CN118091071B - 无人船载多参数水环境专用在线监测仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了无人船载多参数水环境专用在线监测仪，包括安装于无人船上的监测主机、设于监测主机一侧的深度调节部以及入水部，所述入水部由入水筒、气泵以及设于入水筒外侧的上浮组件组成，入水筒的内侧设有用于采集数据的传感器采集组件以及防止水生植物缠绕的防缠绕组件；本发明通过入水筒保护传感器，不仅能降低传感器被水生植物缠绕的概率，还能降低传感器被碎石、水生动物等撞到的概率，通过传动机构控制防缠绕组件，来割断缠着传感器的水生植物，还能通过可变换位置的伸缩刀来使作用范围增大，因而不需要人工回收传感器，适合在人工船无法到达的水域使用，且能有效避免强行拽回传感器导致传感器损坏的问题。

Description

无人船载多参数水环境专用在线监测仪

技术领域

本发明涉及水环境监测相关技术领域，具体为无人船载多参数水环境专用在线监测仪。

背景技术

随着对生态环境监测要求的不断提高，水环境监测也越来越受到人们的关注，因而无人船作为一种可以自主行驶的水面载体，正逐渐成为水环境监测的重要工具。

在现有技术中，可在无人船上搭载各种设备和传感器，对PH、溶解氧、电导率等水环境参数进行实时监测，并将取得的水质参数通过网络与云端实时传输共享到基站软件中，最终自动生成工作报告，如实记录采样工作的时间、地点和内容，实现水质实时监控、全方位监测的目的，与传统的手动监测方式相比，无人船在监测范围、监测精度、监测效率等方面具有很大的优势。

如专利申请号为202021227449.9的发明专利提供了一种船载可调采水深度的水环境监测装置，属于水质监测装置技术领域，整个装置可以安装在船体上，把水质传感器组件放入到预定深度，随所有装载该装置的船体在河道上移动，可实时采集河流水质数据，实现河流水质的实时、移动监测，再通过船联网水环境监测管理系统对河道上所有船舶的数据进行融合处理，从而解决监测范围有限，监测不及时，监测成本投入高等问题，实现流域水质预警和动态管理，然而在实际使用的过程中，由于是船体带着水质传感器组件移动，因而在船体移动以及调节水质传感器入水深度的过程中，水质传感器极有可能会被水中的水草等水生植物缠住，导致水质传感器无法顺利收回，尤其在有人船无法到达的区域，更难以收回水质传感器，此时若是将水质传感器强行拽离水草等水生植物，则容易对水质传感器造成损坏，使得水质传感器检测精度变低甚至无法继续使用。

发明内容

为解决现有技术存在的缺陷，本发明提供无人船载多参数水环境专用在线监测仪。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明无人船载多参数水环境专用在线监测仪，包括安装于无人船上的监测主机、设于监测主机一侧的深度调节部以及入水部，所述入水部由入水筒、气泵以及设于入水筒外侧的上浮组件组成，入水筒的内侧设有用于采集数据的传感器采集组件以及防止水生植物缠绕的防缠绕组件，传感器采集组件的外侧设有用于驱动防缠绕组件的传动机构，且所述深度调节部包括安装支架、导电滑环、中空转辊以及绕设于中空转辊上的金属编织软管，金属编织软管的内部设有线束，中空转辊的上端设有用于限制线束的限制器，且所述安装支架的内侧设有分布机构，安装支架一端的顶部还设有导线组件。

作为本发明的一种优选技术方案，所述上浮组件包括两个套设于入水筒外的环形浮囊以及控制阀一，两个所述环形浮囊之间经多个呈环形分布的柱形浮囊连通，位于上部的环形浮囊的通气口经管道连接有三通阀，三通阀的另外两端分别与气泵的出气口和控制阀一相连，且所述入水筒内部安装有环形支撑块，入水筒顶部开口上安装有安装圆板，安装圆板中心处开设有中心孔，安装圆板顶部围绕中心孔安装有多个用于安装配重块的螺纹杆，螺纹杆上螺接有压紧螺母，且气泵也安装于安装圆板顶部，气泵的进气口连接有控制阀二。

