CN112379067A - 河长湖长遥控巡逻器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了河长湖长遥控巡逻器，包括整体呈流线结构的外壳体，所述外壳体内安装有：无线电信号收发模块，用于接收无线电遥控器发出的驱动控制信号并用于向巡逻器发出控制指令信号；无线监控单元，用于实时采集包含河面或者湖面的视频和/或音频信息并发送至后台监控中心和通过螺旋桨驱动的外壳体。本发明提供的巡逻器尺寸较小、方便装入SUV车辆或轿车、无需另购其它车辆，无需涉水工程，投资小，除极浅河段外均可巡逻，同时通过后台查看，无需巡查人员在现场，极大的提升了便捷度，减小了人力物力资源的投入。

Description

河长湖长遥控巡逻器

技术领域

本发明涉及环保、环境监测辅助设备技术领域，尤其涉及针对河流、湖泊等水体的污染防治的日常监管辅助设备领域，具体涉及用于河长湖长对水体进行监管、查看用的遥控巡逻器。

背景技术

我国人口稠密地区，是产业集聚区，也是工业污染、农业污染和生活污染集中的地区，这些地区水系密布、河网纵横，其河流与湖库水质普遍比中西部高原、山区的河流湖库水质差；经过40年的高速发展，我国海河流域、辽河流域、淮河中下游地区、长江中下游地区、四川盆地及珠江中下游支流流域的水污染到了严重或极严重程度，重点地区中小河流到了无水不污的地步。

目前河长湖长巡河巡湖，常常是抽出昼间上班时间专程乘车前往河流或湖库现场，沿水岸时而步行、时而乘车进行调研、察看，并在必要时取水样以了解水质状况；浙江省的个别地方开始有小型机动船定期巡逻；另外个别地方也出现了无人机沿河飞行传回视频和照片的个例。而由无人船巡逻或巡逻器巡逻的方式没有开展起来，导致该巡不巡现象发生，不能及时发现河流两岸排放污废水、夜间偷排、丢弃垃圾、雨水淋洗粪便入河、违规养鱼及投饵投肥等等情况。

若普遍采用机动船巡河，则又将需要大量投入和众多的维护、保养与人工、燃油等等。对于全国范围数以万计的大、中、小、微各型河流与湖泊而言，显然又不现实。无人机巡河，限于投资因素和安全隐患原因更不适合在数十万河长湖长中推广。

发明内容

为了解决现有河长湖长在巡查监管中因实际环境限制导致的人工巡查时间长、效率低、人力投入大等诸多现实问题，本申请提供河长湖长遥控巡逻器用于替代现有的人工巡查调研，同时可以在巡逻器的巡查过程中根据实际情况进行水质采样，在成本上相较于现有的无人机巡查和机动船巡查成本大大降低，同时避免了无人机巡查不能进行水质采样的难题。本发明通过水上巡逻器替代现有的无人机及机动船亲临巡查的方式的优势在于：

其一、成本投入相较于无人机而言更低，几乎能够适用于所有河流湖泊，不受周边地势影响，操作难度相较于无人机更低，续航更持久。

其二、可以根据实际巡查情况进行实时采样，避免了无人机巡查不能采样或者机动船方式需要人工采样的繁琐。

其三、巡逻器采用现有技术中成熟的移动视频监控技术，通过采用夜视摄像头能够不局限于白天巡逻，晚上亦可实现对河流、湖泊中的夜间偷拍污染物等情况进行巡查，且不具有噪音，巡查的隐蔽性好，对实际情况掌握程度高。

