑座6h，第一转动杆6d的一端设置在安装连接板3的顶部且轴接，另一端与连接固定块6f固定连接，移动杆6e的一端与第一转动杆6d 固定连接，另一端与舵片6a固定连接，连接固定块6f的一端与第一转动杆6d的顶部固定连接，连接固定块6f的另一端通过螺栓与圆弧齿条6b固定连接，第二电机6g设置在电机支撑座6h的顶部且固定连接，电机支撑座6h设置在安装连接板3的顶部且固定连接，当需要改变航行方向的时候，通过第二电机6g带动第一齿轮6c转动，第一齿轮6c带动圆弧齿条6b移动，圆弧齿条6b会带动连接固定块6f 移动，同时会带动第一转动杆6d旋转，此时移动杆6e也会跟随旋转移动，从而使舵片6a左右移动，当螺旋桨7a转动时，随着舵片6a移动的方向来改变航行的方向。

动力组件7包括螺旋桨7a和第一驱动，螺旋桨7a设置在两个浮板之间且位于舵片6a的旁侧，第一驱动设置在安装连接板3的上方。所述动力组件7还包括第二齿轮7b、第一传动杆7c、第二传动杆7d、第一支撑座7e和第三支撑板7f，第一驱动为传动电机7g，第二齿轮7b设置在传动电机7g的输出端，第一传动杆7c呈竖直设置且穿过安装连接板3，第二传动杆7d呈水平设置且穿过第三支撑板7f，第二传动杆7d与第三支撑板7f轴接，第一支撑座7e设置在安装连接板3的顶部且位于传动电机7g的底部，通过传动电机7g转动带动第二齿轮7b转动，第二齿轮7b转动带动第一传动杆7c，从而使第一传动杆7c带动第二传动杆7d，来驱动螺旋桨7a转动，为设备提供了动力。所述第一传动杆7c的顶部设置有蜗杆7h且固定连接，蜗杆 7h与第二齿轮7b啮合传动，第一传动杆7c的底部设置有第一锥齿轮7i，第一锥齿轮7i与第一传动杆7c固定连接，第二传动杆7d一端与螺旋桨7a固定连接，另一端设置有第二锥齿轮7j且固定连接，第二锥齿轮7j与第一锥齿轮7i啮合传动，当第二齿轮7b转动时会先带动蜗杆7h，然后第一转动杆6d旋转带动底部的第一锥齿轮7i，第一锥齿轮7i会带动第二锥齿轮7j转动，从而让螺旋桨7a能够转动。

使用时将安装连接板3安装在第一浮板1与第二浮板2的顶部，让安装连接板3和两个浮板成为一个整体，能漂浮在水面上，将监测仪器8放在两个压紧块之间，通过两个压紧块让监测仪器8不能移动，确保监测仪器8不会受外力影响，而发生移动，使其不能正常运作，通过水下探头5a能直接将水质的情况发送给监测仪器8，当水下探头5a监测到水质的数据后，数据传给监测仪器8，通过监测仪器8 将数据传输给中央处理单元9，中央处理单元9将数据传给基站，此设备在水面上航行时，当需要调整航行方向时，通过第一齿轮6c带动圆弧齿条6b转动，圆弧齿条6b会被第一齿轮6c正转或者反转，而改变移动的方向，同时让舵片6a左右移动，来改变航行的方向，从而能让设备行驶到指定的位置进行监测，通过第一驱动来驱动螺旋桨7a旋转，螺旋桨7a的转动给设备提供了动力，让其能移动到指定的位置，提升了设备在工作时的效率，通过控制器10能远程控制设备，方便工作人员进行监测。

所述第一浮板1与第二浮板2的外壁上设置有若干个物体检测传感器11，物体检测传感器11与浮板固定连接，通过物体检测传感器 11能够有效避免设备撞击水中的杂物，而导致设备受损不能正常使用，当设备与撞击物之间的距离达到物体检测传感器11的感应范围后，会将信号发送给控制器10，控制器10会驱动摆动舵组件6，来让设备改变方向，有效的避免了设备在移动时，受硬物撞击而损坏。