作为本发明的一种优选技术方案，所述传感器采集组件包括安装于安装圆板中心孔内的上安装板以及位于上安装板下方的下安装板，所述下安装板顶部固定有两个呈对称分布的立杆，立杆上端穿过上安装板上的贯穿孔后由螺母固定，下安装板上贯穿设置有多个经线束与导电滑环电性连接的传感器，下安装板底部中心处还安装有经线束与导电滑环电性连接的水下相机，且所述上安装板顶部设有与金属编织软管一端螺接的螺纹接口一。

作为本发明的一种优选技术方案，所述传动机构包括安装于安装圆板底部的驱动电机、设于环形支撑块内的传动套筒、两个转动设于环形支撑块顶部的中间传动杆以及两个贯穿设于环形支撑块上的丝杠，中间传动杆和丝杠与环形支撑块的连接处均设有轴承，丝杠通过传动带与中间传动杆传动连接，丝杠的外壁上套接有能沿丝杠移动的螺母滑座，螺母滑座外固定有升降套筒，升降套筒的底部固定有连接杆，且所述传动套筒通过轴承与环形支撑块转动连接，传动套筒外设有两个环形凸沿，位于上部的环形凸沿上设有啮合部；

所述驱动电机经线束与导电滑环电性连接，驱动电机的输出轴安装有驱动杆，驱动杆上部套接固定有与啮合部啮合连接的齿轮，所述驱动杆通过传动带与中间传动杆传动连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述防缠绕组件包括设于传动套筒外的移动环板、两个上移动杆、两个下移动杆以及两个位于移动环板顶部的L形活动块，所述L形活动块通过螺栓与位于下部的环形凸沿相连接，L形活动块的顶部开设有压槽，压槽底部连通设有与上移动杆滑动连接的滑动通孔，上移动杆顶部固定有与压槽卡接的压块，上移动杆底部开设有螺纹盲孔，且所述下移动杆顶部固定有与螺纹盲孔螺接的螺纹接头，下移动杆下部的一侧固定有电动马达，另一侧安装有L形调节支架，L形调节支架的一端安装有伸缩刀，另一端安装有旋转轴，旋转轴的一端贯穿下移动杆后与电动马达的输出轴相连，旋转轴与下移动杆的连接处设有轴承，且伸缩刀刀片的一端安装有软垫条；

所述移动环板上开设有能容上移动杆移动的弧形通槽，移动环板上还开设有能容连接杆穿过的通孔，连接杆由螺母固定，且所述上移动杆和下移动杆的外壁上均套接固定有与移动环板表面贴合的防脱板。

作为本发明的一种优选技术方案，所述深度调节部还包括安装于安装支架顶部的电机支架以及两个固定于安装支架一侧的引导支架，所述电机支架顶板的底部安装有调节电机，调节电机的输出轴固定有传动头，两个所述引导支架之间转动设有两个用于引导金属编织软管的引导轮，两个引导轮呈斜对角线分布，且所述导电滑环贯穿设置于电机支架顶板上并与顶板固定连接，导电滑环通过导线与监测主机电性连接；

所述安装支架立板的下部开设有能容金属编织软管穿过的穿孔。

作为本发明的一种优选技术方案，所述中空转辊的两端均贯穿安装支架，中空转辊与安装支架的连接处设有轴承，中空转辊的上端设有通过传动带与传动头传动连接的传动件，中空转辊上端的内部还安装有内安装沿，中空转辊上还开设有能容金属编织软管穿过的安装孔。

作为本发明的一种优选技术方案，所述限制器包括经螺栓安装于内安装沿顶部的封板，所述封板顶部设有锥形筒，底部设有与锥形筒连通并与金属编织软管另一端螺接的螺纹接口二，锥形筒的一端安装有限制板，限制板上开设有多个限制孔。

作为本发明的一种优选技术方案，所述分布机构由安装于安装支架底板顶部的直线驱动器以及安装于直线驱动器移动体一侧的移动支架组成，所述移动支架上开设有能容金属编织软管穿过的圆形通孔。

作为本发明的一种优选技术方案，所述导线组件包括安装于安装支架顶板顶部的U形支架以及两个安装于U形支架上并呈对称分布的安装杆，所述U形支架一端的内侧以及两个安装杆之间均安装有导线块，所述导线块上开设有多个能容导线穿过的导线孔。

