CN114137168A - 一种带防风机构的多功能水质监测无人船 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带防风机构的多功能水质监测无人船，包括无人船本体，所述无人船本体的顶部固定安装有控制器和支架，支架的顶部固定安装有卷扬机。本发明设计合理，实用性好，能够对水质检测器进行隔离防护，能够将水质检测器周围的水草等杂物进行粉碎处理，保证无人船本体能够带动水质检测器顺畅前行，不会受到阻碍，具有良好的清障功能，而且便于控制两个充气囊移出至收纳腔外并进行充气，利用两个充满气的充气囊在水面产生的浮力，能够保证无人船本体平稳漂浮在水面上，在有风浪的情况下无人船本体不会发生侧翻，进而保证对水质的检测工作顺利进行，并且便于将两个充气囊收纳至收纳腔内存放，减少了无人船本体的空间占用面积，使用方便。

Description

一种带防风机构的多功能水质监测无人船

技术领域

本发明涉及水质检测设备技术领域，具体为一种带防风机构的多功能水质监测无人船。

背景技术

水是生命之源，人类在生活和生产活动中都离不开水，生活饮用水水质的优劣与人类健康密切相关，水质检测的范围包括有物理指标、化学指标外，还有微生物指标等等，现今，水污染问题严重影响着人们的生产、生活安全，对湖泊、河流水质进行全面、准确、实时的监测，对于水环境治理和水质安全保障具有重要意义，在对湖泊、河流水质进行检测过程中，通常会使用到水质监测无人船，利用在无人船上安装的水质检测器，即可进行水质检测工作。

但是，现有技术中，常用的水质监测无人船在使用时，功能单一，不具有防风机构，在有风浪的天气对水质进行检测时，水质监测无人船产生晃动时容易发生侧翻现象，进而导致水质检测工作不能顺利进行，而且不具有对水质检测器进行隔离防护的效果，不具有对水质检测器周围进行清障的功能，将水质检测器下沉至水下合适的深度位置时，由于水下生产有水草等杂物，水质监测无人船带动水质检测器移动至与水草等杂物发生碰撞时，水草容易缠绕在水质检测器上，导致水质监测无人船带动水质检测器不能够顺畅通行，还会损坏水质监测无人船，进而影响对水质的检测工作，为此，我们提出一种带防风机构的多功能水质监测无人船用于解决上述问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种带防风机构的多功能水质监测无人船，解决了现有的水质监测无人船不具有防风机构，在有风浪的天气对水质进行检测时，水质监测无人船产生晃动时容易发生侧翻现象，进而导致水质检测工作不能顺利进行，而且不具有对水质检测器进行隔离防护的效果，不具有对水质检测器周围进行清障的功能，水质监测无人船带动水质检测器移动至与水草等杂物发生碰撞时，水草容易缠绕在水质检测器上，导致水质监测无人船带动水质检测器不能够顺畅通行，还会损坏水质监测无人船，进而影响对水质的检测工作的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带防风机构的多功能水质监测无人船，包括无人船本体，所述无人船本体的顶部固定安装有控制器和支架，支架的顶部固定安装有卷扬机，卷扬机上绕设有钢丝绳，支架的顶部开设有通孔，钢丝绳远离卷扬机的一端贯穿通孔并固定连接有防水罩，防水罩的底部为开口构造，防水罩的底部固定安装有安装板，安装板的底部固定安装有滤罩和监控摄像头，滤罩的顶部和底部均为开口构造，滤罩的底部固定安装有载物板，载物板的顶部固定安装有位于滤罩内的水质检测器，载物板的底部固定安装有配重座，安装板上设置有清障机构，无人船本体内开设有收纳腔，收纳腔的两侧内壁上均开设有矩形孔，收纳腔内设置有两个电动推杆，两个电动推杆的输出轴端均固定安装有内挡板，两个内挡板均与收纳腔滑动连接配合，两个内挡板相互远离的一侧均固定安装有横板，两个横板相互远离的一侧分别贯穿相对应的矩形孔，两个横板相互远离的一侧均固定安装有外挡板，两个外挡板分别与无人船本体的两侧外壁相接触，两个横板上均设置有防风机构。