所述第一浮板1与第二浮板2的顶部分别设置有两个定位螺栓柱 12，每个定位螺栓柱12分别与每个浮板固定连接，安装连接板3上设置有若干个供定位螺栓柱12插入的定位孔13，安装连接板3与两个浮板通过螺栓固定连接，通过定位螺栓柱12和定位孔13之间的配合，将安装连接板3套在两个浮板上，通过螺栓将安装连接板3牢牢固定在两个浮板上。

所述安装连接板3的顶部设置有保护罩14，保护罩14与安装练级板通过螺栓连接，保护罩14的顶部设置有通信天线15，通信天线 15与保护罩14的顶部固定连接，保护罩14能够防止空中坠物落在设备上，导致设备损坏，延长了设备的使用寿命。

所述安装连接板3的顶部还设置有蓄电池16，蓄电池16与安装连接板3固定连接，蓄电池16为设备提供了电源，让设备能长时间工作，提升了监测的效率。

工作原理：使用时将安装连接板3安装在第一浮板1与第二浮板 2的顶部，让安装连接板3和两个浮板成为一个整体，能漂浮在水面上，将监测仪器8放在两个压紧块之间，通过两个压紧块让监测仪器 8不能移动，确保监测仪器8不会受外力影响，而发生移动，使其不能正常运作，通过水下探头5a能直接将水质的情况发送给监测仪器 8，当水下探头5a监测到水质的数据后，数据传给监测仪器8，通过监测仪器8将数据传输给中央处理单元9，中央处理单元9基于NB-IOT 物联网通信协议，将数据传给基站。同时，基站基于目标水体的水质状态分布定期调整每个设备的勘察监测点位置分布，并且下达位置移动的指令，调整设备航行的方向。此设备在水面上航行时，当需要调整航行方向时，通过第一齿轮6c带动圆弧齿条6b转动，圆弧齿条 6b会被第一齿轮6c正转或者反转，而改变移动的方向，同时让舵片6a左右移动，来改变航行的方向，从而能让设备行驶到指定的位置进行监测，通过第一驱动来驱动螺旋桨7a旋转，螺旋桨7a的转动给设备提供了动力，让其能移动到指定的位置，提升了设备在工作时的效率，通过控制器10能远程控制设备，方便工作人员进行监测，当设备部件安装好后，监测仪器8位于两个压紧块之间后，开启第一电机4c来带动双向螺纹杆4f转动，当双向螺纹杆4f转动时，两个压紧块会应为双向螺纹杆4f的作用，使两个压紧块相向运动，直到两个压紧块上的防滑胶垫4h抵住监测仪器8的两侧，此时监测仪器8是不能够移动的，确保监测仪器8在工作时，不会受到外力影响，从而使监测仪器8移动，导致不能正常运作，有效提升了设备的稳定性，当监测仪器8被固定后，通过升降电机5e带动第一螺纹杆5d转动，第一螺纹杆5d转动时，会带动第一支撑臂5b移动，第一支撑臂5b 会顺着第一滑槽5f移动，确保第一支撑臂5b在移动时，不会改变角度，使水下探头5a能更好的接触待监测的水质，当需要改变航行方向的时候，通过第二电机6g带动第一齿轮6c转动，第一齿轮6c带动圆弧齿条6b移动，圆弧齿条6b会带动连接固定块6f移动，同时会带动第一转动杆6d旋转，此时移动杆6e也会跟随旋转移动，从而使舵片6a左右移动，当螺旋桨7a转动时，随着舵片6a移动的方向来改变航行的方向，通过传动电机7g转动带动第二齿轮7b转动，第二齿轮7b转动带动第一传动杆7c，从而使第一传动杆7c带动第二传动杆7d，来驱动螺旋桨7a转动，为设备提供了动力，当第二齿轮7b 转动时会先带动蜗杆7h，然后第一转动杆6d旋转带动底部的第一锥齿轮7i，第一锥齿轮7i会带动第二锥齿轮7j转动，从而让螺旋桨7a 能够转动，通过物体检测传感器11能够有效避免设备撞击水中的杂物，而导致设备受损不能正常使用，当设备与撞击物之间的距离达到物体检测传感器11的感应范围后，会将信号发送给控制器10，控制器10会驱动摆动舵组件6，来让设备改变方向，有效的避免了设备在移动时，受硬物撞击而损坏，通过定位螺栓柱12和定位孔13之间的配合，将安装连接板3套在两个浮板上，通过螺栓将安装连接板3 牢牢固定在两个浮板上，保护罩14能够防止空中坠物落在设备上，导致设备损坏，延长了设备的使用寿命，蓄电池16为设备提供了电源，让设备能长时间工作，提升了监测的效率。