本发明的有益效果是：

1.该种无人船载多参数水环境专用在线监测仪，通过入水筒对传感器进行保护，可以降低传感器被水生植物缠绕的概率，也能降低传感器被碎石、水生动物等撞到的概率，通过传动机构控制防缠绕组件，在调节好角度的伸缩刀从入水筒中伸出的同时，L形活动块带着上移动杆和下移动杆旋转，使伸缩刀旋转，利用伸缩刀来割断缠着传感器的水生植物，还能通过可变换位置的伸缩刀来使作用范围增大，因而不需要人工回收传感器，适合在人工船无法到达的水域使用，且能有效避免强行拽回传感器导致传感器损坏的问题，入水筒还能用于收纳伸缩刀，可降低人手被伸缩刀划伤的概率。

2.该种无人船载多参数水环境专用在线监测仪，通过气泵充气，利用充满气的环形浮囊和柱形浮囊提供浮力，使入水部能漂浮在水面上，有利于无人船拖着入水部在水上航行，能减少无人船航行时的能耗，还可以有效降低由于入水部等部件过重导致翻船的概率，充满气的环形浮囊和柱形浮囊还可对入水筒进行缓冲保护，能有效降低入水筒由于受到撞击而损坏的概率，此外，通过在安装圆板上加装配重块，将有助于入水部在水下保持平衡。

3.该种无人船载多参数水环境专用在线监测仪，通过调节电机控制传动头旋转，传动头利用传动带带动传动件旋转，使中空转辊旋转，实现金属编织软管的收放，从而能对入水部的入水深度进行调节，进而能对传感器采集组件的入水深度进行调节，有助于采集到更全面的水环境参数。

4.该种无人船载多参数水环境专用在线监测仪，通过直线驱动器驱动移动支架上下移动，在进行金属编织软管的收线操作时，往复移动的移动支架可以使金属编织软管均匀缠绕在中空转辊上，因而在调节入水部入水深度的过程中，能减少金属编织软管的负担，减轻金属编织软管的磨损。

5.该种无人船载多参数水环境专用在线监测仪，拧下立杆上的螺母后，即可通过向下拉下安装板将下安装板取下，从而能方便传感器与线束的连接，且能方便传感器的更换。

6.该种无人船载多参数水环境专用在线监测仪，线束上的导线可穿过限制孔，不同的导线可通过限制板上的限制孔分开，从而能方便后期维修，锥形筒的设置扩大了空间，有利于导线整理工作的进行。

7.该种无人船载多参数水环境专用在线监测仪，导线从导线块上的导线孔穿过，同时配合U形支架和安装杆，能支撑起导线，有利于完成导线的整理工作，从而能有效避免由于导线杂乱无章导致对金属编织软管的收放造成阻碍的问题。

8.该种无人船载多参数水环境专用在线监测仪，通过监测主机接收来自水下相机的拍摄画面，从而能判定传感器是否被水草缠绕，也能监测到传感器是否被水生动物、碎石等撞到。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明无人船载多参数水环境专用在线监测仪的安装结构示意图；

