CN114056498A - 一种模块化智能水上无人作业平台 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种模块化智能水上无人作业平台，由多个功能模块组合而成，每个功能模块包括浮体单元和一个设置于浮体单元上的功能舱；所述浮体单元可拼接成一个整体的浮台，所述功能舱内放置有功能性设备，所述浮台上的功能舱包括通讯控制舱、蓄电储能舱、动力/发电舱、环境巡护舱、在线分析仪器舱、水下传感器舱和综合气象舱；所述蓄电储能舱通过风力发电机储能，所述动力/发电舱通过油机发电向功能性设备供电，其他功能舱通过与通讯控制舱电连接上传数据信号，所述通讯控制舱通过无线网络与业务管控中心通信。该平台适应性强、易于组合，可以搭载多类型监测仪器及巡护设备，能够适应多种水域环境、实现“多参数在线式”连续水环境监测的模块化无人作业平台。

Description

一种模块化智能水上无人作业平台
技术领域
本发明涉及水环境保护工程技术领域，具体涉及一种模块化智能水上无人作业平台。
背景技术
基于“水环境保护、水安全保障”的需要，我国正在积极开展“长江流域生态治理”、“黄河流域生态保护”等一系列跨省、跨域的大型水系环境整治。汇入长江、黄河水系的各级支流，也同步在开展截源控污、生态修复等综合治理工程。
为达成对水环境、水生态“长期跟踪、有效保护、污染溯源、动态监控”的目标，急需将工程技术、生态技术与智能监测及模拟管控技术进行深度结合、同步运用；从工程实践中来看，水环境工程的规划、设计、施工，以及后续长期跟踪维护过程中，也需要一种适合不同水域环境、不同监测设备、能够灵活部署、功能及尺寸可调的智能化水上监测作业平台。
从现阶我国环境监测技术应用水平来看，水上监测方案主要有“浮漂式监测平台”、“无人船监测平台”等两种类型。浮漂式监测站主要侧重于在水面定点定位监测(水面原位监测)，无人船主要侧重于水样采集(取水监测)。
浮漂式监测平台通过锚链固定在水底泥沙层中，保障位置稳定，并具有一定的抗风浪能力，平台上可根据监测需要安装小型或微型水质传感器、RTU通讯定位***模块等测控设备。安装定位后，可进行水面原位监测。该类型平台受体积、空间、部署方式的限制，一般只能采用太阳能供电，无法搭载能耗相对较大，存在试剂耗用的在线式水质分析仪。这就限制了该类型监测平台可采集、监测的参数类型。
无人船监测平台通常采用小型遥控船作为水面工作平台，并通过手持遥控器进行操作，平台上可根据监测需要安装小型或微型水质传感器、取水舱等监测设备。工作时，可通过遥控到达指定位置开展现场水质监测或汲取水样后送回实验室分析。该类型平台采用电池供电，可持续工作数小时。但仍受体积限制，无法搭载能耗相对较大，存在试剂耗用的在线式水质分析仪。且易受风浪干扰，风雨天候及视线不良的条件下，无法下水作业。
总体上来看，目前已投入使用的浮漂式监测平台和无人船监测平台均受体积，空间，部署方式的限制及供电条件的限制，不能良好实现多种水体环境、多参数、在线式连续开展水环境监测及巡护管控的需要。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了一种模块化智能水上无人作业平台，该平台适应性强、易于组合，可以搭载多类型监测仪器及巡护设备，能够适应多种水域环境、实现“多参数在线式”连续水环境监测的模块化无人作业平台。
为了实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是：
一种模块化智能水上无人作业平台，由多个功能模块组合而成，每个功能模块包括浮体单元和一个设置于浮体单元上的功能舱；所述浮体单元可拼接成一个整体的浮台，所述功能舱内放置有功能性设备，所述浮台上的功能舱包括通讯控制舱、蓄电储能舱、动力/发电舱、环境巡护舱、在线分析仪器舱、水下传感器舱和综合气象舱；所述蓄电储能舱通过风力发电机储能，所述动力/发电舱通过油机发电向功能性设备供电，其他功能舱通过与通讯控制舱电连接上传数据信号，所述通讯控制舱通过无线网络与业务管控中心通信。
本发明每个所述功能舱内均设置有与舱内功能性设备电连接的控制器，且相连接的功能舱通过控制器之间的电缆连接；所述功能舱上供电缆穿入的接口为防水接口。