其四、本发明提供的巡逻器的尺寸经过严格的抽样调查设定，能够采用现有的主流小汽车运输，投放和回收便捷，无需专人维护保养，亦无需看管，零排放，节能、环保、实用性强。

为了达到上述目的，本申请所采用的技术方案为：

河长湖长遥控巡逻器，包括整体呈流线结构的外壳体，所述外壳体内安装有：无线电信号收发模块，用于接收无线电遥控器发出的驱动控制信号并用于向巡逻器发出控制指令信号；

无线监控单元，用于实时采集包含河面或者湖面的视频和/或音频信息并发送至后台监控中心，

所述外壳体由可拆卸密闭连接的上壳体和下壳体组成，外壳体内部由竖直设置的隔板气密分隔为前仓和后仓；所述下壳***于前仓位置的下底部向下延伸形成用于安装锂电池的底仓，所述底仓后侧壁上设置有多个栓环，多个所述栓环之间还固定安装有至少一个用于存储水样的水样盒，所述水样盒通过进水管组与安装于后仓内的采样泵连通，所述采样泵的进水端连通有采样机构；所述水样盒的上部设置有用于平衡内部压力的排气管；

还包括固定设置在下壳体尾部的螺旋桨固定架，所述螺旋桨固定架的两端下部均固定安装有用于驱动巡逻器的螺旋桨；

所述下壳体的前端设置有采用透明材质制成的透明罩且位于前仓前端安装有所述无线监控单元，所述无线监控单元、无线电信号收发模块、采样泵和采样机构均与锂电池电连接。

作为进一步的优选方式，在结构上做下述优化，所述采样机构包括与采样泵进水端连通的硅胶软管，连接在硅胶软管自由端用于过滤杂物和配重的采样球；以及用于通过收纳硅胶软管调整采样球的深度的收放线机构。

在进一步优选，为了实现对采样水体在不同深度进行采样，能够将采样球置于不同深度层，所述收放线机构包括沿巡逻器长度方向设置于后仓内的卷线筒，以及与所述卷线筒驱动连接的减速电机。减速电机通过正反转驱动卷线筒旋转，实现对连接有采样球的硅胶软管进行缠绕收纳或松脱，从而实现将采样球置于指定深度进行水体采样。值得说明的是，采样球能够达到的最大深度受连接采样球的硅胶软管决定，根据实际应用场景不同，可以自定义硅胶软管的实际长度，一般硅胶软管全部松脱使得采样球能够达到的最大深度为实际水样采集的理想深度。

为了更好的进行水样采集，实现在一次巡查多水样采样，优选地，所述进水管组由多跟独立的软管组成，任一根软管一端与独立的水样盒连通，另一端均与所述采样泵连通且任一软管上均设置有电磁阀。在进行采样时，电磁阀择一开启，采样泵将采样区域的水通过开启的电磁阀对应的硅胶软管泵入对应的水样盒中，直到采样水量达到预设水量后停止采样，关闭已经开启的电磁阀，继续航行巡查。值得说明的是，在水样采集的样本较多时，为了更大范围的满足多水样采样需求，则可以在相同数量的进水管组的下端将单通道结构的电磁阀更换为三通的电磁阀，使得将原有的一对一供水采样改为一对二供水采样的方式，通过三通的电磁阀导通的不同方向对应不同的水样盒，从而增加不同水样的采样数量。采用这种设置可以使得巡逻器结构更为紧凑，最大程度的在巡逻器设定巡航里程内满足更多的水样采样需求。

为了提高巡逻器的稳定性，所述底仓的前后两侧分别对称设置有一对前减摇鳍和后减摇鳍；所述前减摇鳍和后减摇鳍的中心线与水平面的夹角呈15°。前减摇鳍和后减摇鳍的作用是当巡逻器处于运动状态时保持巡逻器整体的平衡性，避免单侧倾斜，尤其是在进行小半径转弯时起到平衡的作用。下倾15°夹角在非使用状态时还能使得前减摇鳍和后减摇鳍的自由端能够与底仓齐平，起到支撑的作用，使得巡逻器在运输时，能够更加稳定的放置以避免运输中因颠簸，抖动，倾覆导致巡逻器损坏。