图2是本发明无人船载多参数水环境专用在线监测仪的深度调节部、导线组件以及入水部的连接结构示意图；

图3是本发明无人船载多参数水环境专用在线监测仪的分布机构与深度调节部连接结构示意图；

图4是本发明无人船载多参数水环境专用在线监测仪的中空转辊与限制器的爆炸图；

图5是本发明无人船载多参数水环境专用在线监测仪的金属编织软管与限制器的爆炸图；

图6是本发明无人船载多参数水环境专用在线监测仪的入水部与传感器采集组件连接结构示意图；

图7是本发明无人船载多参数水环境专用在线监测仪的入水筒内部结构示意图；

图8是本发明无人船载多参数水环境专用在线监测仪的传动机构、防缠绕组件和传感器采集组件连接结构示意图；

图9是本发明无人船载多参数水环境专用在线监测仪的传动套筒内部结构示意图；

图10是本发明无人船载多参数水环境专用在线监测仪的传感器采集组件结构示意图；

图11是本发明无人船载多参数水环境专用在线监测仪的传动机构和防缠绕组件连接结构示意图；

图12是本发明无人船载多参数水环境专用在线监测仪的防缠绕组件爆炸图。

图中：001、无人船；1、监测主机；2、深度调节部；21、安装支架；22、引导支架；23、导电滑环；24、电机支架；25、引导轮；26、金属编织软管；27、中空转辊；271、传动件；272、内安装沿；28、调节电机；29、传动头；3、导线组件；31、安装杆；32、U形支架；33、导线块；4、线束；5、限制器；51、封板；511、螺纹接口二；52、锥形筒；53、限制板；6、分布机构；61、直线驱动器；62、移动支架；7、入水部；71、入水筒；72、安装圆板；73、环形支撑块；74、上浮组件；741、环形浮囊；742、柱形浮囊；75、气泵；76、螺纹杆；8、传动机构；81、驱动电机；82、传动套筒；821、啮合部；83、齿轮；84、丝杠；85、升降套筒；86、中间传动杆；87、驱动杆；88、连接杆；9、防缠绕组件；91、移动环板；911、弧形通槽；92、上移动杆；921、压块；93、L形活动块；931、压槽；94、伸缩刀；941、软垫条；95、下移动杆；951、螺纹接头；96、L形调节支架；97、电动马达；98、防脱板；10、传感器采集组件；101、上安装板；102、立杆；103、下安装板；104、传感器；105、水下相机；106、螺纹接口一。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：如图1-7所示，本发明无人船载多参数水环境专用在线监测仪，包括安装于无人船001上的监测主机1、设于监测主机1一侧的深度调节部2以及入水部7，所述入水部7由入水筒71、气泵75以及设于入水筒71外侧的上浮组件74组成，入水筒71的内侧设有用于采集数据的传感器采集组件10以及防止水生植物缠绕的防缠绕组件9，传感器采集组件10的外侧设有用于驱动防缠绕组件9的传动机构8，且所述深度调节部2包括安装支架21、导电滑环23、中空转辊27以及绕设于中空转辊27上的金属编织软管26，金属编织软管26的内部设有线束4，中空转辊27的上端设有用于限制线束4的限制器5，且所述安装支架21的内侧设有分布机构6，安装支架21一端的顶部还设有导线组件3。

监测主机1能接受来自传感器104的电信号，并对电信号进行处理和分析，实现对PH、溶解氧、电导率等水环境参数的实时监测，并将取得的水质参数通过网络与云端实时传输共享到基站软件中，监测主机1还可以接收来自水下相机105的拍摄画面，从而能判定传感器104是否被水草缠绕，也能监测到传感器104是否被水生动物、碎石等撞到。

通过设置的入水筒71对传感器104进行保护，可以降低传感器104被水生植物缠绕的概率，也能降低传感器104被碎石、水生动物等撞到的概率。

其中，如图6和图7所示，所述上浮组件74包括两个套设于入水筒71外的环形浮囊741以及控制阀一，两个所述环形浮囊741之间经多个呈环形分布的柱形浮囊742连通，位于上部的环形浮囊741的通气口经管道连接有三通阀，三通阀的另外两端分别与气泵75的出气口和控制阀一相连，且所述入水筒71内部安装有环形支撑块73，入水筒71顶部开口上安装有安装圆板72，安装圆板72中心处开设有中心孔，安装圆板72顶部围绕中心孔安装有多个用于安装配重块的螺纹杆76，螺纹杆76上螺接有压紧螺母，且气泵75也安装于安装圆板72顶部，气泵75的进气口连接有控制阀二，充满气的环形浮囊741和柱形浮囊742对入水筒71进行缓冲保护，能有效降低入水筒71由于受到撞击而损坏的概率。

切换三通阀，使气泵75与环形浮囊741连通，气泵75运行后可对环形浮囊741和柱形浮囊742充气，利用充满气的环形浮囊741和柱形浮囊742提供浮力，使入水部7能漂浮在水面上，有利于无人船001拖着入水部7在水上航行，能减少无人船航行时的能耗，还可以有效降低由于入水部7等部件过重导致翻船的概率，通过切换三通阀，打开控制阀一，可以使环形浮囊741和柱形浮囊742内的气体排出，便于入水部7进入水下，环形浮囊741和柱形浮囊742内的气体排出后，关闭控制阀一和控制阀二，防止水进入环形浮囊741、柱形浮囊742以及气泵75内部，若是需要增加配重块，则可以在拧下压紧螺母后，在螺纹杆76上插上配重块，最后再拧紧压紧螺母，即可完成配重块的安装，配重块将有助于入水部7在水下保持平衡。