本发明所述通讯控制舱位于平台的中心，所述通讯控制舱下方浮体单元的底部设置有连接固定锚的定位钢缆，所述定位钢缆上设置有水下配重。
本发明所述通讯控制舱的顶端设置有太阳能通讯供电应急***和组合支架，所述组合支架上设置有环境监控摄像机、通讯天线组和水面航标灯。
本发明所述蓄电储能舱的顶端设置有风力发电机，舱内设置有连接所述风力发电机的蓄电池组和充电控制器。
本发明所述环境巡护舱连接动力/发电舱，所述动力/发电舱连接通讯控制舱；所述环境巡护舱包括遥控无人工作船和设置于舱内的小型船坞、无人船充电***、遥控信号中转设备和水环境管控药剂舱。
本发明所述在线分析仪器舱内设置有水质在线分析仪、药剂、循环取水泵和废水废料池。
本发明所述水下传感器舱下方浮体单元的底部设置有自动定深支臂，所述自动定深支臂的底部设置有水下传感器组，所述水下传感器舱的顶端设置有太阳能传感供电应急***。
本发明所述综合气象舱连接水下传感器舱，所述水下传感器舱连接通讯控制舱；所述综合气象舱的顶端设置有小型集成气象站和智能雨量计。
本发明还包括扩展性功能舱，所述扩展性功能舱连接动力/发电舱，所述动力/发电舱连接通讯控制舱；所述扩展性功能舱设置有增氧泵、气泡管、水下生态补光灯和药剂喷洒机。
本发明的有益效果在于：
1、本发明的无人工作平台将电力、通讯、水质及生态监测、环境巡护、水体质量管控、水污染治理等不同功能的设备设施，按标准化结构预制为模块化的功能舱单元，以便于根据不同的场景需要，迅速组成智能化水上无人作业平台。
2、各功能舱之间通过防水接口采用供电、通讯的综合电缆连接，以实现工控网络及电力共享。单独的功能舱通过舱内的控制器作为工业拟态网络管理节点，向下控制其他功能舱内的设备，向上与处于核心位置的通讯控制舱级联，组成现地***。该***通过5G通讯网络统一受控于远端的业务管控中心。
3、平台布设全功能基于5G通讯及智能技术的模块化水上无人作业平台的同时，具备多类型水质/环境监测功能，水域环境巡护功能，水下生态环境调整功能，以及局部范围内的污染消减控制功能。该平台上的各模块化舱段及功能***均可在无人值守的情况下，通过智能化控制自行开展工作。
附图说明
图1为本发明模块化智能水上无人作业平台的结构图；
图2为实施例7模块化智能水上无人作业平台的结构图；
图3为实施例7模块化智能水上无人作业平台的各功能模块分解图；
图4为标准化功能模块的分解图；
图5为本发明模块化智能水上无人作业平台的网络拓扑结构示意图。
附图标记：001、舱体；002、防水接口；003、电缆；004、舱段扣接铰链；005、可调连接支架；006、浮体单元；007、控制器；008、舱内缆线；009、功能性设备；100、通讯控制舱；101、环境监控摄像机；102、组合支架，103、通讯/控制天线组，104、水面航标灯，105、太阳能通讯供电应急***，106、定位钢缆，107、水下配重，108、固定锚；200、蓄电储能舱；201、风力发电机；300、动力/发电舱；400、环境巡护舱；401、遥控无人工作船；500、在线分析仪器舱；600、水下传感器舱；601、自动定深支臂；602、水下传感器组；603、太阳能传感供电应急***；700、综合气象舱；701、小型集成气象站；702、智能雨量计；800、扩展性功能舱。
具体实施方式
为了更加清楚、详细地说明本发明的目的技术方案，下面通过相关实施例对本发明进行进一步描述。以下实施例仅为具体说明本发明的实施方法，并不限定本发明的保护范围。
实施例1
如图1所示，一种模块化智能水上无人作业平台，由多个功能模块组合而成，每个功能模块包括浮体单元006和一个设置于浮体单元上的功能舱；所述浮体单元006可拼接成一个整体的浮台，所述功能舱内放置有功能性设备009，所述浮台上的功能舱包括通讯控制舱100、蓄电储能舱200、动力/发电舱300、环境巡护舱400、在线分析仪器舱500、水下传感器舱600和综合气象舱700；所述蓄电储能舱200通过风力发电机储能，所述动力/发电舱300通过油机发电向功能性设备009供电，其他功能舱通过与通讯控制舱100电连接上传数据信号，所述通讯控制100通过无线网络与业务管控中心通信。