为了方便维护，优选地，所述上壳体和下壳体的结合处通过边条组件连接，所述边条组件由分别与上壳体和下壳体一体成型的第一边条和第二边条组成；所述第一边条和第二边条上设置有相互对应的多个安装孔，任一安装孔中设置有紧固件。第一边条和第二边条相互贴合密封，密封方式采用现有的增设密封材料通过紧固件的均匀挤压固定实现，可以采用安装密封圈、密封片和通过热熔或者胶粘于第一边条和第二边条相互接触面的软质密封材料的方式实现。

为了更好的保证水样的纯正性，不受其他区域的水进入已采样的水样盒中造成水样混合，所述排气管中设置有用于防止非采样水样进入水样盒内的单向阀，所述单向阀的阀芯采用鸭嘴式硅胶单向阀芯。常规水样盒是在水样盒的上方设置一个用于平衡内部压强的通气孔，采用通气孔的方式存在的弊端是当水样采集完后，在后续的巡河或者巡湖过程中，河水或者湖水会通过扩散的方式进入到水样盒中，从而改变原始水样的成分浓度，无法精准客观的反应采样区域的水体实际受污染情况。本发明设置的排气管通过单向阀完全克服了现有水样盒的缺陷；当采样泵将水样泵入水样盒内时，水样盒内的空气则通过排气管排出，由于内部设置有鸭嘴式单向阀芯，空气排出几乎无需克服阻力即可实现排出，但反向流动时，单向阀芯的两片鸭嘴会受逆流挤压而更为紧实的配合，从而实现水样盒的正向排气，反向密闭的作用，保证水样不会受到二次污染和破坏，完全客观反映采样区域的水质受污染情况。

为了准确的获取到指定深度的水样，所述采样球采用空心带过滤孔的不锈钢球，所述过滤孔的孔径为1.5-2.5毫米。为了客观准确的获得水体指定区域的水质受污染情况，水下采样一般采用水深50cm的水体作为样本采集，经研究表面，该深度层的水体最能够客观反映整个被污染水体的平均情况；因为采样水体深度过浅可能将采集过多的漂浮物杂质，若采样水体深度过深，则可能采样水体的污染物浓度过低，因此为了获得指定深度的水体水样，本申请设置的采样球就有两方面的作用：

其一，采用不锈钢材质的空心球能够自然下沉，带动不锈钢球连通的硅胶软管下沉至指定深度，实现配重的作用；

其二，通过在不锈钢球上进行360度设置过滤孔，能够均匀的采集到指定区域的水样，部分过滤孔被堵塞后并不会导致采样工作无法进行，实用性强。

为了提升巡逻器的便携能力，本申请巡逻器还包括提手，所述提手的两端安装在所述底仓的两侧。

为了兼容现有的锂电池，以及能耗配件的性能，以及考虑实际巡查时的速度、续航里程等需求；同时，兼顾现有家用小汽车是否能够正常盛装运输等实际问题，本申请特别对巡逻器的外形尺寸进行了设计，具体地：所述外壳体外形由位于同一轴线的两个半椭球形的头段和尾段，以及平滑连接头段和尾段的中段构成；所述头段椭球的长半轴为115mm，短半轴为88mm；尾段椭球的长半轴为186mm，短半轴为53mm；头段与尾段中心之间的距离为495mm，头段中心距离底仓的外底部距离为263mm，底仓的宽度为104mm；所述底仓的横截面由相互连接的椭圆形和矩形组成，椭圆的长半轴为85mm，短半轴为55mm。将巡逻器整体外观的所有迎水面采用椭圆结构设置是为了更多地降低巡逻器在实际应用时的阻力，提升锂电池的有效利用率，从而进一步提升巡逻器的有效巡逻里程。底仓的设置一方面用于盛装作为电源的锂电池，另一方面是用于实现对整个巡逻器的配重，使得巡逻器的重心始终靠下，避免出现歪斜、倾覆等问题，确保巡逻器在存在风浪的环境下能够保持稳定的巡查姿态，抗风浪能力更强。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是巡逻器的立体结构轴测示意图；

