CN211453600U - 一种智能浮标 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种智能浮标，包括本体、供电模块、数据处理模块、水质监测模块和用于推动所述本体移动及避开障碍物的推进模块；所述本体设置有蓄水腔和安装腔，所述水质监测模块、数据处理模块和所述供电模块分别置于所述安装腔内；所述水质监测模块连通所述蓄水腔；所述蓄水腔底部设置有泵水机构；所述推进模块包括障碍物检测单元和传动单元，所述障碍物检测单元和所述传动单元通过所述供电模块供电；所述传动单元、所述障碍物检测单元和所述水质监测模块分别与所述数据处理模块连接；本实用新型可有效提高浮标的环境适应性以及水质监测的准确性。
Description
技术领域
本实用新型涉及水质监测领域，尤其涉及一种智能浮标。
背景技术
水质安全问题是普遍关切的民生问题。目前环境污染监测主要依靠常规监测、固定式自动监站监测、移动实验室监测等。传统的监测方法在数据采集频率、处理方法、传输方法上，也越来越不能满足环境监测的需要。水环境监测包括水上部分的气象要素监测和水下环境部分的水文、水质、水生态要素监测。通过对环境要素的实时监测，实时传输，实时处理，可掌握水域中污染物的种类、浓度及污染物在水域环境中的迁移转化规律，从而提出防治污染的技术与措施。
目前使用的水环境监测浮标，固定式浮标采用锚泊固定方式，执行指定位置的水体监控任务，不具备机动能力，只能测量特定水深的水环境参数。水环境监测浮标的卫星导航和定位依赖美国GPS系统，通信系统依靠单一方式。
实用新型内容
鉴于以上现有技术存在的问题，本实用新型提出一种智能浮标，主要解决现有浮标机动性差，监测方式单一的问题。
为了实现上述目的及其他目的，本实用新型采用的技术方案如下。
一种智能浮标，包括本体、供电模块、数据处理模块、水质监测模块和用于推动所述本体移动及避开障碍物的推进模块；
所述本体设置有蓄水腔和安装腔，所述水质监测模块、数据处理模块和所述供电模块分别置于所述安装腔内；所述水质监测模块连通所述蓄水腔；所述蓄水腔底部设置有泵水机构；
所述推进模块包括障碍物检测单元和传动单元，所述障碍物检测单元和所述传动单元通过所述供电模块供电；所述传动单元、所述障碍物检测单元和所述水质监测模块分别与所述数据处理模块连接。
可选地，所述泵水机构包括抽水泵和用于抽取不同深度水的可伸缩取水管道，所述可伸缩取水管道通过所述抽水泵连通所述蓄水腔。
可选地，所述数据处理模块通过通信模块与控制中心连接，进行监测数据传输。
可选地，所述传动单元包括用于推动所述本体行进的动力性螺旋桨推动器和用于调节所述本体行进方向的方向调节型螺旋桨推动器所述动力型螺旋桨推动器和所述方向调节型螺旋桨推动器分别安装与所述本体底部的一侧。
可选地，所述障碍物检测单元包括超声波传感器、红外传感器中至少之一。
可选地，所述水质监测模块包括水质多参数监测仪、营养盐检测仪中至少之一
可选地，所述本体底部设置配重块。
可选地，所述蓄水腔底部设置有排水阀，所述排水阀与所述数据处理模块连接。
可选地，所述本体顶部铺设有太阳能电池板，所述太阳能电池板与所述供电模块连接。
可选地，所述蓄水腔与所述安装腔之间通过金属导热板进行隔离。
如上所述，本实用新型一种智能浮标，具有以下有益效果。
通过推进模块实现主动避障，可适应各种复杂环境，避免船只或漂浮物的干扰，增强适应性；通过蓄水腔进行蓄水检测，防止水体流动对检测结果的干扰，保证检测结果的稳定性和准确性；通过泵水机构采集不同深度的水样，有利于获取更全面的水质检测结果，提高水质监测的准确性。
附图说明
图1为本实用新型一实施例中智能浮标的结构示意图。