蓄电储能舱200和动力/发电舱(30提供电能保障，通讯控制舱100负责与“业务管控中心”之间进行通讯，并接收远程控制信号。在线分析仪器舱500承担平台主要的污染监测业务，环境巡护舱400承担该平台主要的水体环境巡护观测业务。水下传感器舱600承担水下光照、含氧量、PH值、浊度等水环境参数监测业务，综合气象舱700观测风速、风向、气压、湿度、温度、降雨量等气象天候参数。
实施例2
本实施例在实施例1的基础上：
所述蓄电储能舱200的顶端设置有风力发电机201，舱内设置有连接所述风力发电机201的蓄电池组和充电控制器。
如图4所示，每个所述功能舱内均设置有与舱内功能性设备电连接的控制器007，且相连接的功能舱通过控制器007之间的电缆连接；所述功能舱007上供电缆穿入的接口为防水接口002。
采用外观尺寸标准化的模块化功能舱作为结构基础，各模块化功能舱通过可调连接支架005、舱段扣接铰链004结合在一起，增强抗风浪能力。各模块化舱内部设置DTU单片机通讯控制器，用于智能化管理舱内设备及功能。各模块化功能舱外部设置有供电+通讯的防水接口002，并可根据工作部署需要，通过供电+通讯的电缆003进行级联。级联状态下，各模块化功能舱可进行工业控制网络组网管理，并共享电力。
通讯控制舱内的功能化设备主要由4G/5G通讯网关，PC级管理控制终端、小型蓄电池组件等组成。向上通过与业务管控中心之间进行通讯，并接收远程控制信号，向下通过电缆与其他功能舱实现工控组网管理。
平台工作部署状态下的各舱段分解结构。可根据水域环境、监测需要对模块化功能舱进行灵活组合。平台以通讯控制舱为核心，***可自由拼接组合多种模块化功能结构。
如图5所示，各舱段网络拓扑结构。平台各模块化功能舱以供电+通讯的电缆003连接，可建立以通讯控制舱为核心，各模块化舱段内部DTU单片机通讯控制器为管理节点，舱内功能性设备009为工作执行机构的工业控制拟态网。进而实现基于4G/5G无线网络的数据通讯(接收工作指令、上报监测数据、远程操控无人船等巡护设备设施工作)。达成智能化、无人值守、远程管控的工作场景。
实施例3
本实施例在实施例2的基础上：
所述通讯控制舱100位于平台的中心，所述通讯控制舱100下方浮体单元的底部设置有连接固定锚108的定位钢缆106，所述定位钢缆106上设置有水下配重107。
所述通讯控制舱100的顶端设置有太阳能通讯供电应急***105和组合支架102，所述组合支架102上设置有环境监控摄像机101、通讯天线组103和水面航标灯104。
平台多功能集成布设场景，平台各功能舱结合完毕后，通过定位钢缆106与固定锚108连接，固定在水下泥沙层中，防止位移。定位钢缆106中段加配水下配重107，用于减缓平台摇摆、增强抗风浪能力。全功能布设时“基于5G通讯及智能技术的模块化水上无人作业平台”同时具备，多类型水质/环境监测功能，水域环境巡护功能，水下生态环境调整功能，以及局部范围内的污染消减控制功能。该平台上的各模块化舱段及功能***均可在无人值守的情况下，通过智能化控制自行开展工作。
实施例4
本实施例在实施例3的基础上：
所述环境巡护舱400连接动力/发电舱300，所述动力/发电舱300连接通讯控制舱100；所述环境巡护舱400包括遥控无人工作船401和设置于舱内的小型船坞、无人船充电***、遥控信号中转设备和水环境管控药剂舱。
动力/发电舱内主要由发电机组、工业控制器、油料***等组成。通过外部的供电+通讯防水接口002、电缆003与其他功能舱连接，实现工控网络及电力共享。主要用于在太阳能、风能发电不足条件下的电力保障及电能输出，并通过通讯控制舱100接受业务管控中心的管理。
环境巡护舱400需要定时对遥控无人工作船401进行直流24-48V充电，因此，采用动力/发电舱为环境巡护舱400、遥控无人工作船401提供电力保障。
实施例5
本实施例在实施例3的基础上：
所述在线分析仪器舱500内设置有水质在线分析仪、药剂、循环取水泵和废水废料池。精确定量监测与水体污染相关的各种参数，并连续分析污染物浓度变化。主要用于无人值守状态下，智能化在线监测各种水环境及水质参数，并通过通讯控制舱100上报业务管控中心。
实施例6
本实施例在实施例3的基础上：
所述水下传感器舱600下方浮体单元的底部设置有自动定深支臂601，所述自动定深支臂601的底部设置有水下传感器组602，所述水下传感器舱600的顶端设置有太阳能传感供电应急***603。
