CN101434286A - 一种无人控制水上环保监查采样船 - Google Patents

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张中
刘铁军
段亚杰
陈昌龙
史峰
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Abstract

本发明涉及一种无人控制水上环保监查采样船。由船体及装于船体上的动力、推进机构、方向舵、电动伺服机、导航控制计算机、位置/航向传感器构成的无人驾驶船和自动采样机构组成，其所述的自动采样机构包括受导航控制计算机控制的采样电动伺服机，采样电动伺服机与传动机构的输入轴相连，输出轴与采样臂的尾端相连，受控于导航控制计算机的采样泵的进水管与采样臂平行连成一体，采样泵的出水口与采样容器相连。本发明经试验证明有自动化程度高、明显提高采样效率、位点分布及深度范围科学合理能够为环保监察部门提供客观准确的水体水质信息。

Description

一种无人控制水上环保监查采样船
技术领域
本发明涉及一种环保监查采样船，特别是一种无人控制水上环保监查采样船。
背景技术
目前环保监查部门为掌握所辖水域的水质情况，通常是对其进行定期或不定期的采样检测分析，依水质的各项质量指标决定相应的环保措施。然而以往的采样方式，普遍是通过人工在该水域不同位点进行采样，这种传统的采样方式，尽管曾为发展环保事业发挥了积极的作用，但是也存在着手段落后，有局限性、效率低，特别是对中、重度污染水体采样时，一不小心还存在危及操作人员人身安全隐患的诸多不尽如人意之处。基于上述情况，近年来出现一种无人控制的采样方式，采样效率高了，但是仍存在采样深度范围小，有一定的局限性，不能客观准确反映采样水域的水质情况。专利申请号200610048006.1的一种可自动巡航的无人驾驶船的发明专利申请，它包括船体、动力、推进***、方向舵及速度控制器、电动伺服机构、导航控制计算机、位置/航向传感器、无线数据链路、遥控接收机和电源。可实现按预定程序航行到设定位点、并能自动返回基地。可遗憾的是它只是一个无人驾驶的水上运载工具，功能单一，更不具有采样功能。
发明内容
本发明针对上述现有技术中存在的问题，提供了一种把无人驾驶船与采样机构有机融为一体，自动完成对监控水域各检测位点的水体采样工作，采样效率高、位点多、深度范围大能够较客观准确的为环保部门掌握所监控水域的水体水质情况的无人控制水上环保监查采样船。
本发明的目的是通过如下的技术方案实现的：
由船体及装于船体上的动力、推进机构、方向舵、电动伺服机、导航控制计算机、位置/航向传感器构成的无人驾驶船和自动采样机构组成，其所述的自动采样机构包括受导航控制计算机控制的采样电动伺服机，采样电动伺服机与传动机构的输入轴相连，输出轴与采样臂的尾端相连，受控于导航控制计算机的采样泵的进水管与采样臂平行连成一体，采样泵的出水口与采样容器相连。
所述的传动机构是蜗轮蜗杆机构，其中蜗杆轴与采样电动伺服机轴相连，蜗轮轴与采样臂的尾端相连。
所述的采样泵的出水口管路上还设有电动切换阀、多分支通路与各相应位点的采样容器相连。
本发明的优点效果如下：
与现有技术相比，由于将无人驾驶船与自动采样机构有机的融为一体的技术措施，并经试验证明有自动化程度高、明显提高采样效率、位点分布及深度范围科学合理能够为环保监察部门提供客观准确的水体水质信息。
附图说明
图1是本发明的俯视结构示意图。
图2是自动采样机构的电路原理方框图。
图中，1.位置/航向传感器，2.船体，3.电源，4.导航控制计算机，5.速度控制器，6.动力机构，7.传动轴，8.电动伺服机，9.推进器，10.连杆，11.方向舵，12.采样容器，13.采样泵，14.采样臂，15.采样电动伺服机。
具体实施方式
实施例
本发明的内容通过实施例结合附图加以详细描述。
如图1所示的按现有技术制成船体2，位置/航向传感器1设于船体2的前部，通过导线与导航控制计算机4相连，速度控制器5的输入端与导航控制计算机4的输出相连，速度控制器5的输出端与动力机构6的输入端相连，动力机构6的输出端接传动轴7，推进器9装于传动轴7的端部，船体2的尾部设有方向舵11并通过连杆10与电动伺服机8相连，电动伺服机8与导航控制计算机4的输出相连，导航控制计算机4的输入与电源3相连；自动采样机构设于船体2平台的一侧，包括采样电动伺服机15，它的输入端与导航控制计算机4的输出相连，采样电动伺服机15的输出轴与蜗杆相连，与其匹配的蜗轮轴和与船体2平行设置的采样臂14的一端相连，采样泵13的进水管与采样臂14连成一体，进水口延伸至采样臂的另一端头，采样泵13与电源3相连，通过相应的接口与导航控制计算机4相连，采样泵13的出水口的管路上设有电动切换阀、多分支通路与各相应位点的采样容器12相连。所述的导航控制计算机4存储预先编制的航迹、航速与采样位点与采样深度等信息，船上还安装GPS接收机和数据传输电台能够将无人船的实时位置通过数传输电台传送至地面设备，以掌握无人船是否准确到达预定采样位置。
本发明使用时，导航控制计算机4控制采样船航行到第一个采样位置后，导航控制计算机4发出停泊与采样指令，采样船停止航行，并指令采样电动伺服机15工作，蜗轮蜗杆机构工作带动采样臂14转动至预定深度时，电动伺服机15停止工作，导航控制计算机4指令采样泵13工作，电动切换阀开启第一位点的支路向第一位点采样容器注水完毕后，采样泵13停止工作，电动伺服机15工作，采样臂14恢复原位。导航控制计算机4控制采样船向第二采样点行驶，依次到最后一个采样点，采样结束，导航控制计算机4指令采样船返航至出发地点，操作人员取下标有标签的采样容器12。

Claims (3)

1.一种无人控制水上环保监查采样船，由船体(2)及装于船体(2)上的动力、推进机构、方向舵(11)、电动伺服机(8)、导航控制计算机(4)、位置/航向传感器(1)构成的无人驾驶船和自动采样机构组成，其特征在于所述的自动采样机构包括受导航控制计算机(4)控制的采样电动伺服机(15)，采样电动伺服机(15)与传动机构的输入轴相连，输出轴与采样臂(14)的尾端相连，受控于导航控制计算机(4)的采样泵(13)的进水管与采样臂(14)平行连成一体，采样泵(13)的出水口与采样容器(12)相连。
2、根据权利要求1所述的一种无人控制水上环保监查采样船，其特征在于所述的传动机构是蜗轮蜗杆机构，其中蜗杆轴与采样电动伺服机(15)轴相连，蜗轮轴与采样臂(14)的尾端相连。
3、根据权利要求1所述的一种无人控制水上环保监查采样船，其特征在于所述的采样泵(13)的出水管路上还设有电动切换阀、多分支通路与各相应位点的采样容器(12)相连。
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