一种水质检测无人船系统

本技术涉及一种无人船系统，尤其是一种水质检测无人船系统。

背景技术：

1、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，水质监测目前采用由固定站、人工采样或无人船检测为主，检测全面性与实时性不能兼顾，水质监测人工采样操作不便；无人船检测或采样又需要人工释放或回收，较为不便。

技术实现思路

1、实用新型目的：提供一种水质检测无人船系统，能够满足无人化水质检测的需要，同时能够对较为广阔的水域进行全面检测。

2、技术方案：本实用新型提供的水质检测无人船系统，包括检测船、控制箱体、检测基站、无线充电装置以及归拢装置；控制箱体竖向滑动式安装在检测基站上，由检测基站支撑控制箱体浮于水面上方；无线充电装置安装在控制箱体上，用于对检测船进行无线充电；归拢装置安装在控制箱体上，用于将检测船引导至无线充电装置处；在控制箱体内设置有主控制器以及与主控制器电连接的4g通信模块；无线充电装置以及归拢装置均由主控制器驱动控制；在检测船上设置有无人船控制模块、定位模块、存储器以及多个水质传感器；定位模块、存储器以及各个水质传感器均与无人船控制模块电连接。

3、进一步的，检测基站包括定位管、调节管以及调节杆；在定位管的一端上固定有定位板；调节管为l形管；调节管的水平管伸缩可调式插装在定位管的另一端上；调节杆的上端伸缩可调式安装在调节管的竖向管端部上；在控制箱体的底部固定有浮箱；浮箱通过滑移座竖向滑动式安装在调节杆上。

4、进一步的，在控制箱体的顶部连通式固定有顶部向下弯折的线缆导出管。

5、进一步的，在控制箱体内设置有与主控制器电连接的主蓝牙通信模块；在检测船上设置有与无人船控制模块电连接的无人船蓝牙通信模块，用于与主蓝牙通信模块无线连接。

6、进一步的，无线充电装置包括无线充电盘、主无线充电线圈以及升降驱动机构；升降驱动机构安装在控制箱体的顶部上，且由主控制器驱动；在无线充电盘上固定有l形支撑杆，由升降驱动机构驱动l形支撑杆竖向移动；主无线充电线圈嵌入式安装在无线充电盘上；在检测船内设置有为检测船、无人船控制模块、定位模块以及各个水质传感器供电的电池模块；无人船控制模块通过电压采集电路与电池模块电连接；在检测船的顶部设置有通过从无线充电电路为电池模块充电的无线充电从线圈。

7、进一步的，检测船包括船体以及两个螺旋桨；两个螺旋桨安装在船体的底部；在船体内安装有分别用于驱动两个螺旋桨旋转的左侧驱动电机以及右侧驱动电机，且左侧驱动电机以及右侧驱动电机均与无人船控制模块电连接；在船体内设置有与无人船控制模块电连接的陀螺仪；在船体的底部上安装有检测笼；各个水质传感器密封式贯穿船体的底板，且检测端伸入检测笼内。

8、进一步的，在船体上安装有与无人船控制模块电连接的从摄像头。

9、进一步的，归拢装置包括摆动机构以及收放机构；摆动机构包括摆动驱动电机以及摆动转轴；摆动转轴旋转式密封贯穿控制箱体；在摆动转轴的两个贯穿端上均固定有一个引导杆；摆动驱动电机通过摆动蜗轮蜗杆副驱动摆动转轴旋转，且与主控制器电连接；收放机构用于将检测船收拢至无线充电装置处。

10、进一步的，收放机构包括收放驱动电机、收放转轴、收拢杆、两根收放线缆以及两个绕线轮；收放转轴旋转密封式贯穿控制箱体；收放驱动电机通过收放蜗轮蜗杆副驱动收放转轴旋转，且与主控制器电连接；两个绕线轮分别安装在收放转轴的两端上；在两个引导杆上均滑动式套设有收放套管；两根收放线缆的一端分别固定在两个绕线轮上，另一端分别固定在对应侧的收放套管上；收拢杆的两端滑动式安装在两个收放套管上。

11、本实用新型与现有技术相比，其有益效果是：利用存储器预先存储需要进行水质检测的位置坐标，无人船控制模块根据定位模块反馈的实时位置信息驱动检测船由近至远依次移动至各个预设坐标位置处，并将各个水质传感器采集的数据与当前坐标信息对应存储在存储器内，从而实现水面无人化水质检测，且能够对较为广阔的水域进行检测，应用场景较多；利用无线充电装置为检测船进行无线充电，无需人工充电或更换电池，延长了检测船的维护周期；利用归拢装置对检测船进行引导，防止检测船在靠近岸边的检测基站时被水流推动偏航，同时保证了无线充电装置充电的稳定性。

技术特征：

1.一种水质检测无人船系统，其特征在于：包括检测船、控制箱体(16)、检测基站、无线充电装置以及归拢装置；控制箱体(16)竖向滑动式安装在检测基站上，由检测基站支撑控制箱体(16)浮于水面上方；无线充电装置安装在控制箱体(16)上，用于对检测船进行无线充电；归拢装置安装在控制箱体(16)上，用于将检测船引导至无线充电装置处；在控制箱体(16)内设置有主控制器以及与主控制器电连接的4g通信模块；无线充电装置以及归拢装置均由主控制器驱动控制；在检测船上设置有无人船控制模块、定位模块、存储器以及多个水质传感器(5)；定位模块、存储器以及各个水质传感器(5)均与无人船控制模块电连接。