水下传感器舱600内设备主要由PC级管理控制终端、小型蓄电池组件等组成。通过外部的供电+通讯防水接口002和电缆003与其他功能舱连接，实现工控网络及电力共享。主要用于在水下不同定深位置浸入式监测水环境及水质参数。
所述综合气象舱700连接水下传感器舱600，所述水下传感器舱600连接通讯控制舱100；所述综合气象舱700的顶端设置有小型集成气象站701和智能雨量计702。
考虑到气象设备、水下传感器等设备均为12V供电的低功耗设备，功能舱自带太阳能供电***即可驱动。
综合气象舱700内设备主要由PC级管理控制终端、小型蓄电池组件等组成。通过外部的供电+通讯防水接口002和电缆003与其他功能舱连接，实现工控网络及电力共享。主要用于监测水域气象及天候参数。水下传感器舱600承担水下光照、含氧量、PH值、浊度等水环境参数监测业务，综合气象舱700观测风速、风向、气压、湿度、温度、降雨量等气象天候参数，两个舱段可承担同步工作，建立水环境与气象天候数据关联。通讯控制舱100负责与“业务管控中心”之间进行通讯、图像上传，并接收远程控制信号。
实施例7
本实施例在实施例3的基础上：
如图2和图3所示，平台还包括扩展性功能舱800，所述扩展性功能舱800连接动力/发电舱300，所述动力/发电舱300连接通讯控制舱100；所述扩展性功能舱800设置有增氧泵、气泡管、水下生态补光灯和药剂喷洒机。
扩展性功能舱800用于特定设施设备组成，主要用于管理控制水体环境，并进行控污降污作业。扩展性功能舱搭载增氧泵、气泡管等设备设施，用于向水体中补氧，以加快水体中污染物氧化和降解。考虑到扩展性功能舱800搭载的增氧泵、气泡管、水下生态补光灯、药剂喷洒机等用于特定设施设备功耗较大，需要220V电力驱动，蓄电储能舱200和动力/发电舱300提供电能保障。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种模块化智能水上无人作业平台，其特征在于：由多个功能模块组合而成，每个功能模块包括浮体单元和一个设置于浮体单元上的功能舱；所述浮体单元可拼接成一个整体的浮台，所述功能舱内放置有功能性设备，所述浮台上的功能舱包括通讯控制舱、蓄电储能舱、动力/发电舱、环境巡护舱、在线分析仪器舱、水下传感器舱和综合气象舱；所述蓄电储能舱通过风力发电机储能，所述动力/发电舱通过油机发电向功能性设备供电，其他功能舱通过与通讯控制舱电连接上传数据信号，所述通讯控制舱通过无线网络与业务管控中心通信。
2.根据权利要求1所述模块化智能水上无人作业平台，其特征在于：每个所述功能舱内均设置有与舱内功能性设备电连接的控制器，且相连接的功能舱通过控制器之间的电缆连接；所述功能舱上供电缆穿入的接口为防水接口。
3.根据权利要求1所述模块化智能水上无人作业平台，其特征在于：所述通讯控制舱位于平台的中心，所述通讯控制舱下方浮体单元的底部设置有连接固定锚的定位钢缆，所述定位钢缆上设置有水下配重。
4.根据权利要求1所述模块化智能水上无人作业平台，其特征在于：所述通讯控制舱的顶端设置有太阳能通讯供电应急***和组合支架，所述组合支架上设置有环境监控摄像机、通讯天线组和水面航标灯。
5.根据权利要求1所述模块化智能水上无人作业平台，其特征在于：所述蓄电储能舱的顶端设置有风力发电机，舱内设置有连接所述风力发电机的蓄电池组和充电控制器。
6.根据权利要求1所述模块化智能水上无人作业平台，其特征在于：所述环境巡护舱连接动力/发电舱，所述动力/发电舱连接通讯控制舱；所述环境巡护舱包括遥控无人工作船和设置于舱内的小型船坞、无人船充电***、遥控信号中转设备和水环境管控药剂舱。
7.根据权利要求1所述模块化智能水上无人作业平台，其特征在于：所述在线分析仪器舱内设置有水质在线分析仪、药剂、循环取水泵和废水废料池。
8.根据权利要求1所述模块化智能水上无人作业平台，其特征在于：所述水下传感器舱下方浮体单元的底部设置有自动定深支臂，所述自动定深支臂的底部设置有水下传感器组，所述水下传感器舱的顶端设置有太阳能传感供电应急***。
9.根据权利要求1所述模块化智能水上无人作业平台，其特征在于：所述综合气象舱连接水下传感器舱，所述水下传感器舱连接通讯控制舱；所述综合气象舱的顶端设置有小型集成气象站和智能雨量计。
