一种用于污染物溯源的装置

本技术属于污染物溯源，具体涉及一种用于污染物溯源的装置。

背景技术：

1、污染物溯源定义为对环境污染的来源进行追踪和定位，以确定污染源的位置和范围。

2、授权公告号cn103969415b公开了一种移动式水污染数据采集系统，包括船舶、中央服务器、安装在船舶上的水污染检测模块和gprs模块。该采集系统的船舶移动过程中，利用gprs模块采集船舶的位置，然后再利用水质检测传感器采集水质数据，将船舶的位置和水质检测传感器监测的数据共同传输给中央服务器，可以获知流域与水质时空分布图。

3、该系统只能依靠gprs模块获知污染物的大致位置，即污染物的坐标。但是，由于gprs模块不能获知该污染物在水下的深度情况，所以溯源结果不够准确；更加不能获知污染物在水下的具体形态。

技术实现思路

1、本实用新型的一种用于污染物溯源的装置，其能够获知污染物的位置，更能获知污染物在水下的具体形态。

2、为了实现上述目的，本实用新型的一种用于污染物溯源的装置，包括船坞机构和无人值守船机构，无人值守船机构包括：两艘简易船，沿x方向并列设置，x方向为水平方向；

3、两个螺旋桨，分别安装在两个简易船上，两个螺旋桨沿x方向并列设置；两个螺旋桨处于两个简易船沿y方向的一端，y方向为水平方向且垂直于x方向；螺旋桨的轴线沿y方向；

4、支撑架，同时与两个简易船固定连接；

5、gps模块装置，安装在支撑架上，与支撑架上的控制器电性连接；

6、电导电极，安装在简易船上，与控制器电性连接；

7、绕卷架，固定在支撑架上；

8、绕卷辊，转动连接在绕卷架上；支撑架上设有用于使绕卷辊转动的电机；电机与控制器电性连接；

9、绕卷辊上绕卷有线缆，线缆的一端自由端连接有水下机器人机构，另一端自由端连接有电池，电池设置在支撑架上，电池给无人值守船机构上的用电设备供电，电池通过线缆给水下机器人机构供电，水下机器人机构通过线缆与控制器电性连接。

10、进一步地，所述船坞机构包括：

11、固定桩，共两个，轴线沿竖向设置，固定桩的下端插入到水底；固定桩的上端伸出水面；

12、限位环，有多个，分别套设在固定桩上，能沿固定桩的轴线移动；

13、充电箱，同时与多个限位环固定连接；

14、两个红外发射二极管，处于送电线圈的两侧，位于充电箱的外壁；支撑架上安装有用于接收红外发射二极管光信号的两个红外接收器；

15、浮筒，固定在充电箱上，浮筒和充电箱作为整体能在浮筒的浮力下浮于水面上；送电线圈和红外发射二极管均处于水面上。

16、船坞可以给无人值守船作为一个停靠，在无人值守船执行完任务后，可以有一个切确的位置可以供人寻找无人值守船。

17、进一步地，所述控制器电性连接有5g通讯模块，控制器通过5g通讯模块与地面基站连接；水下机器人机构包括摄像系统，摄像系统通过线缆与控制器电性连接。

18、摄像系统拍摄的图像通过电缆传输给控制器，再通过5g通讯模块远程发送给地面基站，供地面基站的人员实时查看水下的污染物形态。如果没有5g通讯模块，操作人员就需要到船坞机构位置，将读取机构插入到控制器的端口再手动读取水下的污染物形态，操作起来没有直接采用5g通讯模块方便。

19、进一步地，所述船坞机构还包括：

20、送电线圈，安装于充电箱中，处于充电箱的侧壁；送电线圈处于两个红外发射二极管之间；

21、受电线圈，用于接收送电线圈的电力，受电线圈安装在支撑架上，受电线圈与电池连接。

22、通过设置送电线圈和受电线圈，可以让无人值守船机构在船坞机构附近停靠时实现充电，让无人值守船机构在非工作状态时，能保持电量充足。如果没有送电线圈和受电线圈，每次无人值守船机构使用一段时间后，操作人员将会去船坞机构附近给每个无人值守船机构充电，十分地不方便。