2.根据权利要求1所述的水质检测无人船系统，其特征在于：检测基站包括定位管(25)、调节管(22)以及调节杆(19)；在定位管(25)的一端上固定有定位板(26)；调节管(22)为l形管；调节管(22)的水平管伸缩可调式插装在定位管(25)的另一端上；调节杆(19)的上端伸缩可调式安装在调节管(22)的竖向管端部上；在控制箱体(16)的底部固定有浮箱(17)；浮箱(17)通过滑移座(18)竖向滑动式安装在调节杆(19)上。

3.根据权利要求1所述的水质检测无人船系统，其特征在于：在控制箱体(16)的顶部连通式固定有顶部向下弯折的线缆导出管(4)。

4.根据权利要求1所述的水质检测无人船系统，其特征在于：在控制箱体(16)内设置有与主控制器电连接的主蓝牙通信模块；在检测船上设置有与无人船控制模块电连接的无人船蓝牙通信模块，用于与主蓝牙通信模块无线连接。

5.根据权利要求1所述的水质检测无人船系统，其特征在于：无线充电装置包括无线充电盘(7)、主无线充电线圈以及升降驱动机构；升降驱动机构安装在控制箱体(16)的顶部上，且由主控制器驱动；在无线充电盘(7)上固定有l形支撑杆(8)，由升降驱动机构驱动l形支撑杆(8)竖向移动；主无线充电线圈嵌入式安装在无线充电盘(7)上，且通过主无线充电电路与控制箱体(16)内的电源模块电连接；在检测船内设置有为检测船、无人船控制模块、定位模块以及各个水质传感器(5)供电的电池模块；无人船控制模块通过电压采集电路与电池模块电连接；在检测船的顶部设置有通过从无线充电电路为电池模块充电的无线充电从线圈。

6.根据权利要求1所述的水质检测无人船系统，其特征在于：检测船包括船体(1)以及两个螺旋桨(3)；两个螺旋桨(3)安装在船体(1)的底部；在船体(1)内安装有分别用于驱动两个螺旋桨(3)旋转的左侧驱动电机以及右侧驱动电机，且左侧驱动电机以及右侧驱动电机均与无人船控制模块电连接；在船体(1)内设置有与无人船控制模块电连接的陀螺仪；在船体(1)的底部上安装有检测笼(6)；各个水质传感器(5)密封式贯穿船体(1)的底板，且检测端伸入检测笼(6)内。

7.根据权利要求6所述的水质检测无人船系统，其特征在于：在船体(1)上安装有与无人船控制模块电连接的从摄像头(2)。

8.根据权利要求1所述的水质检测无人船系统，其特征在于：归拢装置包括摆动机构以及收放机构；摆动机构包括摆动驱动电机(42)以及摆动转轴(38)；摆动转轴(38)旋转式密封贯穿控制箱体(16)；在摆动转轴(38)的两个贯穿端上均固定有一个引导杆(29)；摆动驱动电机(42)通过摆动蜗轮蜗杆副驱动摆动转轴(38)旋转，且与主控制器电连接；收放机构用于将检测船收拢至无线充电装置处。

9.根据权利要求8所述的水质检测无人船系统，其特征在于：收放机构包括收放驱动电机(34)、收放转轴(37)、收拢杆(31)、两根收放线缆(28)以及两个绕线轮(27)；收放转轴(37)旋转密封式贯穿控制箱体(16)；收放驱动电机(34)通过收放蜗轮蜗杆副驱动收放转轴(37)旋转，且与主控制器电连接；两个绕线轮(27)分别安装在收放转轴(37)的两端上；在两个引导杆(29)上均滑动式套设有收放套管(30)；两根收放线缆(28)的一端分别固定在两个绕线轮(27)上，另一端分别固定在对应侧的收放套管(30)上；收拢杆(31)的两端滑动式安装在两个收放套管(30)上。

技术总结本技术公开了一种水质检测无人船系统，包括检测船、控制箱体、检测基站、无线充电装置以及归拢装置。该水质检测无人船系统利用存储器预先存储需要进行水质检测的位置坐标，无人船控制模块根据定位模块反馈的实时位置信息驱动检测船由近至远依次移动至各个预设坐标位置处，并将各个水质传感器采集的数据与当前坐标信息对应存储在存储器内，从而实现水面无人化水质检测，且能够对较为广阔的水域进行检测，应用场景较多；利用无线充电装置为检测船进行无线充电，无需人工充电或更换电池，延长了检测船的维护周期；利用归拢装置对检测船进行引导，防止检测船在靠近岸边的检测基站时被水流推动偏航，同时保证了无线充电装置充电的稳定性。技术研发人员：乐英高,曹莉,陈昌足,陈耀丹,陈斌禾受保护的技术使用者：温州理工学院技术研发日：20230928技术公布日：2024/4/29