10.根据权利要求1所述模块化智能水上无人作业平台，其特征在于：还包括扩展性功能舱，所述扩展性功能舱连接动力/发电舱，所述动力/发电舱连接通讯控制舱；所述扩展性功能舱设置有增氧泵、气泡管、水下生态补光灯和药剂喷洒机。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114475946A (zh) * 2022-02-28 2022-05-13 海南浙江大学研究院 一种常驻式无人***水面收放充电平台装置及充电方法
CN114954866A (zh) * 2022-05-31 2022-08-30 南通理工学院 一种用于近海水下监测的智能监测器

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012026883A2 (en) * 2010-08-23 2012-03-01 Hann-Ocean Technology Pte Ltd A modular system for implementation of solar, wind, wave, and/or current energy convertors
RU2466053C1 (ru) * 2011-06-20 2012-11-10 Андрей Федорович Зеньков Морской эколого-энергетический комплекс
CN103608256A (zh) * 2011-09-16 2014-02-26 冯金特里公司 模块化半潜式结构及其制造方法
US20190061885A1 (en) * 2017-03-15 2019-02-28 Power Docks LLC Modular Floating Microgrid Energy Platforms
CN110171533A (zh) * 2019-05-31 2019-08-27 武汉理工大学 一种基于非弹性绳的张紧式系泊***
CN112964844A (zh) * 2021-02-01 2021-06-15 中国船舶科学研究中心 一种城市水体移动在线监测***

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012026883A2 (en) * 2010-08-23 2012-03-01 Hann-Ocean Technology Pte Ltd A modular system for implementation of solar, wind, wave, and/or current energy convertors
RU2466053C1 (ru) * 2011-06-20 2012-11-10 Андрей Федорович Зеньков Морской эколого-энергетический комплекс
CN103608256A (zh) * 2011-09-16 2014-02-26 冯金特里公司 模块化半潜式结构及其制造方法
US20190061885A1 (en) * 2017-03-15 2019-02-28 Power Docks LLC Modular Floating Microgrid Energy Platforms
CN110171533A (zh) * 2019-05-31 2019-08-27 武汉理工大学 一种基于非弹性绳的张紧式系泊***
CN112964844A (zh) * 2021-02-01 2021-06-15 中国船舶科学研究中心 一种城市水体移动在线监测***

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114475946A (zh) * 2022-02-28 2022-05-13 海南浙江大学研究院 一种常驻式无人***水面收放充电平台装置及充电方法
CN114954866A (zh) * 2022-05-31 2022-08-30 南通理工学院 一种用于近海水下监测的智能监测器

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