图2是巡逻器的另一视觉立体结构轴测示意图；

图3是图2中A区结构放大图；

图4是图2中B区结构放大图；

图5是巡逻器上壳体与下壳体分离状态的右视图；

图6是图5处于盖合状态带水样盒的安装状态示意图；

图7是巡逻器内部结构布局示意图；

图8是巡逻器的主视图；

图9是巡逻器的后视图；

图10是巡逻器水中移动时的排水示意图；

图11是巡逻器信号通信的拓扑图；

图12是巡逻器的网络架构图。

图中：1-下壳体；2-上壳体；3-透明罩；4-边条组件；5-底仓；6-前减摇鳍；7-后减摇鳍；8-提手；9-水样盒；10-螺旋桨固定架；11-螺旋桨；12-采样球；13-紧固件；14-锂电池；15-电磁阀；16-采样泵；17-采样机构；18-隔离板；19-进水管组；20-排气管；21-栓环；41-第一边条；42-第二边条。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，本申请的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，本申请的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在对本申请进行详细阐述前，首先对本申请涉及的相关术语进行如下简要说明：

河长制：为扭转全国中小河流普遍受到污染而水质较差的现状而采取的每条河流设立一位河长，以负责沿岸治污促进水质持续改善的制度。

河长：是指负责某河流的主要负责人。

湖长：按照河流设置河长相同的办法，对每个湖泊、水库乃至塘堰所设立的沿岸治污和水质持续改善的负责人。

巡河：对河流受污染状况、水质外观、水文情势、两岸环境整治、偷排漏排等情况进行巡逻、发现的行为与过程。

巡湖：与巡河相似。

水样：指为掌握水质等级状况而在河、湖现场采集少量水、装入瓶子后送到实验室用于分析的水质样品。

采样：采集水样的过程称为采样。

国标：国家标准，如《地表水环境质量标准》（GB3838-2002），为全社会必须遵守执行的全国统一技术规定。

水质监测与水质指标：水质监测是环境监测的一个方向，是针对地表水和各种污废水开展的确定水质优劣的监测，监测结果以报出具体数值及其计量单位为准，共有上百项指标，其中23项指标是《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）所列基本指标，此23项中又以总磷、氨氮、化学需氧量、高锰酸盐指数4项指标为河流水质中最容易出现超标、也最能反映水质好坏状况、也还是反映两岸排污状况的最关键指标；湖库最关键指标为5项，即以上4项指标再加总氮。

地表水：地球表面的水体，包括河流、湖库、海洋，在非沿海地区就是指河流与湖库，都属于淡水；海水盐分含量高，和淡水有明显差异，其质量指标有另外单独的《海水水质标准》（GB3097-1997）加以规定，本申请地表水仅指河水和湖水。

实施例1：

结合说明书附图1-12所述的河长湖长遥控巡逻器，包括整体呈流线结构的外壳体，所述外壳体内安装有：无线电信号收发模块，用于接收无线电遥控器发出的驱动控制信号并用于向巡逻器的执行机构发出控制指令信号；无线电信号收发模块包括信号接收器和解码器，当接收器接收到来自后台无线电遥控器发出的控制指令信号后通过解码器解码，将解码后的执行动作信号分别发送至执行机构，执行机构作出相应的执行动作。譬如：螺旋桨同步驱动/差速驱动等实现巡逻器的日常移动或转弯；采样泵16进行预订时间采样，以及采样机构17下沉到预定深度进行采样等。

无线监控单元，用于实时采集包含河面或者湖面的视频和/或音频信息并发送至后台监控中心，无线监控单元包括网络摄像模块和无线网络模块，网络摄像模块采用现有的球形可偏转网络摄像设备，无线网络模块用于向网络摄像模块搭建网络环境，同时通过网络基站与后台监控端建立网络通信，后台监控端设置的监控中心根据实际需求可以设定中心服务模块、存储服务模块、视频网关模块、视频分析模块和无线网络模块；用于对来自于巡逻器采集的视频、音频信息进行查看、回放、存储；具体功能依赖于软件的程序设定。基于对巡逻器的无线遥控和采集的视频、音频信息的通信查看可以采用现有的市售控制***和监控***，亦可根据实际功能需求编写软件程序，运行环境可以是常规PC、智能手机或其他智能终端，但此部分既非本案发明点所在，亦须通过其他方式进行保护，在本实施例中则不作详述。