优选的，所述清障机构包括四个竖轴、多个切割刀片、四个从齿轮、电机、转轴和主齿轮，安装板的顶部开设有四个安装孔，四个安装孔均与防水罩内部相连通，四个安装孔呈两两对称设置，四个竖轴分别转动安装在相对应的安装孔内，竖轴的两端均延伸至安装孔外，多个切割刀片分别固定安装在四个竖轴上，且多个切割刀片均位于安装板的下方，四个从齿轮分别固定安装在相对应竖轴的顶端，电机固定安装在防水罩的顶部内壁上，转轴固定安装在电机的输出轴端，主齿轮固定套设在转轴上，四个从齿轮均与主齿轮相啮合。

优选的，所述安装板的顶部固定安装有轴承座，转轴的底端转动安装在轴承座上，四个竖轴上均固定套设有密封轴承，四个密封轴承的外圈分别与相对应安装孔的内壁固定连接。

优选的，所述收纳腔内固定安装有横向设置的导向板，两个内挡板均滑动套设在导向板上，两个电动推杆均固定安装在导向板的顶部。

优选的，所述防风机构包括充气囊、气泵和输气管，充气囊和气泵均固定安装在横板的底部，输气管的一端与气泵的排出端固定连接，输气管远离气泵的一端与充气囊的一侧固定连接，输气管与充气囊内部相连通。

优选的，所述充气囊的一侧固定安装有放气管，放气管与充气囊内部相连通，放气管上固定安装有电磁阀。

优选的，所述输气管上固定安装有单向阀。

优选的，所述无人船本体靠近钢丝绳的一侧固定安装有支撑杆，支撑杆远离无人船本体的一端固定安装有导向套，钢丝绳远离卷扬机的一端贯穿导向套。

(三)有益效果

本发明提供了一种带防风机构的多功能水质监测无人船。具备以下有益效果：

(1)、该一种带防风机构的多功能水质监测无人船，通过开启水质检测器和监控摄像头，控制卷扬机正转，使得钢丝绳逐渐绕出卷扬机外，在配重座的自重作用下，可控制配重座、载物板、水质检测器、滤罩、四个竖轴、安装板和防水罩下沉至水下合适的深度，利用水质检测器即可对水质进行检测工作，利用监控摄像头可对水下画面进行排水，方便工作人员观看。

(2)、该一种带防风机构的多功能水质监测无人船，通过利用滤罩可对水质检测器进行隔离防护，避免水质检测器与水中的杂物发生碰撞而损坏，水质检测器移动至水草周围时，通过控制电机工作，利用四个从齿轮均与主齿轮的啮合传动，可控制四个竖轴同时转动，利用四个竖轴分别带动其上安装的多个切割刀片旋转，可将水质检测器周围的水草等杂物进行粉碎处理，使得水质检测器前行时不会受到阻碍，进而保证无人船本体能够带动水质检测器顺畅前行，具有良好的清障作用，并且不会影响水质检测器对水质的正常检测工作。

(3)、该一种带防风机构的多功能水质监测无人船，通过启动两个电动推杆工作，可将两个充气囊推出至收纳腔外，通过开启两个气泵工作，可分别向两个充气囊内充气，使得两个充气囊的体积逐渐膨胀，把两个充气囊充满气后，利用两个充满气的充气囊在水面产生的浮力，可对无人船本体进行平稳支撑，能够保证无人船本体平稳漂浮在水面上，在有风浪的情况下无人船本体不会发生侧翻，进而保证对水质的检测工作顺利进行。

(4)、该一种带防风机构的多功能水质监测无人船，通过控制两个电磁阀开启，即可将两个充气囊内的空气放掉，然后控制两个电动推杆复位工作，即可将两个充气囊收纳至收纳腔内进行存放，减少了无人船本体的空间占用面积，使用方便。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图；

