CN113447312A - 一种自动采集水体样本的双体式无人船 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动采集水体样本的双体式无人船，其包括两个独立的船体，还包括用于放置硬件的硬件盒支撑架和用于放置抽水装置和储水箱的抽屉底板式支撑架，以及安装在船体尾部的水下推进器、用于采集水体样本的抽水装置和用于放置采集瓶的抽屉式储水箱。

Description

一种自动采集水体样本的双体式无人船

技术领域

本发明涉及一种自动采集水体样本的双体式无人船，属于环境监测河流水样采集无人船技术领域。

背景技术

水样是指为检验水体中各种规定的特征，不连续或连续地从特定的水体中取出的有代表性的一部分，从采样时间上分，可分为瞬时水样和混合水样；从采样浓度上分，可分为表层水样、中层水样和底层水样；从测试项目分，可分为水质水样和生物水样。

无人船是一种新型的水上监测平台，其以河川、水库、湖泊、海岸及港湾等水域为对象，以小型船舶为载体，集成定位导航、通讯与控制设备，可搭载多种监测传感器，以遥控或者自主的工作方式完成特定水文和水环境监测。

现有的用于水样采集的无人船一次可以采集的水样本数量少，一次航行仅能采集一个或几个地点的水体样本，消耗时间长，工作效率低。

发明内容

为了解决当前水样采集无人船一次采集样本少的缺点，本发明提出了一种可以采集多地点水体样本的双体式无人船。

本发明的技术方案如下：

一种水质采样的双体式无人船，包括：动力装置、抽水装置、储水机构、控制装置、船体和固定板；

所述动力装置包括两个水下推进器，所述水下推进器连接在船体尾部，所述水下推进器与供电模块和控制模块相连；

所述抽水装置包括步进电机、抽水泵、抽水软管和支撑杆组成；所述抽水泵与步进电机的输出轴固定连接；所述抽水软管设置在抽水泵底端；所述步进电机通过所述支撑杆固定在圆盘式多孔漏斗上；

所述储水机构包括硬件盘支撑架、抽屉底板式支撑架、储水箱、收集屏、盖板和圆盘式多孔漏斗；所述储水箱固定在抽屉底板式支撑架上，所述圆盘式多孔漏斗通过支撑杆固定在抽屉底板式支撑架上；所述盖板上设有圆孔，所述圆孔与所述圆盘式多孔漏斗的漏斗口相大小相配合，所述圆孔下端与橡胶软管活动连接；所述橡胶软管与采集瓶相连接；

所述控制装置包括单片机和控机，固定放置在硬件盘支撑架上；

所述固定板焊接在船体上，所述固定板与硬件盘支撑架和抽屉底板式支撑架通过螺栓相连接。

优选地，所述船体采用双体船模型。

优选地，所述固定板上设有有等间距的螺纹孔，所述螺纹孔通过螺钉与硬件盘支撑架和抽屉底板式支撑架相连。

有益效果：

本发明具有一定的智能性，能够自动巡航，其次双体式无人船能够挂载不同的传感器进行视觉目标检测、水质采样、水质在线检测等任务。

附图说明

图1是本发明一种自动采集水体样本的双体式无人船的整体结构示意图；

图2是本发明一种自动采集水体样本的双体式无人船的整体结构示意图；

图3是本发明一种自动采集水体样本的双体式无人船的采样装置爆炸示意图；

图4是本发明一种自动采集水体样本的双体式无人船的部分结构示意图；

图5是本发明一种自动采集水体样本的双体式无人船的部分结构示意图；

其中，1—船体，2—固定板，3—硬件盒支撑架，4—抽屉底板式支撑架，5—储水箱，6—圆盘式多孔漏斗，7—步进电机，8—抽水泵，9—支撑杆，10—抽水软管，11—水下推进器，12—盖板，13—橡胶软管，14—采集瓶，15—螺纹孔，16—抽水泵出水口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

一种水质采样的双体式无人船，包括：动力装置、抽水装置、储水机构、控制装置、船体1和固定板2；

所述动力装置包括两个水下推进器11，所述水下推进器11连接在船体1尾部，所述水下推进器11与供电模块和控制模块相连；

所述抽水装置包括步进电机7、抽水泵8、抽水软管10和支撑杆9组成；所述抽水泵8与步进电机7的输出轴固定连接；所述抽水软管10设置在抽水泵8底端；所述步进电机7通过所述支撑杆9固定在圆盘式多孔漏斗6上；

所述储水机构包括硬件盘支撑架3、抽屉底板式支撑架4、储水箱5、收集屏、盖板12和圆盘式多孔漏斗6；所述储水箱5固定在抽屉底板式支撑架4上，所述圆盘式多孔漏斗6通过支撑杆固定在抽屉底板式支撑架4上；所述盖板12上设有圆孔，所述圆孔与所述圆盘式多孔漏斗6的漏斗口相大小相配合，所述圆孔下端与橡胶软管13活动连接；所述橡胶软管与采集瓶14相连接；