其中，如图9和图10所示，所述传感器采集组件10包括安装于安装圆板72中心孔内的上安装板101以及位于上安装板101下方的下安装板103，所述下安装板103顶部固定有两个呈对称分布的立杆102，立杆102上端穿过上安装板101上的贯穿孔后由螺母固定，下安装板103上贯穿设置有多个经线束4与导电滑环23电性连接的传感器104，下安装板103底部中心处还安装有经线束4与导电滑环23电性连接的水下相机105，且所述上安装板101顶部设有与金属编织软管26一端螺接的螺纹接口一106，下安装板103底部与传动套筒82底部位于同一水平面。

导电滑环23的设置能防止出现绕线的情况，拧下立杆102上的螺母后，即可通过向下拉下安装板103将下安装板103取下，从而能方便传感器104与线束4的连接，且能方便传感器104的更换，设置的传感器104的数量和种类根据实际情况进行选择，如传感器104可以是PH传感器、溶解氧传感器、电导率传感器、温度传感器等，使用时，通过传感器104来采集数据并将采集到的数据传送至监测主机1，水下相机105可以拍摄到水下情况并将拍摄到的画面传送至监测主机1。

其中，如图6、图7、图8和图9所示，所述传动机构8包括安装于安装圆板72底部的驱动电机81、设于环形支撑块73内的传动套筒82、两个转动设于环形支撑块73顶部的中间传动杆86以及两个贯穿设于环形支撑块73上的丝杠84，中间传动杆86和丝杠84与环形支撑块73的连接处均设有轴承，丝杠84通过传动带与中间传动杆86传动连接，丝杠84的外壁上套接有能沿丝杠84移动的螺母滑座，螺母滑座外固定有升降套筒85，升降套筒85的底部固定有连接杆88，且所述传动套筒82通过轴承与环形支撑块73转动连接，传动套筒82外设有两个环形凸沿，位于上部的环形凸沿上设有啮合部821；

所述驱动电机81经线束4与导电滑环23电性连接，驱动电机81的输出轴安装有驱动杆87，驱动杆87上部套接固定有与啮合部821啮合连接的齿轮83，所述驱动杆87通过传动带与中间传动杆86传动连接。

通过驱动电机81控制驱动杆87旋转，使齿轮83与传动套筒82上的啮合部821啮合传动，带动传动套筒82旋转，由传动套筒82带着L形活动块93旋转，同时驱动杆87借助传动带使中间传动杆86转动，中间传动杆86也借助传动带带动丝杠84转动，使螺母滑座带着升降套筒85下移，从而使连接杆88带着移动环板91下移。

其中，如图7、图8、图9、图11和图12所示，所述防缠绕组件9包括设于传动套筒82外的移动环板91、两个上移动杆92、两个下移动杆95以及两个位于移动环板91顶部的L形活动块93，所述L形活动块93通过螺栓与位于下部的环形凸沿相连接，L形活动块93的顶部开设有压槽931，压槽931底部连通设有与上移动杆92滑动连接的滑动通孔，上移动杆92顶部固定有与压槽931卡接的压块921，上移动杆92底部开设有螺纹盲孔，且所述下移动杆95顶部固定有与螺纹盲孔螺接的螺纹接头951，下移动杆95下部的一侧固定有电动马达97，另一侧安装有L形调节支架96，L形调节支架96的一端安装有伸缩刀94，另一端安装有旋转轴，旋转轴的一端贯穿下移动杆95后与电动马达97的输出轴相连，旋转轴与下移动杆95的连接处设有轴承，且伸缩刀94刀片的一端安装有软垫条941，伸缩刀94为电动伸缩刀，长度可调，从而便于割断缠绕在传感器104上的水生植物，设置的软垫条941可有效防止刀片划到传感器104。

所述移动环板91上开设有能容上移动杆92移动的弧形通槽911，移动环板91上还开设有能容连接杆88穿过的通孔，连接杆88由螺母固定，且所述上移动杆92和下移动杆95的外壁上均套接固定有与移动环板91表面贴合的防脱板98，处于同一轴线上的两个防脱板98为一组，这两个防脱板98分别位于移动环板91的上下侧。

