风光互补型双体式无人水质监测船.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112462020A(43)申请公布日2021.03.09(21)申请号202011338743.1G05D1/02(2020.01)(22)申请日2020.11.25(71)申请人烟台职业学院地址264670山东省烟台市高新区滨海中路2018号(72)发明人陈雷刘红伟姜晨旭史傲彬王雪婷费翔(74)专利代理机构天津市三利专利商标代理有限公司12107代理人闫俊芬(51)Int.Cl.G01N33/18(2006.01)G01N27/08(2006.01)G01D21/02(2006.01)F03D9/11(2016.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称风光互补型双体式无人水质监测船(57)摘要本发明涉及一种风光互补型双体式无人水质监测船，包括浮力船体、连接平台、支撑架和远控操作系统，连接平台与浮力船体固接，支撑架与浮力船体两侧固接呈整体结构，连接平台表面均布有太阳能电池板，连接平台内部置有远控操作系统，浮力船体底部设有水质监测池，远控操作系统包括系统状态保证单元、数据采集和传输单元、中央处理单元和安全保护单元，支撑架上部平台设有水质检测仪器、信号接收与发送装置、摄像头和螺旋桨式风速传感器，支撑架内侧固接有风力叶片和发动机。本发明具有设备体积小、故障率低、操作便捷、可靠性高等特点，适用于风浪较小的河流、湖泊以及污水处理池与抽水泵站等水体中，可以实时监控水质，大幅提高检测效率。CN112462020ACN112462020A权利要求书1/1页1.一种风光互补型双体式无人水质监测船，其特征在于，包括俯视呈H型浮力船体、连接平台、支撑架和远控操作系统，所述连接平台与浮力船体固接，所述支撑架与浮力船体两侧固接呈整体结构，所述连接平台表面均布有太阳能电池板，所述连接平台内部置有远控操作系统，浮力船体底部设有水质监测池，所述远控操作系统包括系统状态保证单元、数据采集和传输单元、中央处理单元和安全保护单元，所述支撑架上部平台设有水质检测仪器、信号接收与发送装置、广角摄像头、工作指示灯和螺旋桨式风速传感器，所述支撑架顶部内侧固接有风力叶片与发电机，构成风力发电机构。2.根据权利要求1所述的风光互补型双体式无人水质监测船，其特征是：所述系统状态保证单元包括电源供电系统、动力装置和中央处理单元，电源供电系统包括太阳能电池板、风力发电和蓄电池构成风光互补型供电电源；动力装置为监测船提供推进动力，中央处理单元负责控制动力装置及船体的前进方向；所述数据采集和传输单元与中央处理单元连接，所述数据采集和传输单元通过水质传感器将数据传输并与设定标准值进行比对，实时将数据传输给物联云平台。3.根据权利要求1所述的风光互补型双体式无人水质监测船，其特征是：所述数据采集和传输单元包括溶解氧水质传感器、PH度水质传感器、电导率水质传感器、温度和浊度水质传感器，四种传感器置于浮力船体内部的监测池水中，所述水质检测仪器包括溶解氧水质监测设备、PH度水质监测设备、电导率水质监测设备、温度水质监测设备、浊度水质监测设备。4.根据权利要求1所述的风光互补型双体式无人水质监测船，其特征是：所述中央处理单元包括算术逻辑部件、寄存器组和状态寄存器，算术逻辑部件完成对采集信息的定点算术运算、逻辑运算和各种移位操作，通用寄存器组用于保存参加运算的操作数和运算的中间结果；状态寄存器作为转移指令的判断条件。5.根据权利要求1所述的风光互补型双体式无人水质监测船，其特征是：所述安全保护单元包括备用蓄电池、风力识别器、自动避碰器和自动返航器，所述风力识别器用于识别风力，并将风力信号传输给中央处理单元；自动避碰器采用激光和声纳技术自动测出船体速度与障碍物距离，实现避碰功能；自动返航器利用电池管理系统，在低电量时启动备用蓄电池，根据初始GPS定位系统进行自动返航。6.根据权利要求1所述的风光互补型双体式无人水质监测船，其特征是：所述动力装置包括电机、蜗轮减速器、第一、二、三传动轴、第一、二伞齿轮传动副、轴管、螺旋桨和舵叶，所述电机通过联轴节与第一传动轴连接，所述第一传动轴通过第一伞齿轮传动副与蜗轮蜗杆机构、第二传动轴、第二伞齿轮传动副构成Z形传动结构，第二伞齿轮传动副上连接第三传动轴，第三传动轴轴端键接有螺旋桨，所述第一、二、三传动轴分别通过轴承支撑在轴管上，所述舵叶固接在伞形齿轮箱壳体上。7.根据权利要求1所述的风光互补型双体式无人水质监测船，其特征是：所述连接平台上垂直固接有柱状照明灯，所述浮力船体前部两侧位置安装有自动避碰器，浮力船体底部前后左右对称设有全回转推进器。8.根据权利要求1所述的风光互补型双体式无人水质监测船，其特征是：所述支撑架两侧臂设有抗风阻尼槽，用于在风力较大时，减小支撑架风阻。2