图2为本发明主视的剖视结构示意图；

图3为图2中A部分的放大示意图；

图4为安装板的俯视结构示意图；

图5为本发明侧视的剖视结构示意图；

图6为图5中B部分的放大示意图；

图7为图6中C部分的放大示意图。

图中：1、无人船本体；2、控制器；3、支架；4、卷扬机；5、钢丝绳；6、防水罩；7、安装板；8、滤罩；9、载物板；10、水质检测器；11、配重座；12、安装孔；13、竖轴；14、切割刀片；15、从齿轮；16、电机；17、转轴；18、主齿轮；19、收纳腔；20、矩形孔；21、电动推杆；22、内挡板；23、横板；24、外挡板；25、导向板；26、充气囊；27、气泵；28、输气管；29、放气管；30、电磁阀；31、支撑杆；32、导向套；33、监控摄像头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-7所示，本发明提供一种技术方案：一种带防风机构的多功能水质监测无人船，包括无人船本体1，无人船本体1的顶部固定安装有控制器2和支架3，支架3的顶部固定安装有卷扬机4，卷扬机4上绕设有钢丝绳5，支架3的顶部开设有通孔，钢丝绳5远离卷扬机4的一端贯穿通孔并固定连接有防水罩6，防水罩6的底部为开口构造，防水罩6的底部固定安装有安装板7，安装板7的底部固定安装有滤罩8和监控摄像头33，滤罩8是由不锈钢金属丝编织制成，利用滤罩8可对水质检测器10进行隔离防护，避免水质检测器10与水中的杂物发生碰撞而损坏，监控摄像头33采用水下专用高清摄像头，利用监控摄像头33，便于拍摄水下的画面，滤罩8的顶部和底部均为开口构造，滤罩8的底部固定安装有载物板9，载物板9的顶部固定安装有位于滤罩8内的水质检测器10，载物板9的底部固定安装有配重座11，安装板7上设置有清障机构，通过设置清障机构，能够将水质检测器10周围的水草等杂物进行粉碎，使得水质检测器10前行时不会受到阻碍，进而保证无人船本体1能够带动水质检测器10顺畅前行，不会影响水质检测器10对水质的正常检测工作，无人船本体1内开设有收纳腔19，收纳腔19的两侧内壁上均开设有矩形孔20，收纳腔19内设置有两个电动推杆21，两个电动推杆21的输出轴端均固定安装有内挡板22，两个内挡板22均与收纳腔19滑动连接配合，两个内挡板22相互远离的一侧均固定安装有横板23，两个横板23相互远离的一侧分别贯穿相对应的矩形孔20，两个横板23相互远离的一侧均固定安装有外挡板24，两个外挡板24分别与无人船本体1的两侧外壁相接触，通过设置电动推杆21，可对横板23的水平位置进行调节，通过设置外挡板24起到对矩形孔20进行密封遮挡的作用，避免水进入收纳腔19内，两个横板23上均设置有防风机构，通过设置防风机构，能够保证无人船本体1平稳漂浮在水面上，在有风浪的情况下无人船本体1不会发生侧翻，进而保证对水质的检测工作顺利进行。

本实施例中，清障机构包括四个竖轴13、多个切割刀片14、四个从齿轮15、电机16、转轴17和主齿轮18，安装板7的顶部开设有四个安装孔12，四个安装孔12均与防水罩6内部相连通，四个安装孔12呈两两对称设置，四个竖轴13分别转动安装在相对应的安装孔12内，竖轴13的两端均延伸至安装孔12外，多个切割刀片14分别固定安装在四个竖轴13上，且多个切割刀片14均位于安装板7的下方，四个从齿轮15分别固定安装在相对应竖轴13的顶端，电机16固定安装在防水罩6的顶部内壁上，转轴17固定安装在电机16的输出轴端，主齿轮18固定套设在转轴17上，四个从齿轮15均与主齿轮18相啮合，通过利用电机16作为驱动源，利用四个从齿轮15均与主齿轮18的啮合传动，可控制四个竖轴13同时转动，利用四个竖轴13分别带动其上安装的多个切割刀片14旋转，可将水草等杂物进行粉碎处理，具有清障的作用。

