CN207683723U - 一种剖面分层取样无人船 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种剖面分层取样无人船，包括碳纤维船体、锚系、平衡尾椎、船体造型、夜航灯、RTU、螺旋桨、涵道式风机、舵机、风机支架、导线a、导线b、导线c、导线d、导线e、导线f、导线g、风机电调、船载接收器、吊索、取样瓶、绞盘、导线m、水深检测传感器和导线n，所述碳纤维船体左端设置有锚系，且碳纤维船体右端设置有平衡尾椎，所述船体造型左侧设置有夜航灯，所述夜航灯上侧设置有摄像头，所述舵机底部设置有风机支架，所述取样瓶右侧设置有水深检测传感器，所述水深检测传感器上侧设置有导线n，该剖面分层取样无人船能连续跟踪污染物的扩散、稀释及沉淀的发展情况，对突发性水污染事件处置提供及时准确的决策依据。

Description

一种剖面分层取样无人船

技术领域

本实用新型涉及水质检测技术领域，具体为一种剖面分层取样无人船。

背景技术

突发性水污染事件一般是指人为或者自然灾害引起，使污染物在短期内恶化速率突然加大的水污染现象，水源地突发性污染事件近年来频频发生，例如2000年1月30日，罗马尼亚境内一处金矿污水沉淀池因积水暴涨发生漫坝，含有大量氰化物、铜和铅等重金属的污水冲泄到多瑙河支流蒂萨河，并迅速汇入多瑙河，影响匈牙利、南斯拉夫等国，污染造成河鱼大量死亡，流域的生态环境严重破坏。2005 年11月21日，吉林石化公司双苯厂一车间发生***，约100吨苯类物质(苯、硝基苯等)流入松花江，导致江面上产生一条长达80公里的污染带顺流而下，造成了江水严重污染，沿岸数百万居民的生活受到严重影响。水质突发污染事件后果严重，影响面广，处置艰难，监测工作对及时掌握污染情况，准确预测污染进程，正确实施污染控制，切实保障用水安全都非常重要。

当突发性水污染事件发生时，应急检测人员无法准确掌握污染物质的类型和污染程度，采用传统的人工取样检测方式，在不明确污染物的情况下，对检测人员的健康造成损害。突发性水污染事件有扩散速度快等特点，污染发生后污染物质会随着水体迅速扩散，并会出现污染物质稀释、沉淀等现象，若不及时检测出污染源类型，污染物种类，将会对污染物流经水域的周边环境造成严重损害。采用传统的人工取样检测方式，取样点单一，取样周期长，无法满足突发事件应急检测的要求。

国家明确规定突发性水污染事件检测水质取样规范：应在污染水域设置对照断面、控制断面及削减断面分别进行水质取样检测，而采样点位的设置则需根据水域深度，在同一断面上设置多个采样点位，对污染水域进行剖面分层水质取样，以全面反映污染水域的状况。因此在突发性水污染事件中，一种成本低、体积小、操作灵活方便，可实现应急检测人员远距离控制，连续进行水质剖面分层取样,能实现快速检测污染物质类型和污染程度，连续跟踪污染物的扩散、稀释及沉淀的发展情况，对突发性水污染事件处置提供及时准确的决策依据的剖面分层取样无人船，是十分必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种剖面分层取样无人船，以解决上述背景中出现的问题。