所述外壳体由聚碳酸酯PC材料制成，具体结构由可拆卸密闭连接的上壳体2和下壳体1组成，外壳体内部由竖直设置的隔板18气密分隔为前仓和后仓；所述下壳体1位于前仓位置的下底部向下延伸形成用于安装锂电池14的底仓5，所述底仓5后侧壁上设置有多个栓环21，多个所述栓环21之间还固定安装有至少一个用于存储水样的水样盒9，所述水样盒9通过进水管组19与安装于后仓内的采样泵16连通，所述采样泵16的进水端连通有采样机构17；所述水样盒9的上部设置有用于平衡内部压力的排气管20；当通过安装在巡逻器上的网络摄像模块采集到的巡逻器所在区域存在异常，或者后台操作人员认为此区域的水质需要采样时，则通过无线电遥控器向采样泵16和采样机构17发出采样指令，采样泵16根据信号指令启动进行水质采样，水通过采样机构17进入采样泵16，在采样泵16的驱动下，进而进入对应的水样盒9中，完成采样。采样水量的多少由采样泵16的工作时间和流量共同决定，但实际采样泵16的采样容量应大于水样盒9的容量，以避免水样盒9中存在空气，致使采样的水量不足。譬如，若采样泵16的额定采样流量为300mL/min，水样盒9的有效容量为500mL，则实际设定采样时间应明显大于100s，当采样泵16的采样水量已明显大于水样盒9的有效流量后，则采样的水会自然通过排气管20排出，并不会导致工作异常，因此实际调试设定时，时间应留有足够的富裕。当然，上述设定内容为实际操作时，根据实际需求，为达到最佳目的的优选设置方式，并不能对本实施例提供的结构方案的优劣形成技术层面的评价。由于水样检测的目的不同，所需水样的量亦有差异，因此，可根据实际检测目的而灵活设置。

还包括固定设置在下壳体1尾部的螺旋桨固定架10，所述螺旋桨固定架10的两端下部均固定安装有用于驱动巡逻器的螺旋桨11；螺旋桨11优选采用带导流罩的，螺旋桨11采用30A无刷电机，正反转双向控制，供电电压12V，导流罩的内径设定尺寸60mm±2mm；当需要巡逻器进行直线巡航时，则两侧的螺旋桨11则采用相同转速输出，当需要进行转弯时，则通过控制两侧的螺旋桨11差速输出实现。如当需要向右转时，左侧的螺旋桨11输出转速高于右侧螺旋桨11的转速；反之当需要向左转向时，右侧的螺旋桨11输出转速高于左侧螺旋桨11的转速。

所述下壳体1的前端设置有采用透明材质制成的透明罩3且位于前仓前端安装有所述无线监控单元，所述无线监控单元、无线电信号收发模块、采样泵16和采样机构17均与锂电池14电连接；所述执行机构包括所述采样泵16、采样机构17和螺旋桨11。所述锂电池14还与设置在外壳体上的防水充电口连接，用于对锂电池14进行充电。

