CN208224240U - 一种稳定检测不同深度水质的无人船采样装置 - Google Patents

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张永宏
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刘佳
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Abstract

本实用新型涉及一种稳定检测不同深度水质的无人船采样装置，属于无人船控制技术领域。包括电源、电机、防水金属板、控制器、电动推杆、传感器模块、无线模块、防水外壳和电脑，防水外壳设于无人船四周，电源、电机、控制器和无线模块设于无人船内，防水金属板设于无人船底部、并固定在电机转轴上，电动推杆的固定部分固定于防水外壳底部、伸缩部分伸入水中并在顶端固定传感器模块；电机、控制器、传感器模块、无线模块分别与电源电性连接，电机、电动推杆、传感器模块、无线模块分别与控制器连接，无线模块与电脑无线连接。具有减少人工操作，无需人为进行检测，降低了成本，并能在复杂水面情况稳定船身的优点。

Description

一种稳定检测不同深度水质的无人船采样装置
技术领域
本实用新型涉及一种稳定检测不同深度水质的无人船采样装置，属于无人船技术领域。
背景技术
传统水质检测是人工在线检测，费时费力，极大缺少时效性。浮标检测水质，采用的是将传感器放置在浮标底部，无法移动，需要大量部署采样结构，采样装置需要人工日常维护。
无人船是一种可以无需遥控，借助精确卫星定位和自身传感即可按照预设任务在水面航行的全自动水面机器人。无人船能够在河流的不同区域进行检测，极大的提高了水质检测的时效性和准确性。但是现在无人船采样只是简单的将传感器携带在船体上，采样时无法保证稳定在采样点，也无法保证采样的深度。环保局对于不同的河流在线采样的要求是不同的，需要指定的深度和保障取样的稳定性，普通的无人船只能对于表面水进行检测，此时采集到的信息无法满足要求；而且对于复杂的水面状况，进行水质检测的时候也必须保证船体的稳定，从而保证无人船不会大幅度移动和检测深度不会产生大幅度变化。
如果此时能有一种机械装置，能够很好的稳定船身，并且让传感器能够达到指定深度，让传感器检测到要求深度的水样，保证检测水质的准确性，同时能够实时远程检测，这样能够更好的提高水质检测的准确性和时效性。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出一种稳定检测不同深度水质的无人船采样装置，通过在无人船底部安装金属板，由金属板的展开扩大接触水面的面积，从而稳定无人船的船身，同时通过无线模块将传感器检测不同深度的水质数据传输到远程客户端，解决了无人船能在复杂水面情况稳定船身，减少人工操作的繁杂，降低使用成本，不需要人为进行检测。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种稳定检测不同深度水质的无人船采样装置，包括电源1、两个电机2、防水金属板3、控制器4、电动推杆5、传感器模块6、无线模块7防水外壳8和电脑9，防水外壳8设于无人船11四周，电源1、电机2、控制器4和无线模块7设于无人船11内，防水金属板3设于无人船11底部、并固定在电机转轴10上，电动推杆5伸缩部分伸入水中并在顶端固定传感器模块6；电机2、控制器4、传感器模块6、无线模块7分别与电源1电性连接，电机2、电动推杆5、传感器模块6、无线模块7分别与控制器4连接，无线模块7与电脑9无线连接。
所述传感器模块6由酸碱度传感器、溶解氧传感器、氨氮传感器、浊度传感器和盐度传感器组成，各传感器分别围绕固定在电动推杆的伸缩部分顶端。
本实用新型中，电源用于整个装置进行供电；电机用于控制防水金属板的伸展，电机接受指令后，进行旋转一定角度，让固定在电机转轴上的防水金属板同样可以转过一定角度，使原本在无人船底的防水金属板实现伸展，实现在某一地点进行在线检测的时候伸展开金属板，稳定船身，达到准确测量水质；控制器用于处理传感器模块的数据和传送传感器数据到电脑客户端上，控制器还接受电脑客户端的指令控制防水金属板的伸展和电动推杆的伸缩；电动推杆在接受电脑的操作指令后，发出指令可以控制电动推杆进行伸缩，可以带动连接在电动推杆顶端的传感器上下的移动；防水外壳内部用于放置电源、电机、控制器、无线模块，保证它们不接触水，保证它们的正常工作；无线模块，用于接受电脑指令和控制器处理后的数据，再将数据传送给电脑显示。