上所述仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种用于水务勘察的浮动式无线物联网监测设备，其特征在于：包括第一浮板(1)、第二浮板(2)、安装连接板(3)、固定平台组件(4)、监测探头组件(5)、摆动舵组件(6)、动力组件(7)、监测仪器(8)、中央处理单元(9)和控制器(10)，第二浮板(2)设置在第一浮板(1)的旁侧，第一浮板(1)与第二浮板(2)的结构相同，安装连接板(3)设置在两个浮板的顶部，固定平台组件(4)设置在安装连接板(3)的顶部，监测探头组件(5)设置在固定平台组件(4)上，摆动舵组件(6)设置在安装连接板(3)的顶部，动力组件(7)设置在安装连接板(3)的底部，监测仪器(8)设置在固定平台组件(4)上，中央处理单元(9)设置在安装连接板(3)的顶部且固定连接，控制器(10)设置在安装连接板(3)的顶部且固定连接，固定平台组件(4)包括底座(4a)和两个压紧板(4b)，底座(4a)设置在安装连接板(3)的顶部且通过螺栓固定连接，两个压紧板(4b)分别设置在监测仪器(8)的两侧且位于底座(4a)的上方，监测探头组件(5)包括水下探头(5a)和第一支撑臂(5b)，水下探头(5a)设置在两个浮板之间且靠近安装连接板(3)的一侧，第一支撑臂(5b)设置在安装连接板(3)的上方，水下探头(5a)与第一支撑臂(5b)的一端固定连接，摆动舵组件(6)包括舵片(6a)、圆弧齿条(6b)和第一齿轮(6c)，舵片(6a)设置在两个浮板的之间且位于安装连接板(3)的一侧下方，圆弧齿条(6b)设置在安装连接板(3)的上方，第一齿轮(6c)设置在安装连接板(3)的上方，第一齿轮(6c)与圆弧齿条(6b)啮合传动，动力组件(7)包括螺旋桨(7a)和第一驱动，螺旋桨(7a)设置在两个浮板之间且位于舵片(6a)的旁侧，第一驱动设置在安装连接板(3)的上方。

2.根据权利要求1所述的浮动式无线物联网监测设备，其特征在于：所述固定平台组件(4)还包括第一电机(4c)、第一支撑板(4d)、第二支撑板(4e)、双向螺纹杆(4f)、导向杆(4g)和防滑胶垫(4h)，第一电机(4c)的输出端与双向螺纹杆(4f)的一端连接，第一支撑板(4d)设置在安装连接板(3)的顶部且固定连接，第二支撑板(4e)设置在安装连接板(3)的顶部且位于第一支撑板(4d)的旁侧，双向螺纹杆(4f)的一端设置在第二支撑板(4e)上且轴接，另一端穿过第一支撑板(4d)与第一电机(4c)的输出端连接，导向杆(4g)的两端分别设置在第一支撑板(4d)与第二支撑板(4e)上且固定连接，防滑胶垫(4h)分别设置在两个压紧板(4b)的内侧且固定连接，监测仪器(8)位于两个压紧板(4b)之间，每个压紧块均穿过双向螺纹杆(4f)与导向杆(4g)。