本实施例中主要部件的参数配置如下：

锂电池14的参数如下：

工作温度：-20℃-60℃； 电池内阻：15-20MΩ；

放电终止电压：9V； 标称电压：24V/12.6V/USB-5V/2V；

充电电压：12.6V 最大持续放电电流：85A；

充电寿命：≥3000次

采样泵16的参数如下：

水泵类型：隔膜泵 标称流量：320mL/min

工作电压：12V/24V

实施例2：

本实施例是在实施例1的结构和原理基础上做进一步的改进案例，进一步结合附图2和图6-7所示，具体在结构上做下述优化，所述采样机构17包括与采样泵16进水端连通的硅胶软管，连接在硅胶软管自由端用于过滤杂物和配重的采样球12；以及用于通过收纳硅胶软管调整采样球12的深度的收放线机构。为了准确的获取到指定深度的水样，所述采样球12采用空心带过滤孔的不锈钢球，钢球的外径范围为50mm-60mm，壁厚为1mm-2mm，所述过滤孔的孔径为1.5-2.5毫米。为了客观准确的获得水体指定区域的水质受污染情况，水下采样一般采用水深50cm的水体作为样本采集，经研究表面，该深度层的水体最能够客观反映整个被污染水体的平均情况；因为采样水体深度过浅可能将采集过多的漂浮物杂质，若采样水体深度过深，则可能采样水体的污染物浓度过低，因此为了获得指定深度的水体水样，本申请设置的采样球12就有两方面的作用：

其一，采用不锈钢材质的空心球能够自然下沉，带动不锈钢球连通的硅胶软管下沉至指定深度，实现配重的作用；

其二，通过在不锈钢球上进行360度设置过滤孔，能够均匀的采集到指定区域的水样，部分过滤孔被堵塞后并不会导致采样工作无法进行，实用性强。

连接采样球12的硅胶软管端头设置有水咀，水咀深入不锈钢球内的长度为不锈钢球直径的40%-60%，这样使得不锈钢球中任一过滤孔都能都均匀的吸水，同时也可以将不锈钢球的深度位置作为采样水位深度位置，误差更小。

本实施例中，为了实现对采样水体在不同深度进行采样，能够将采样球12置于不同深度层，所述收放线机构包括沿巡逻器长度方向设置于后仓内的卷线筒，以及与所述卷线筒驱动连接的减速电机。减速电机通过正反转驱动卷线筒旋转，实现对连接有采样球12的硅胶软管进行缠绕收纳或松脱，从而实现将采样球置于指定深度进行水体采样。值得说明的是，采样球12能够达到的最大深度受连接采样球12的硅胶软管决定，根据实际应用场景不同，可以自定义硅胶软管的实际长度，一般硅胶软管全部松脱使得采样球12能够达到的最大深度为实际水样采集的理想深度。

实施例3：

为了更好的进行水样采集，实现在一次巡查多水样采样，所述进水管组19由多跟独立的软管组成，任一根软管一端与独立的水样盒9连通，另一端均与所述采样泵16连通且任一软管上均设置有电磁阀15。在进行采样时，电磁阀15择一开启，采样泵16将采样区域的水通过开启的电磁阀15对应的硅胶软管泵入对应的水样盒9中，直到采样水量达到预设水量后停止采样，关闭已经开启的电磁阀15，继续航行巡查。值得说明的是，在水样采集的样本较多时，为了更大范围的满足多水样采样需求，则可以在相同数量的进水管组19的下端将单通道结构的电磁阀15更换为三通的电磁阀15，使得将原有的一对一供水采样改为一对二供水采样的方式，通过三通的电磁阀15导通的不同方向对应不同的水样盒9，从而增加不同水样的采样数量。采用这种设置可以使得巡逻器结构更为紧凑，最大程度的在巡逻器设定巡航里程内满足更多的水样采样需求。

为了提高巡逻器的稳定性，本实施例中，所述底仓5的前后两侧分别对称设置有一对前减摇鳍6和后减摇鳍7；所述前减摇鳍6和后减摇鳍7的中心线与水平面的夹角呈15°。前减摇鳍6和后减摇鳍7的作用是当巡逻器处于运动状态时保持巡逻器整体的平衡性，避免单侧倾斜，尤其是在进行小半径转弯时起到平衡的作用。下倾15°夹角在非使用状态时还能使得前减摇鳍6和后减摇鳍7的自由端能够与底仓齐平，起到支撑的作用，使得巡逻器在运输时，能够更加稳定的放置以避免运输中因颠簸，抖动，倾覆导致巡逻器损坏。为提高本实施例的后期可维护性，所述上壳体2和下壳体1的结合处通过边条组件4连接，所述边条组件4由分别与上壳体2和下壳体1一体成型的第一边条41和第二边条42组成；所述第一边条41和第二边条42上设置有相互对应的多个安装孔，任一安装孔中设置有紧固件13。第一边条41和第二边条42相互贴合密封，密封方式采用现有的增设密封材料通过紧固件13的均匀挤压固定实现，可以采用安装密封圈、密封片和通过热熔或者胶粘于第一边条41和第二边条42相互接触面的软质密封材料的方式实现。