图2为本实用新型另一实施例中智能浮标的结构示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
请参阅图1，本实用新型提供一种智能浮标，包括本体05、供电模块04、数据处理模块02、水质监测模块01和推进模块03。
本体内设置有蓄水腔06和安装腔07，水质监测模块01、数据处理模块02和供电模块04分别置于所述安装腔06内；水质监测模块01连通所述蓄水腔06；蓄水腔06底部设置有泵水机构08；
推进模块03包括障碍物检测单元031和传动单元032，障碍物检测单元031和传动单元032通过供电模块04供电；传动单元032、障碍物检测单元031和水质监测模块01分别与数据处理模块02连接。
在一实施例中，泵水机构08包括抽水泵和可伸缩取水管道，可伸缩取水管道通过抽水泵连通蓄水腔06。可通过数据处理模块02控制可伸缩取水管的伸缩状态。当要进行采样检测时，控制可伸缩取水管道伸出浮标本体05底部的长度，并通过抽水泵抽取不同深度的水样储存在蓄水腔中。所述可伸缩取水管道在不使用时可收纳在浮标本体内，不占用额外空间。
在一实施例中，本体05底部设置有配重块09，将浮标置于河道中时，通过所述配重块保证浮标的入水深度，同时维持浮标在水中的平衡性，降低水浪对浮标的影响。
在一实施例中，水质监测模块01包括水质参数检测仪、营养盐检测仪等。各检测仪安装在浮标本体安装腔内，且各检测仪的检测探头伸入蓄水腔06中，对抽入蓄水腔06中的水样进行水质监测，并将检测结果反馈给数据处理模块02。
在一实施例中，还可设置通信模块，数据处理模块02通过通信模块与控制中心连接，进行数据传输。通信模块可包括4G通讯器、5G通讯器等移动通讯器件，通过通讯模块与远端服务器建立连接，将检测结果实时反馈给控制中心。当检测到某一项水质指标不达标时，可通过控制中心启动预警信号，以便对应工作人员采取相应措施进行水质管控。
在一实施例中，数据处理模块02至少包括一个处理器和存储器，处理器可采用CPU处理器，对采集的数据进行实时处理和反馈。
在一实施例中，所述障碍物检测单元031可包括超声波传感器、红外传感器中的至少一种。以超声波传感器为例，超声波传感器向周围环境发出超声波，通过接收回波反馈，计算障碍物与浮标之间的距离。当障碍物进入指定范围内时，障碍物检测单元031反馈信号给数据处理模块，数据处理模块02控制传动单元032进行避障动作。
在一实施例中，传动单元032包括动力型螺旋桨推动器和方向调节型螺旋桨推动器。当需要移动浮标位置采集不同水域的水样时，通过数据处理模块控制动力型螺旋桨推动器启动，进而推动浮标移动。当遇到障碍无法正常通行时，可根据检测的障碍物位置和距离，启动障碍物方向调节型螺旋桨推动器，调节浮标的行进方向，进行主动避障。可有效避免船只或漂浮物对浮标的影响。方向调节型螺旋桨推动器和动力型螺旋桨推动器可设置与浮标本体05靠近底部的一侧，当浮标置于河道中时，保证两种螺旋桨推动器没入水体中。
在另一实施例中，可设置浮标一侧为正向，通过动力型螺旋桨推动器只推动浮标沿正向行进。且进设置障碍物传感单元031仅检测浮标正向一定视角范围内的障碍物信息。每次调向仅需要调节正向的行进方向，简化控制过程，减少能量消耗。
在一实施例中，浮标本体05顶部可预留一平整平面，在平面上铺设太阳能电池板，太阳能电池板与内部供电04模块连接，将太阳能转化为电能对供电模块04进行充电。
在一实施例中，供电模块04可包括多个蓄电池，供电模块04还可设置电量检测单元，当电量检测单元检测到电量不足时，将信息反馈给数据处理模块02，控制浮标行进至指定位置，补充电能。如，可设置多个中转站，中转站可定时向周围水域发送电磁波信号，浮标通过接收电磁波信号，并通过数据处理模块计算获取中转站的位置，进而控制浮标的行进方向。当需要充能或存在部分故障时，及时驶向中转站进行应急处理。中转站也可设置为一手持设备，通过手持设备与浮标进行通信，并进行信息交互。