为解决上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种剖面分层取样无人船，包括碳纤维船体、锚系、平衡尾椎、船体造型、夜航灯、摄像头、GPS(北斗)定位***、安装平台、接收天线、STM32嵌入式控制器、RTU、蓄电池、风机网罩、螺旋桨、涵道式风机、舵机、风机支架、导线a、导线b、导线c、导线d、导线e、导线f、导线g、导线h、无人船远程控制器、风机电调、船载接收器、导线i、导线j、导线k、舵机电调、控制器显示屏、船载仪器箱、导线l、发射天线、定滑轮、吊索、取样瓶、绞盘、导线m、水深检测传感器和导线n，所述碳纤维船体左端设置有锚系，且碳纤维船体右端设置有平衡尾椎，所述船体造型左侧设置有夜航灯，所述夜航灯上侧设置有摄像头，所述摄像头右侧设置有GPS(北斗)定位***，所述GPS(北斗)定位***右侧设置有安装平台，所述安装平台右侧设置有接收天线，所述 STM32嵌入式控制器上设置有RTU，所述RTU右侧设置有蓄电池，所述风机网罩内设置有螺旋桨，所述螺旋桨右侧设置有涵道式风机，所述涵道式风机底部设置有舵机，所述舵机底部设置有风机支架，所述风机支架左侧设置有导线a，所述导线a上侧设置有导线b，所述接收天线底部设置有导线c，所述导线d上侧设置有导线e，所述导线 e左侧设置有导线f，所述导线g右侧设置有导线h，所述无人船远程控制器通过无线与接收天线连接，所述风机电调上侧设置有船载接收器，所述导线i上侧设置有导线j，所述导线j上侧设置有导线k，所述导线k右侧设置有舵机电调，所述无人船远程控制器上设置有控制器显示屏，所述船载仪器箱上侧设置有导线i，所述接收天线左侧设置有发射天线，所述定滑轮下侧设置有吊索，所述吊索底部设置有取样瓶，且吊索右侧设置有绞盘，所述绞盘左侧设置有导线m，所述取样瓶右侧设置有水深检测传感器，所述水深检测传感器上侧设置有导线n。

优选的，所述碳纤维船体为无人船带平衡尾椎滑跃式船体。

优选的，所述摄像头、导线f、STM32嵌入式控制器、导线g和控制器显示屏组成无人船图像实时回传***。

优选的，所述船体造型、GPS(北斗)定位***、导线e、STM32 嵌入式控制器、导线g、RTU、导线i、发射天线和控制器显示屏组成无人船航行轨迹和地理信息实时回传***。

优选的，所述水深检测传感器、导线和STM32嵌入式控制器通过无线传输和无人船远程控制器组成水深测量***。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该剖面分层取样无人船具有体积小、重量轻、便携等特点,适合突发事件的应急水质取样作业；不受环境限制，以涵道式风机作为推进器，具有高效、推力强劲等特点，可在水面、浅滩等恶劣环境下行驶作业，不会出现螺旋桨和水底发生剐蹭，或者被水草、渔网等杂物缠绕，吸水口被水中的水草等杂物堵死，造成无人船失去动力或电机烧毁等现象；具有耐腐蚀、抗撞击、防水性强、外形美观、运行平稳、抗风浪强、转弯不易侧翻，运行平稳等特点，确保取样设备的使用寿命和运行安全性；能对剖面分层取样无人船行驶状况，周边水域情况、地理信息、航行轨迹、监测点定位、电池电量等实时远程监控，使无人操作水质取样作业成为现实；避免应急检测人员在不明确污染物的情况下，对检测人员的健康造成损害。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1.碳纤维船体、2.锚系、3.平衡尾椎、4.船体造型、5. 夜航灯、6.摄像头、7.GPS(北斗)定位***、8.安装平台、9.接收天线、10.STM32嵌入式控制器、11.RTU、12.蓄电池、13.风机网罩、 14.螺旋桨、15.涵道式风机、16.舵机、17.风机支架、18.导线a、 19.导线b、20.导线c、21.导线d、22.导线e、23.导线f、24.导线g、25.导线h、26.无人船远程控制器、27.风机电调、28.船载接收器、29.导线i、30.导线j、31.导线k、32.舵机电调、33.控制器显示屏、34.船载仪器箱、35.导线l、36.发射天线、37.定滑轮、38. 吊索、39.取样瓶、40.绞盘、41.导线m、42.水深检测传感器、43. 导线n。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型提供如下技术方案：一种剖面分层取样无人船，包括碳纤维船体1、锚系2、平衡尾椎3、船体造型4、夜航灯5、摄像头6、GPS(北斗)定位***7、安装平台8、接收天线9、 STM32嵌入式控制器10、RTU11、蓄电池12、风机网罩13、螺旋桨 14、涵道式风机15、舵机16、风机支架17、导线a18、导线b19、导线c20、导线d21、导线e22、导线f23、导线g24、导线h25、无人船远程控制器26、风机电调27、船载接收器28、导线i29、导线 j30、导线k31、舵机电调32、控制器显示屏33、船载仪器箱34、导线l35、发射天线36、定滑轮37、吊索38、取样瓶39、绞盘40、导线m41、水深检测传感器42和导线n43，碳纤维船体1左端设置有锚系2，碳纤维船体1右端设置有平衡尾椎3，船体造型4左侧设置有夜航灯5，夜航灯5上侧设置有摄像头6，摄像头6右侧设置有GPS (北斗)定位***7，GPS(北斗)定位***7右侧设置有安装平台8，安装平台8右侧设置有接收天线9，STM32嵌入式控制器10上设置有RTU11，RTU11右侧设置有蓄电池12，风机网罩13内设置有螺旋桨14，螺旋桨14右侧设置有涵道式风机15，涵道式风机15底部设置有舵机16，舵机16底部设置有风机支架17，风机支架17左侧设置有导线a18，导线a18上侧设置有导线b19，接收天线9底部设置有导线c20，导线d21上侧设置有导线e22，导线e22左侧设置有导线f23，导线g24右侧设置有导线h25，无人船远程控制器26通过无线与接收天线9连接，风机电调27上侧设置有船载接收器28，导线 i29上侧设置有导线j30，导线j30上侧设置有导线k31，导线k31右侧设置有舵机电调32，无人船远程控制器26上设置有控制器显示屏 33，船载仪器箱34上侧设置有导线i35，接收天线9左侧设置有发射天线36，定滑轮37下侧设置有吊索38，吊索38底部设置有取样瓶 39，吊索38右侧设置有绞盘40，绞盘40左侧设置有导线m41，取样瓶39右侧设置有水深检测传感器42，水深检测传感器42上侧设置有导线n43。