为了更好的保证水样的纯正性，不受其他区域的水进入已采样的水样盒9中造成水样混合，所述排气管20中设置有用于防止非采样水样进入水样盒9内的单向阀，所述单向阀的阀芯采用鸭嘴式硅胶单向阀芯。常规水样盒9是在水样盒9的上方设置一个用于平衡内部压强的通气孔，采用通气孔的方式存在的弊端是当水样采集完后，在后续的巡河或者巡湖过程中，河水或者湖水会通过扩散的方式进入到水样盒9中，从而改变原始水样的成分浓度，无法精准客观的反应采样区域的水体实际受污染情况。本发明设置的排气管20通过单向阀完全克服了现有水样盒9的缺陷；当采样泵16将水样泵入水样盒9内时，水样盒9内的空气则通过排气管20排出，由于内部设置有鸭嘴式单向阀芯，空气排出几乎无需克服阻力即可实现排出，但反向流动时，单向阀芯的两片鸭嘴会受逆流挤压而更为紧实的配合，从而实现水样盒9的正向排气，反向密闭的作用，保证水样不会受到二次污染和破坏，完全客观反映采样区域的水质受污染情况。

为了提升巡逻器的便携能力，本申请巡逻器还包括提手8，所述提手8的两端安装在所述底仓5的两侧。

为了兼容现有的锂电池，以及能耗配件的性能，以及考虑实际巡查时的速度、续航里程等需求；同时，兼顾现有家用小汽车是否能够正常盛装运输等实际问题，本申请特别对巡逻器的外形尺寸进行了设计，具体地：所述外壳体外形由位于同一轴线的两个半椭球形的头段和尾段，以及平滑连接头段和尾段的中段构成；所述头段椭球的长半轴为115mm，短半轴为88mm；尾段椭球的长半轴为186mm，短半轴为53mm；头段与尾段中心之间的距离为495mm，头段中心距离底仓5的外底部距离为263mm，底仓5的宽度为104mm；所述底仓5的横截面由相互连接的椭圆形和矩形组成，椭圆的长半轴为85mm，短半轴为55mm。将巡逻器整体外观的所有迎水面采用椭圆结构设置是为了更多地降低巡逻器在实际应用时的阻力，提升锂电池的有效利用率，从而进一步提升巡逻器的有效巡逻里程。底仓5的设置一方面用于盛装作为电源的锂电池，另一方面是用于实现对整个巡逻器的配重，使得巡逻器的重心始终靠下，避免出现歪斜、倾覆等问题，确保巡逻器在存在风浪的环境下能够保持稳定的巡查姿态，抗风浪能力更强。本实施例的尺寸设计完全通过实际采样结合精准计算获得，由于材料、零件通过市售产品购买获得并组装在独立设置的巡逻器外壳体上，经过计算，采用上述结构设置，由于锂电池14的配重作用，极大的能够提高巡逻器的稳定性，同时采用上述外形设置，根据浮力原理计算后，其浮力与配重能够达到平衡，使得巡逻器中前部在水样盒9满载和空载状态均能够稳定的漂浮于水面。总长为800mm的巡逻器能够被现有主流的SUV和小汽车所容纳，方便运输。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.河长湖长遥控巡逻器，包括整体呈流线结构的外壳体，所述外壳体内安装有：无线电信号收发模块，用于接收无线电遥控器发出的驱动控制信号并用于向巡逻器的执行机构发出控制指令信号；