本实施例中，安装板7的顶部固定安装有轴承座，转轴17的底端转动安装在轴承座上，四个竖轴13上均固定套设有密封轴承，四个密封轴承的外圈分别与相对应安装孔12的内壁固定连接，通过设置密封轴承，起到对竖轴13的安装位置进行支撑和定位的作用，使得竖轴13能够顺畅转动，利用密封轴承，可对竖轴13和安装孔12之间的间隙进行密封。

本实施例中，收纳腔19内固定安装有横向设置的导向板25，两个内挡板22均滑动套设在导向板25上，两个电动推杆21均固定安装在导向板25的顶部，通过设置导向板25，起到对对两个内挡板22的滑动方向进行导向的作用，并可对两个电动推杆21进行支撑。

本实施例中，防风机构包括充气囊26、气泵27和输气管28，充气囊26和气泵27均固定安装在横板23的底部，输气管28的一端与气泵27的排出端固定连接，输气管28远离气泵27的一端与充气囊26的一侧固定连接，输气管28与充气囊26内部相连通，通过利用气泵27的运行，可将空气输送至充气囊26内，即可实现向充气囊26内进行充气，利用充满气的充气囊26在水面产生的浮力，可对无人船本体1进行平稳支撑，具有防侧翻的效果。

本实施例中，充气囊26的一侧固定安装有放气管29，放气管29与充气囊26内部相连通，放气管29上固定安装有电磁阀30，通过设置放气管29和电磁阀30，便于把充气囊26内的空气排掉，进而方便后续将充气囊26收纳至收纳腔19内存放。

本实施例中，输气管28上固定安装有单向阀，通过设置单向阀，使得空气只能够在输气管28内单向流动，进而保证充入充气囊26内的空气不会从输气管28回流。

本实施例中，无人船本体1靠近钢丝绳5的一侧固定安装有支撑杆31，支撑杆31远离无人船本体1的一端固定安装有导向套32，钢丝绳5远离卷扬机4的一端贯穿导向套32，通过设置导向套32，起到对钢丝绳5的运动方向进行导向的作用，并且可避免钢丝绳5与无人船本体1发生碰撞或摩擦。

本实施例中，无人船本体1内安装有蓄电池组，并且无人船本体1出厂时配备有远程遥控器，控制器2、卷扬机4、水质检测器10、电机16、两个电动推杆21、两个气泵27、两个电磁阀30、监控摄像头33和蓄电池组依次通过导线电性连接构成回路，通过利用远程遥控器可分别控制卷扬机4、水质检测器10、电机16、两个电动推杆21、两个气泵27、两个电磁阀30、监控摄像头33的开启和关闭，监控摄像头33拍摄的画面可在远程遥控器上显示出，控制器2内安装有无线通信接收器、无线通信发生器，CPU控制器、主控制板、GPS定位模块、视频传输模块、动力系统控制模块、存储模块等等。