在一实施例中，蓄水腔06和安装腔07之间设置有金属导热板，金属导热板与蓄水腔06中的水样接触，通过水样辅助散热，防止安装腔07中的各部件因过热损坏。
在一实施例中，蓄水腔06中设置有排水阀，排水阀通过数据处理模块02进行控制。当需要进行水质检测时，保持排水阀处于关闭状态，通过蓄水腔06储存水样，并检测水样的水质指标。检测完成时，控制排水阀开启将水样排出。在另一实施例中，排水阀可设置于蓄水腔底部，排水阀也可连接一抽水泵，抽水泵的排水管道流经安装腔07的侧壁，进一步对安装腔07进行散热处理。
综上所述，本实用新型一种智能浮标，通过推进模块实现主动避障，可适应各种复杂环境，避免船只或漂浮物的干扰，增强适应性；通过蓄水腔进行蓄水检测，防止水体流动对检测结果的干扰，保证检测结果的稳定性和准确性；通过远程通信实时反馈检测数据，有利于适时采取有效措施进行水质管控；通过泵水机构采集不同深度的水样，有利于获取更全面的水质检测结果，提高水质监测的准确性。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种智能浮标，其特征在于，包括本体、供电模块、数据处理模块、水质监测模块和用于推动所述本体移动及避开障碍物的推进模块；
所述本体设置有蓄水腔和安装腔，所述水质监测模块、所述数据处理模块和所述供电模块分别置于所述安装腔内；所述水质监测模块连通所述蓄水腔；所述蓄水腔底部设置有泵水机构；
所述推进模块包括障碍物检测单元和传动单元，所述障碍物检测单元和所述传动单元通过所述供电模块供电；所述传动单元、所述障碍物检测单元和所述水质监测模块分别与所述数据处理模块连接。
2.根据权利要求1所述的智能浮标，其特征在于，所述泵水机构包括抽水泵和用于抽取不同深度水的可伸缩取水管道，所述可伸缩取水管道通过所述抽水泵连通所述蓄水腔。
3.根据权利要求1所述的智能浮标，其特征在于，所述数据处理模块通过通信模块与控制中心连接，进行监测数据传输。
4.根据权利要求1所述的智能浮标，其特征在于，所述传动单元包括用于推动所述本体行进的动力性螺旋桨推动器和用于调节所述本体行进方向的方向调节型螺旋桨推动器所述动力型螺旋桨推动器和所述方向调节型螺旋桨推动器分别安装与所述本体底部的一侧。
5.根据权利要求1所述的智能浮标，其特征在于，所述障碍物检测单元包括超声波传感器、红外传感器中至少之一。
6.根据权利要求1所述的智能浮标，其特征在于，所述水质监测模块包括水质多参数监测仪、营养盐检测仪中至少之一。
7.根据权利要求1所述的智能浮标，其特征在于，所述本体底部设置配重块。
8.根据权利要求1所述的智能浮标，其特征在于，所述蓄水腔底部设置有排水阀，所述排水阀与所述数据处理模块连接。
9.根据权利要求1所述的智能浮标，其特征在于，所述本体顶部铺设有太阳能电池板，所述太阳能电池板与所述供电模块连接。
10.根据权利要求1所述的智能浮标，其特征在于，所述蓄水腔与所述安装腔之间通过金属导热板进行隔离。
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|---|---|---|---|---|
| CN112208707A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-01-12 | 杭州绿洁环境科技股份有限公司 | 一种海洋监测设备 |
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2020
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