所述控制装置包括单片机和控机，固定放置在硬件盘支撑架3上；

所述固定板2焊接在船体上，所述固定2与硬件盘支撑架3和抽屉底板式支撑架4通过螺栓相连接。

优选地，所述船体1采用双体船模型。

优选地，所述固定板2上设有有等间距的螺纹孔，所述螺纹孔通过螺钉与硬件盘支撑架3和抽屉底板式支撑架4相连。

具体实施方式：

如图1、图2所示，一种自动采集水体样本的双体式无人船，所述无人船包括两个独立的船体1，每个船体上焊接有固定板2，所述固定板2上有两排等距离的阵列式螺纹孔12，两个所述船体1通过固定板上的螺纹连接可移动的硬件盒支撑架3和抽屉底板式支撑架4，可以根据无人船的平衡状况，调整硬件盒支撑架3和抽屉底板式支撑架4与阵列式螺纹孔15的连接位置。

所述步进电机7在收到输入信号后，带动抽水泵8一起共同转动。所述抽水泵8的下端面与圆盘式多孔漏斗6可以相对转动。所述抽水泵8下端的抽水软管10穿过圆盘式多孔漏斗6中心的圆孔，伸入水面以下，进行抽水。储水箱5上的盖板12上分布的圆孔与圆盘式多孔漏斗的漏斗口相配合，圆孔下端连接橡胶软管13，用于引导水体到对应的采集瓶14内。

作为优选方案，所述圆盘式多孔漏斗6在外缘均匀分布20个漏斗口，如图3所示，步进电机7每次转动角度为18°，步进电机7停止转动，抽水泵8进行抽水，抽水泵的出水口刚好对准漏斗口的正上方，便于将抽出的水导入漏斗口。

作为优选方案，步进电机7控制抽水泵8的输水口转到漏斗口正上方进行输水后，先控制步进电机转动9°，再驱动无人船航行到下一个采水点，先进行10s的抽水，用于将抽水泵以及橡胶软管内前一个采水点的水样排出。之后，控制步进电机再旋转9°，使抽水泵8的输水口对准下一个漏斗口，再进行水样采集。这样有利于水体样本不掺杂其他水源。

作为优选方案，圆盘式多孔漏斗6的漏斗口的进水侧直径大小为15mm，出水侧直径大小为10mm。共20个采集瓶，采集瓶放置在抽屉式储水箱5内。

作为优选方案，水下推进器11与船体1之间焊接不锈钢网罩，用于防止水下推进器的螺旋桨卷入水草等絮状物。

以上所述仅是本实用说，在不新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来脱离本发明的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种水质采样的双体式无人船，其特征在于，包括：动力装置、抽水装置、储水机构、控制装置、船体（1）和固定板（2）；

所述动力装置包括两个水下推进器（11），所述水下推进器（11）连接在船体（1）尾部，所述水下推进器（11）与供电模块和控制模块相连；

所述抽水装置包括步进电机（7）、抽水泵（8）、抽水软管（10）和支撑杆（9）组成；所述抽水泵（8）与步进电机（7）的输出轴固定连接；所述抽水软管（10）设置在抽水泵（8）底端；所述步进电机（7）通过所述支撑杆（9）固定在圆盘式多孔漏斗（6）上；

所述储水机构包括硬件盘支撑架（3）、抽屉底板式支撑架（4）、储水箱（5）、收集屏、盖板（12）和圆盘式多孔漏斗（6）；所述储水箱（5）固定在抽屉底板式支撑架（4）上，所述圆盘式多孔漏斗（6）通过支撑杆固定在抽屉底板式支撑架（4）上；所述盖板（12）上设有圆孔，所述圆孔与所述圆盘式多孔漏斗（6）的漏斗口相大小相配合，所述圆孔下端与橡胶软管（13）活动连接；所述橡胶软管与采集瓶（14）相连接；

所述控制装置包括单片机和控机，固定放置在硬件盘支撑架（3）上；

所述固定板（2）焊接在船体上，所述固定板（2）与硬件盘支撑架（3）和抽屉底板式支撑架（4）通过螺栓相连接。

2.根据权利要求1所述的水质采样的双体式无人船，其特征在于，所述船体（1）采用双体船模型。

3.根据权利要求1所述的水质采样的双体式无人船，其特征在于，所述固定板（2）上设有有等间距的螺纹孔，所述螺纹孔通过螺钉与硬件盘支撑架（3）和抽屉底板式支撑架（4）相连。

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