本实施例中，使用时，将无人船本体1放置在水面上漂浮，利用远程遥控器控制无人船本体1前行，并通过利用远程遥控器控制水质检测器10和监控摄像头33开启，控制卷扬机4正转，使得钢丝绳5逐渐绕出卷扬机4外，在配重座11的自重作用下，使得配重座11、载物板9、水质检测器10、滤罩8、四个竖轴13、安装板7和防水罩6下沉至水下，将水质检测器10下沉至合适深度时，利用水质检测器10即可对水质进行检测工作，利用监控摄像头33可对水下画面进行排水，方便工作人员观看，通过利用滤罩8可对水质检测器10进行隔离防护，避免水质检测器10与水中的杂物发生碰撞而损坏，随着无人船本体1带动水质检测器10继续前行时，可对不对位置的水质进行检测，当水质检测器10移动至水草周围时，通过控制电机16工作，电机16带动转轴17和主齿轮18转动，利用四个从齿轮15均与主齿轮18的啮合传动，可控制四个竖轴13同时转动，使得四个竖轴13分别带动其上安装的多个切割刀片14旋转，利用四个竖轴13分别带动其上安装的多个切割刀片14旋转，可将水质检测器10周围的水草等杂物进行粉碎处理，使得水质检测器10前行时不会受到阻碍，进而保证无人船本体1能够带动水质检测器10顺畅前行，具有良好的清障作用，并且不会影响水质检测器10对水质的正常检测工作，将水质检测器10移动至远离水草等杂物时，控制电机16停止工作，在有风浪的天气使用无人船本体1对水质检测时，通过启动两个电动推杆21工作，使得两个电动推杆21分别推动相对应的内挡板22、横板23、外挡板24、充气囊26和气泵27移动，使得两个内挡板22之间的间距逐渐增大，两个充气囊26逐渐向收纳腔19外的方向移动，使得两个内挡板22移动至分别与收纳腔19的两侧内壁接触时，停止两个电动推杆21工作，此时利用两个内挡板22可分别对相对应的矩形孔20进行密封遮挡，防止水进入收纳腔19内，然后开启两个气泵27工作，在两个气泵27的运行状态下，可分别向两个充气囊26内充气，使得两个充气囊26的体积逐渐膨胀，把两个充气囊26充满气后，停止两个气泵27工作，从而利用两个充满气的充气囊26在水面产生的浮力，可对无人船本体1进行平稳支撑，能够保证无人船本体1平稳漂浮在水面上，在有风浪的情况下无人船本体1不会发生侧翻，进而保证对水质的检测工作顺利进行，没有风浪时，通过控制两个电磁阀30开启，即可将两个充气囊26内的空气放掉，然后控制两个电动推杆21复位工作，使得两个电动推杆21分别推动相对应的内挡板22、横板23、外挡板24、充气囊26和气泵27移动，使得两个内挡板22之间的间距逐渐减小，两个充气囊26逐渐向收纳腔19内的方向移动，使得两个外挡板24移动至分别与无人船本体1的两侧外壁接触时，停止两个电动推杆21工作，此时利用两个外挡板24可分别对相对应的矩形孔20进行密封遮挡，即完成了将两个充气囊26收纳至收纳腔19内进行存放，减少了无人船本体1的空间占用面积，使用方便，同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

综上可得，该带防风机构的多功能水质监测无人船，能够对水质检测器10进行隔离防护，能够将水质检测器10周围的水草等杂物进行粉碎处理，保证无人船本体1能够带动水质检测器10顺畅前行，不会受到阻碍，具有良好的清障功能，而且便于控制两个充气囊26移出至收纳腔19外并进行充气，利用两个充满气的充气囊26在水面产生的浮力，能够保证无人船本体1平稳漂浮在水面上，在有风浪的情况下无人船本体1不会发生侧翻，进而保证对水质的检测工作顺利进行，并且便于将两个充气囊26收纳至收纳腔19内存放，减少了无人船本体1的空间占用面积，使用方便。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种带防风机构的多功能水质监测无人船，包括无人船本体(1)，其特征在于：所述无人船本体(1)的顶部固定安装有控制器(2)和支架(3)，所述支架(3)的顶部固定安装有卷扬机(4)，所述卷扬机(4)上绕设有钢丝绳(5)，所述支架(3)的顶部开设有通孔，所述钢丝绳(5)远离卷扬机(4)的一端贯穿通孔并固定连接有防水罩(6)，所述防水罩(6)的底部为开口构造，所述防水罩(6)的底部固定安装有安装板(7)，所述安装板(7)的底部固定安装有滤罩(8)和监控摄像头(33)，所述滤罩(8)的顶部和底部均为开口构造，所述滤罩(8)的底部固定安装有载物板(9)，所述载物板(9)的顶部固定安装有位于滤罩(8)内的水质检测器(10)，所述载物板(9)的底部固定安装有配重座(11)，所述安装板(7)上设置有清障机构，所述无人船本体(1)内开设有收纳腔(19)，所述收纳腔(19)的两侧内壁上均开设有矩形孔(20)，所述收纳腔(19)内设置有两个电动推杆(21)，两个所述电动推杆(21)的输出轴端均固定安装有内挡板(22)，两个所述内挡板(22)均与所述收纳腔(19)滑动连接配合，两个所述内挡板(22)相互远离的一侧均固定安装有横板(23)，两个所述横板(23)相互远离的一侧分别贯穿相对应的矩形孔(20)，两个所述横板(23)相互远离的一侧均固定安装有外挡板(24)，两个所述外挡板(24)分别与所述无人船本体(1)的两侧外壁相接触，两个所述横板(23)上均设置有防风机构。