本实用新型中，电机采用常规市售产品(如SF2M57-56PIP65的防水高精密步进电机)，无线模块采用常规市售产品(如ME909S模块)，控制器采用常规市售产品(如STM32F103ZET6芯片)，酸碱度传感采用常规市售产品(如PHG-202PH传感器)、溶解氧传感器采用常规市售产品(如RDO-202传感器)、氨氮传感器采用常规市售产品(如NHN-202传感器)、浊度传感器采用常规市售产品(如ZS-710传感器)、盐度传感器采用常规市售产品(DSS-600数字型传感器)；防水壳、防水金属板、电动推杆、电脑均为常规产品，电源可为锂电池等。
本实用新型使用时，电脑通过无线模块传送运行指令，在确认正确接受指令之后才会继续进行运行。控制器通过无线模块接收到电脑的运行指令开始运行，停止在指定地点，控制金属板伸展开，保持船身稳定，开始控制电动推杆到达指定深度。到达指定深度的时候，传感器模块开始采集水质数据，采集水质数据的同时要检测各个传感器是否处于正常工作状态，否则停止工作。各个传感器采集数据之后将数据传送给控制器处理，控制器将处理后的数据通过无线模块将检测数据传送回电脑。完成检测后，收回金属板，电动推杆推回，收回传感器。
本实用新型可以让传感器在水下可以进行深度变换，减少人工操作，无需人为进行检测，降低了成本，并能在复杂水面情况稳定船身，在远程即可进行检测，极大的提升了水质检测的时效性和准确性。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为本实用新型的金属板伸展示意图。
图3是本实用新型系统示意图。
图4是本实用新型实施例主电路示意图。
图5是本实用新型实施例水质传感器电路示意图。
图6是本实用新型实施例电压转换电路示意图。
图7是本实用新型实施例无线通信电路示意图。
图8是本实用新型实施例晶振电路示意图。
图9是本实用新型实施例复位电路示意图。
图10是本实用新型实施例BOOT设置电路示意图。
图11是本实用新型实施例滤波电路示意图。
图中：1-电源，2-电机，3-防水金属板，4-控制器，5-电动推杆，6-传感器模块，7-无线模块，8-防水外壳，9-电脑,10-电机转轴，11-无人船。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详尽描述，实施例中未注明的技术或产品，均为现有技术或可以通过购买获得的常规产品。
实施例1：如图1-4所示，本稳定检测不同深度水质的无人船采样装置，包括电源1、两个电机2、防水金属板3、控制器4、电动推杆5、传感器模块6、无线模块7防水外壳8和电脑9，防水外壳8设于无人船11四周，电源1、电机2、控制器4和无线模块7设于无人船11内，防水金属板3设于无人船11底部、并固定在电机转轴10上，电动推杆5伸缩部分伸入水中并在顶端固定传感器模块6；电机2、控制器4、传感器模块6、无线模块7分别与电源1电性连接，电机2、电动推杆5、传感器模块6、无线模块7分别与控制器4连接，无线模块7与电脑9无线连接。
传感器模块6由酸碱度传感器、溶解氧传感器、氨氮传感器、浊度传感器和盐度传感器组成，各传感器分别围绕固定在电动推杆的伸缩部分顶端。
上面结合附图对本实用新型的技术内容作了说明，但本实用新型的保护范围并不限于所述内容，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下对本实用新型的技术内容做出各种变化，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种稳定检测不同深度水质的无人船采样装置，其特征在于：包括电源(1)、两个电机(2)、防水金属板(3)、控制器(4)、电动推杆(5)、传感器模块(6)、无线模块(7)、防水外壳(8)和电脑(9)，防水外壳(8)设于无人船(11)四周，电源(1)、电机(2)、控制器(4)和无线模块(7)设于无人船(11)内，防水金属板(3)设于无人船(11)底部、并固定在电机转轴(10)上，电动推杆(5)伸缩部分伸入水中并在顶端固定传感器模块(6)；电机(2)、控制器(4)、传感器模块(6)、无线模块(7)分别与电源(1)电性连接，电机(2)、电动推杆(5)、传感器模块(6)、无线模块(7)分别与控制器(4)连接，无线模块(7)与电脑(9)无线连接。
2.根据权利要求1所述的稳定检测不同深度水质的无人船采样装置，其特征在于：所述传感器模块(6)由酸碱度传感器、溶解氧传感器、氨氮传感器、浊度传感器和盐度传感器组成，各传感器分别围绕固定在电动推杆的伸缩部分顶端。
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