通过电动马达97控制旋转轴使L形调节支架96旋转，来改变伸缩刀94的角度，传动套筒82带着L形活动块93旋转时，连接杆88带着移动环板91下移，下移的移动环板91借助防脱板98使上移动杆92和下移动杆95下移，进而能使伸缩刀94从入水筒71中伸出，直至压块921插入压槽931内，同时L形活动块93带着上移动杆92和下移动杆95旋转，使伸缩刀94旋转，利用伸缩刀94来割断缠绕传感器104的水生植物，还能通过可变换位置的伸缩刀94来使作用范围增大。

其中，如图1、图2和图3所示，所述深度调节部2还包括安装于安装支架21顶部的电机支架24以及两个固定于安装支架21一侧的引导支架22，所述电机支架24顶板的底部安装有调节电机28，调节电机28的输出轴固定有传动头29，两个所述引导支架22之间转动设有两个用于引导金属编织软管26的引导轮25，两个引导轮25呈斜对角线分布，且所述导电滑环23贯穿设置于电机支架24顶板上并与顶板固定连接，导电滑环23通过导线与监测主机1电性连接，导电滑环23的型号根据需要连接的部件的数量来进行选择，在此不对其做具体限定；

所述安装支架21立板的下部开设有能容金属编织软管26穿过的穿孔。

通过调节电机28控制传动头29旋转，传动头29利用传动带带动传动件271旋转，使中空转辊27旋转，实现金属编织软管26的收放，从而能对入水部7的入水深度进行调节，进而能对传感器采集组件10的入水深度进行调节，有助于采集到更全面的水环境参数，调节入水部7的入水深度时设置的引导轮25起到引导金属编织软管26的作用。

其中，如图2、图3和图4所示，所述中空转辊27的两端均贯穿安装支架21，中空转辊27与安装支架21的连接处设有轴承，中空转辊27的上端设有通过传动带与传动头29传动连接的传动件271，中空转辊27上端的内部还安装有内安装沿272，中空转辊27上还开设有能容金属编织软管26穿过的安装孔，设置的内安装沿272方便了限制器5的安装，内安装沿272能支撑限制器5。

其中，如图4和图5所示，所述限制器5包括经螺栓安装于内安装沿272顶部的封板51，所述封板51顶部设有锥形筒52，底部设有与锥形筒52连通并与金属编织软管26另一端螺接的螺纹接口二511，锥形筒52的一端安装有限制板53，限制板53上开设有多个限制孔，线束4上的导线可穿过限制孔，不同的导线可通过限制板53上的限制孔分开，从而能方便后期维修，锥形筒52的设置扩大了空间，有利于导线整理工作的进行。

其中，如图3所示，所述分布机构6由安装于安装支架21底板顶部的直线驱动器61以及安装于直线驱动器61移动体一侧的移动支架62组成，所述移动支架62上开设有能容金属编织软管26穿过的圆形通孔，通过直线驱动器61驱动移动支架62上下移动，在进行金属编织软管26的收线操作时，往复移动的移动支架62可以使金属编织软管26均匀缠绕在中空转辊27上，因而在调节入水部7入水深度的过程中，能减少金属编织软管26的负担，减轻金属编织软管26的磨损。

其中，如图2和图3所示，所述导线组件3包括安装于安装支架21顶板顶部的U形支架32以及两个安装于U形支架32上并呈对称分布的安装杆31，所述U形支架32一端的内侧以及两个安装杆31之间均安装有导线块33，所述导线块33上开设有多个能容导线穿过的导线孔，导线从导线块33上的导线孔穿过，同时配合U形支架32和安装杆31，能支撑起导线，有利于完成导线的整理工作，从而能有效避免由于导线杂乱无章导致对金属编织软管26的收放造成阻碍的问题。