3.根据权利要求1所述的浮动式无线物联网监测设备，其特征在于：所述监测探头还包括支撑框架(5c)、第一螺纹杆(5d)、升降电机(5e)和第一滑槽(5f)，支撑框架(5c)设置在安装连接板(3)的顶部且固定连接，第一螺纹杆(5d)的一端设置在支撑框架(5c)内侧底部且轴接，另一端穿过支撑框架(5c)的顶部与升降电机(5e)的输出端连接，升降电机(5e)设置在支撑框架(5c)的顶部且固定连接，第一滑槽(5f)设置在支撑框架(5c)的内侧，第一支撑臂(5b)的一端位于第一滑槽(5f)内且滑动配合，第一螺纹杆(5d)穿过第一支撑臂(5b)且螺纹配合。

4.根据权利要求1所述的浮动式无线物联网监测设备，其特征在于：所述摆动舵组件(6)还包括第一转动杆(6d)、移动杆(6e)、连接固定块(6f)、第二电机(6g)和电机支撑座(6h)，第一转动杆(6d)的一端设置在安装连接板(3)的顶部且轴接，另一端与连接固定块(6f)固定连接，移动杆(6e)的一端与第一转动杆(6d)固定连接，另一端与舵片(6a)固定连接，连接固定块(6f)的一端与第一转动杆(6d)的顶部固定连接，连接固定块(6f)的另一端通过螺栓与圆弧齿条(6b)固定连接，第二电机(6g)设置在电机支撑座(6h)的顶部且固定连接，电机支撑座(6h)设置在安装连接板(3)的顶部且固定连接。

5.根据权利要求1所述的浮动式无线物联网监测设备，其特征在于：所述动力组件(7)还包括第二齿轮(7b)、第一传动杆(7c)、第二传动杆(7d)、第一支撑座(7e)和第三支撑板(7f)，第一驱动为传动电机(7g)，第二齿轮(7b)设置在传动电机(7g)的输出端，第一传动杆(7c)呈竖直设置且穿过安装连接板(3)，第二传动杆(7d)呈水平设置且穿过第三支撑板(7f)，第二传动杆(7d)与第三支撑板(7f)轴接，第一支撑座(7e)设置在安装连接板(3)的顶部且位于传动电机(7g)的底部。

6.根据权利要求5所述的浮动式无线物联网监测设备，其特征在于：所述第一传动杆(7c)的顶部设置有蜗杆(7h)且固定连接，蜗杆(7h)与第二齿轮(7b)啮合传动，第一传动杆(7c)的底部设置有第一锥齿轮(7i)，第一锥齿轮(7i)与第一传动杆(7c)固定连接，第二传动杆(7d)一端与螺旋桨(7a)固定连接，另一端设置有第二锥齿轮(7j)且固定连接，第二锥齿轮(7j)与第一锥齿轮(7i)啮合传动。

7.根据权利要求1所述的浮动式无线物联网监测设备，其特征在于：所述第一浮板(1)与第二浮板(2)的外壁上设置有若干个物体检测传感器(11)，物体检测传感器(11)与浮板固定连接。

8.根据权利要求1所述的浮动式无线物联网监测设备，其特征在于：所述第一浮板(1)与第二浮板(2)的顶部分别设置有两个定位螺栓柱(12)，每个定位螺栓柱(12)分别与每个浮板固定连接，安装连接板(3)上设置有若干个供定位螺栓柱(12)插入的定位孔(13)，安装连接板(3)与两个浮板通过螺栓固定连接。

9.根据权利要求1所述的浮动式无线物联网监测设备，其特征在于：所述安装连接板(3)的顶部设置有保护罩(14)，保护罩(14)与安装练级板通过螺栓连接，保护罩(14)的顶部设置有通信天线(15)，通信天线(15)与保护罩(14)的顶部固定连接。

10.根据权利要求1所述的浮动式无线物联网监测设备，其特征在于：所述安装连接板(3)的顶部还设置有蓄电池(16)，蓄电池(16)与安装连接板(3)固定连接。