2.根据权利要求1所述的一种带防风机构的多功能水质监测无人船，其特征在于：所述清障机构包括四个竖轴(13)、多个切割刀片(14)、四个从齿轮(15)、电机(16)、转轴(17)和主齿轮(18)，所述安装板(7)的顶部开设有四个安装孔(12)，四个所述安装孔(12)均与所述防水罩(6)内部相连通，四个所述安装孔(12)呈两两对称设置，四个所述竖轴(13)分别转动安装在相对应的所述安装孔(12)内，所述竖轴(13)的两端均延伸至所述安装孔(12)外，多个所述切割刀片(14)分别固定安装在四个所述竖轴(13)上，且多个切割刀片(14)均位于所述安装板(7)的下方，四个所述从齿轮(15)分别固定安装在相对应所述竖轴(13)的顶端，所述电机(16)固定安装在所述防水罩(6)的顶部内壁上，所述转轴(17)固定安装在所述电机(16)的输出轴端，所述主齿轮(18)固定套设在所述转轴(17)上，四个所述从齿轮(15)均与所述主齿轮(18)相啮合。

3.根据权利要求2所述的一种带防风机构的多功能水质监测无人船，其特征在于：所述安装板(7)的顶部固定安装有轴承座，所述转轴(17)的底端转动安装在所述轴承座上，四个所述竖轴(13)上均固定套设有密封轴承，四个所述密封轴承的外圈分别与相对应所述安装孔(12)的内壁固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种带防风机构的多功能水质监测无人船，其特征在于：所述收纳腔(19)内固定安装有横向设置的导向板(25)，两个所述内挡板(22)均滑动套设在导向板(25)上，两个所述电动推杆(21)均固定安装在所述导向板(25)的顶部。

5.根据权利要求1所述的一种带防风机构的多功能水质监测无人船，其特征在于：所述防风机构包括充气囊(26)、气泵(27)和输气管(28)，所述充气囊(26)和所述气泵(27)均固定安装在所述横板(23)的底部，所述输气管(28)的一端与所述气泵(27)的排出端固定连接，所述输气管(28)远离气泵(27)的一端与所述充气囊(26)的一侧固定连接，所述输气管(28)与所述充气囊(26)内部相连通。

6.根据权利要求5所述的一种带防风机构的多功能水质监测无人船，其特征在于：所述充气囊(26)的一侧固定安装有放气管(29)，所述放气管(29)与所述充气囊(26)内部相连通，所述放气管(29)上固定安装有电磁阀(30)。

7.根据权利要求5所述的一种带防风机构的多功能水质监测无人船，其特征在于：所述输气管(28)上固定安装有单向阀。

8.根据权利要求1所述的一种带防风机构的多功能水质监测无人船，其特征在于：所述无人船本体(1)靠近所述钢丝绳(5)的一侧固定安装有支撑杆(31)，所述支撑杆(31)远离无人船本体(1)的一端固定安装有导向套(32)，所述钢丝绳(5)远离卷扬机(4)的一端贯穿所述导向套(32)。

Images