工作时，将设备搭载在无人船001上，由无人船001提供监测主机1等部件正常运行所需的电能，将无人船001置于水上，切换三通阀，通过气泵75充气，借助上浮组件74的环形浮囊741和柱形浮囊742提供浮力，使入水部7能漂浮在水面上，在达到监测点后，切换三通阀，打开控制阀一，使气体排出，然后通过调节电机28控制传动头29旋转，传动头29利用传动带带动传动件271旋转，使中空转辊27旋转，实现金属编织软管26的收放，对入水部7的入水深度进行调节，在调节好入水部7的入水深度时也完成了传感器采集组件10的入水深度调节，通过入水筒71对传感器104进行保护，利用传感器104来采集数据并将采集到的数据传送至监测主机1，水下相机105可以拍摄到水下情况并将拍摄到的画面传送至监测主机1，监测主机1能接受来自传感器104的电信号，并对电信号进行处理和分析，实现对PH、溶解氧、电导率等水环境参数的实时监测，并将取得的水质参数通过网络与云端实时传输共享到基站软件中，监测主机1还可以接收来自水下相机105的拍摄画面，从而能判定传感器104是否被水草缠绕，也能监测到传感器104是否被水生动物、碎石等撞到，在传感器104被水草缠绕时，由传动机构8控制防缠绕组件9将水草割断，使传感器104能顺利收回。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.无人船载多参数水环境专用在线监测仪，包括安装于无人船（001）上的监测主机（1）、设于监测主机（1）一侧的深度调节部（2）以及入水部（7），其特征在于，所述入水部（7）由入水筒（71）、气泵（75）以及设于入水筒（71）外侧的上浮组件（74）组成，入水筒（71）的内侧设有用于采集数据的传感器采集组件（10）以及防止水生植物缠绕的防缠绕组件（9），传感器采集组件（10）的外侧设有用于驱动防缠绕组件（9）的传动机构（8），且所述深度调节部（2）包括安装支架（21）、导电滑环（23）、中空转辊（27）以及绕设于中空转辊（27）上的金属编织软管（26），金属编织软管（26）的内部设有线束（4），中空转辊（27）的上端设有用于限制线束（4）的限制器（5），且所述安装支架（21）的内侧设有分布机构（6），安装支架（21）一端的顶部还设有导线组件（3）；

所述上浮组件（74）包括两个套设于入水筒（71）外的环形浮囊（741）以及控制阀一，两个所述环形浮囊（741）之间经多个呈环形分布的柱形浮囊（742）连通，位于上部的环形浮囊（741）的通气口经管道连接有三通阀，三通阀的另外两端分别与气泵（75）的出气口和控制阀一相连，且所述入水筒（71）内部安装有环形支撑块（73），入水筒（71）顶部开口上安装有安装圆板（72），安装圆板（72）中心处开设有中心孔，安装圆板（72）顶部围绕中心孔安装有多个用于安装配重块的螺纹杆（76），螺纹杆（76）上螺接有压紧螺母，且气泵（75）也安装于安装圆板（72）顶部，气泵（75）的进气口连接有控制阀二；

所述传动机构（8）包括安装于安装圆板（72）底部的驱动电机（81）、设于环形支撑块（73）内的传动套筒（82）、两个转动设于环形支撑块（73）顶部的中间传动杆（86）以及两个贯穿设于环形支撑块（73）上的丝杠（84），中间传动杆（86）和丝杠（84）与环形支撑块（73）的连接处均设有轴承，丝杠（84）通过传动带与中间传动杆（86）传动连接，丝杠（84）的外壁上套接有能沿丝杠（84）移动的螺母滑座，螺母滑座外固定有升降套筒（85），升降套筒（85）的底部固定有连接杆（88），且所述传动套筒（82）通过轴承与环形支撑块（73）转动连接，传动套筒（82）外设有两个环形凸沿，位于上部的环形凸沿上设有啮合部（821）；

所述驱动电机（81）经线束（4）与导电滑环（23）电性连接，驱动电机（81）的输出轴安装有驱动杆（87），驱动杆（87）上部套接固定有与啮合部（821）啮合连接的齿轮（83），所述驱动杆（87）通过传动带与中间传动杆（86）传动连接。

2.根据权利要求1所述的无人船载多参数水环境专用在线监测仪，其特征在于，所述传感器采集组件（10）包括安装于安装圆板（72）中心孔内的上安装板（101）以及位于上安装板（101）下方的下安装板（103），所述下安装板（103）顶部固定有两个呈对称分布的立杆（102），立杆（102）上端穿过上安装板（101）上的贯穿孔后由螺母固定，下安装板（103）上贯穿设置有多个经线束（4）与导电滑环（23）电性连接的传感器（104），下安装板（103）底部中心处还安装有经线束（4）与导电滑环（23）电性连接的水下相机（105），且所述上安装板（101）顶部设有与金属编织软管（26）一端螺接的螺纹接口一（106）。