23、进一步地，所述充电箱的上表壁开设有敞口，充电箱的上表壁固定有太阳能板，太阳能板的电线通过敞口与送电线圈电性连接。

24、将敞口设置在充电箱的上端，敞口就不容易靠近水面，水面上溅起的水就不容易通过敞口进入到充电箱中，更加不容易影响充电箱内部电气的正常运行。

25、进一步地，所述固定桩的上端固定有防脱块，防脱块的尺寸大于限位环的内径。

26、可以避免充电箱充固定桩上脱落，导致出现无人值守船机构无法充电的情况。

27、进一步地，所述支撑架上开设有对接孔，线缆穿过对接孔，水下机器人机构的上表壁固定有穿入到对接孔的对接头，对接头位于靠近线缆的位置。

28、水下机器人机构的对接头插入到对接孔中时，此时线缆还处于未放卷的情况。该情况下，由于线缆未放卷，所以对接头始终处于对接孔中，由于线缆是柔性的，所以难以完全限制水下机器人机构的位置，因此水下机器人机构可以在一定地范围内移动，但是由于需保持对接头处于对接孔中，所以水下机器人机构的移动范围有限，仅限于对接孔，因此起到限位作用。

29、进一步地，所述水下机器人机构的上表壁固定有用于缓冲的防撞条。

30、有益效果：

31、1、本方案设置了无人值守船机构，无人值守船机构具备水下机器人，能够通过线缆的放卷，使水下机器人到达水面以下，再利用水下机器人自带的摄像系统，对水下的污染物形态进行拍摄，获得污染物水下的图像并上传给控制器，由控制器通过5g通讯模块发送给地面基站。相比于现有技术，不仅仅能获得污染物的坐标，还能获得污染物水下的形态。

32、2、设置了船坞机构，船坞机构的送电线圈与无人值守船机构的受电线圈，在电磁感应原理下，实现强耦合式充电，保证了无人值守船机构具有足够的电量完成溯源任务。

33、3、设置了太阳能板，利用太阳能板将太阳能转换为送电线圈的电能，实现给无人值守船机构的受电线圈充电。

技术特征：

1.一种用于污染物溯源的装置，其特征在于，包括船坞机构(1)和无人值守船机构(2)，无人值守船机构(2)包括：

2.根据权利要求1所述的一种用于污染物溯源的装置，其特征在于，所述船坞机构(1)包括：

3.根据权利要求1所述的一种用于污染物溯源的装置，其特征在于，所述控制器电性连接有5g通讯模块，控制器通过5g通讯模块与地面基站进行通信；水下机器人机构(22)包括摄像系统(221)，摄像系统(221)通过线缆(218)与控制器电性连接。

4.根据权利要求2所述的一种用于污染物溯源的装置，其特征在于，所述船坞机构(1)还包括：受电线圈，用于接收送电线圈(15)的电力，受电线圈安装在支撑架(213)上，受电线圈与电池连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于污染物溯源的装置，其特征在于，所述充电箱(14)的上表壁开设有敞口，充电箱(14)的上表壁固定有太阳能板(18)，太阳能板(18)的电线通过敞口与送电线圈(15)电性连接。

6.根据权利要求4所述的一种用于污染物溯源的装置，其特征在于，所述固定桩(11)的上端固定有防脱块(13)，防脱块(13)的尺寸大于限位环(12)的内径。

7.根据权利要求4所述的一种用于污染物溯源的装置，其特征在于，所述支撑架(213)上开设有对接孔(2110)，线缆(218)穿过对接孔(2110)，水下机器人机构(22)的上表壁固定有穿入到对接孔(2110)的对接头(222)，对接头(222)位于靠近线缆(218)的位置。

8.根据权利要求4所述的一种用于污染物溯源的装置，其特征在于，所述水下机器人机构(22)的上表壁固定有用于缓冲的防撞条(223)。

技术总结本技术公开了一种用于污染物溯源的装置，包括船坞机构和无人值守船机构。无人值守船机构包括：两艘简易船和两个螺旋桨；支撑架，同时与简易船固定连接；GPS模块装置，安装在支撑架上，与支撑架上的控制器电性连接；电导电极，安装在简易船上，与控制器电性连接；绕卷架，固定在支撑架上；绕卷辊，转动连接在绕卷架上；支撑架上设有电机；电机与控制器电性连接；绕卷辊上绕卷有线缆，线缆的一端连接有水下机器人机构，另一端连接有电池，电池通过线缆给水下机器人机构供电，水下机器人机构与控制器电性连接。该装置可以对水面以下污染物的形态进行拍照，不仅能获得污染物的坐标，还能获得污染物的水下形态。技术研发人员：刘新宇受保护的技术使用者：河海大学技术研发日：20240424技术公布日：2024/5/27