无线监控单元，用于实时采集包含河面或者湖面的视频和/或音频信息并发送至后台监控中心，其特征在于：

所述外壳体由可拆卸密闭连接的上壳体(2)和下壳体(1)组成，外壳体内部由竖直设置的隔板(18)气密分隔为前仓和后仓；所述下壳体(1)位于前仓位置的下底部向下延伸形成用于安装锂电池(14)的底仓(5)，所述底仓(5)后侧壁上设置有多个栓环(21)，多个所述栓环(21)之间还固定安装有至少一个用于存储水样的水样盒(9)，所述水样盒(9)通过进水管组(19)与安装于后仓内的采样泵(16)连通，所述采样泵(16)的进水端连通有采样机构(17)；所述水样盒(9)的上部设置有用于平衡内部压力的排气管(20)；

还包括固定设置在下壳体(1)尾部的螺旋桨固定架(10)，所述螺旋桨固定架(10)的两端下部均固定安装有用于驱动巡逻器的螺旋桨(11)；

所述下壳体(1)的前端设置有采用透明材质制成的透明罩(3)且位于前仓前端安装有所述无线监控单元，所述无线监控单元、无线电信号收发模块、采样泵(16)和采样机构(17)均与锂电池(14)电连接；所述执行机构包括所述采样泵(16)、采样机构(17)和螺旋桨(11)。

2.根据权利要求1所述的河长湖长遥控巡逻器，其特征在于：所述采样机构(17)包括与采样泵(16)进水端连通的硅胶软管，连接在硅胶软管自由端用于过滤杂物和配重的采样球(12)；以及用于通过收纳硅胶软管调整采样球(12)的深度的收放线机构。

3.根据权利要求2所述的河长湖长遥控巡逻器，其特征在于：所述收放线机构包括沿巡逻器长度方向设置于后仓内的卷线筒，以及与所述卷线筒驱动连接的减速电机。

4.根据权利要求1所述的河长湖长遥控巡逻器，其特征在于：所述进水管组(19)由多跟独立的软管组成，任一根软管一端与独立的水样盒(9)连通，另一端均与所述采样泵(16)连通且任一软管上均设置有电磁阀(15)。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的河长湖长遥控巡逻器，其特征在于：所述底仓(5)的前后两侧分别对称设置有一对前减摇鳍(6)和后减摇鳍(7)；所述前减摇鳍(6)和后减摇鳍(7)的中心线与水平面的夹角呈15°。

6.根据权利要求1所述的河长湖长遥控巡逻器，其特征在于：所述上壳体(2)和下壳体(1)的结合处通过边条组件(4)连接，所述边条组件(4)由分别与上壳体(2)和下壳体(1)一体成型的第一边条(41)和第二边条(42)组成；所述第一边条(41)和第二边条(42)上设置有相互对应的多个安装孔，任一安装孔中设置有紧固件(13)。

7.根据权利要求1所述的河长湖长遥控巡逻器，其特征在于：所述排气管(20)中设置有用于防止非采样水样进入水样盒(9)内的单向阀，所述单向阀的阀芯采用鸭嘴式硅胶单向阀芯。

8.根据权利要求1所述的河长湖长遥控巡逻器，其特征在于：所述采样球(12)采用空心带过滤孔的不锈钢球，所述过滤孔的孔径为1.5-2.5毫米。

9.根据权利要求1所述的河长湖长遥控巡逻器，其特征在于：还包括提手(8)，所述提手(8)的两端安装在所述底仓(5)的两侧。

10.根据权利要求1所述的河长湖长遥控巡逻器，其特征在于：所述外壳体外形由位于同一轴线的两个半椭球形的头段和尾段，以及平滑连接头段和尾段的中段构成；所述头段椭球的长半轴为115mm，短半轴为88mm；尾段椭球的长半轴为186mm，短半轴为53mm；头段与尾段中心之间的距离为495mm，头段中心距离底仓(5)的外底部距离为263mm，底仓(5)的宽度为104mm；所述底仓(5)的横截面由相互连接的椭圆形和矩形组成，椭圆的长半轴为85mm，短半轴为55mm。

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