3.根据权利要求1所述的无人船载多参数水环境专用在线监测仪，其特征在于，所述防缠绕组件（9）包括设于传动套筒（82）外的移动环板（91）、两个上移动杆（92）、两个下移动杆（95）以及两个位于移动环板（91）顶部的L形活动块（93），所述L形活动块（93）通过螺栓与位于下部的环形凸沿相连接，L形活动块（93）的顶部开设有压槽（931），压槽（931）底部连通设有与上移动杆（92）滑动连接的滑动通孔，上移动杆（92）顶部固定有与压槽（931）卡接的压块（921），上移动杆（92）底部开设有螺纹盲孔，且所述下移动杆（95）顶部固定有与螺纹盲孔螺接的螺纹接头（951），下移动杆（95）下部的一侧固定有电动马达（97），另一侧安装有L形调节支架（96），L形调节支架（96）的一端安装有伸缩刀（94），另一端安装有旋转轴，旋转轴的一端贯穿下移动杆（95）后与电动马达（97）的输出轴相连，旋转轴与下移动杆（95）的连接处设有轴承，且伸缩刀（94）刀片的一端安装有软垫条（941）；

所述移动环板（91）上开设有能容上移动杆（92）移动的弧形通槽（911），移动环板（91）上还开设有能容连接杆（88）穿过的通孔，连接杆（88）由螺母固定，且所述上移动杆（92）和下移动杆（95）的外壁上均套接固定有与移动环板（91）表面贴合的防脱板（98）。

4.根据权利要求1所述的无人船载多参数水环境专用在线监测仪，其特征在于，所述深度调节部（2）还包括安装于安装支架（21）顶部的电机支架（24）以及两个固定于安装支架（21）一侧的引导支架（22），所述电机支架（24）顶板的底部安装有调节电机（28），调节电机（28）的输出轴固定有传动头（29），两个所述引导支架（22）之间转动设有两个用于引导金属编织软管（26）的引导轮（25），两个引导轮（25）呈斜对角线分布，且所述导电滑环（23）贯穿设置于电机支架（24）顶板上并与顶板固定连接，导电滑环（23）通过导线与监测主机（1）电性连接；

所述安装支架（21）立板的下部开设有能容金属编织软管（26）穿过的穿孔。

5.根据权利要求4所述的无人船载多参数水环境专用在线监测仪，其特征在于，所述中空转辊（27）的两端均贯穿安装支架（21），中空转辊（27）与安装支架（21）的连接处设有轴承，中空转辊（27）的上端设有通过传动带与传动头（29）传动连接的传动件（271），中空转辊（27）上端的内部还安装有内安装沿（272），中空转辊（27）上还开设有能容金属编织软管（26）穿过的安装孔。

6.根据权利要求5所述的无人船载多参数水环境专用在线监测仪，其特征在于，所述限制器（5）包括经螺栓安装于内安装沿（272）顶部的封板（51），所述封板（51）顶部设有锥形筒（52），底部设有与锥形筒（52）连通并与金属编织软管（26）另一端螺接的螺纹接口二（511），锥形筒（52）的一端安装有限制板（53），限制板（53）上开设有多个限制孔。

7.根据权利要求1所述的无人船载多参数水环境专用在线监测仪，其特征在于，所述分布机构（6）由安装于安装支架（21）底板顶部的直线驱动器（61）以及安装于直线驱动器（61）移动体一侧的移动支架（62）组成，所述移动支架（62）上开设有能容金属编织软管（26）穿过的圆形通孔。

8.根据权利要求1所述的无人船载多参数水环境专用在线监测仪，其特征在于，所述导线组件（3）包括安装于安装支架（21）顶板顶部的U形支架（32）以及两个安装于U形支架（32）上并呈对称分布的安装杆（31），所述U形支架（32）一端的内侧以及两个安装杆（31）之间均安装有导线块（33），所述导线块（33）上开设有多个能容导线穿过的导线孔。