工作原理：在使用该剖面分层取样无人船时，先打开剖面分层取样无人船电源和无人船远程控制器26开关，手动在陆地上测试夜航灯5、摄像头6工作情况，检测电池电量显示，检测GPS(北斗)定位***7工作情况，通过无人船远程控制器26测试风机高速低速运行和舵机16调整风机角度动作，将剖面分层取样无人船放置在水面，通过无人船远程控制器26上的控制杆逐渐加大工作电流，碳纤维船体1为无人船带平衡尾椎滑跃式船体，剖面分层取样无人船开始加速前进，应急检测工作人员通过无人船远程控制器显示屏33观察无人船航行状况，通过岸边控制器控制两栖无人船加速、减速和转弯等动作，驶入设定的污染水域，在到达污染水域后，应急检测人员根据回传的水深传输，通过遥控器，远距离操作船载绞盘40和取样瓶39进行水质取样作业，完成取样作业，剖面分层取样无人船快速返回，应急检测人员使用水质快速检测仪，对水样进行快速检测分析，在水质取样作业时，应急检测工作人员可通过船载摄像头6实时回传的水质取样作业行驶状况，周边水域情况图像和GPS(北斗)卫星定位信息，及时调整运行航线和航速完成到达预定水域的作业，船体造型4、GPS(北斗)定位***7、导线e22、STM32嵌入式控制器10、导线g24、 RTU11、导线i35、发射天线36和控制器显示屏33组成无人船航行轨迹和地理信息实时回传***，在浅滩地带，水质取样作业可提高风机转速，加大推力顺利通过，在水质取样作业时，应急检测人员应观察电池电量显示，一旦出现电量过低报警，可通过控制器上的一键返航键功能，使水质取样作业在船载GPS(北斗)卫星定位***7导航下的快速返航。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种剖面分层取样无人船，其特征在于：包括碳纤维船体(1)、锚系(2)、平衡尾椎(3)、船体造型(4)、夜航灯(5)、摄像头(6)、GPS北斗定位***(7)、安装平台(8)、接收天线(9)、STM32嵌入式控制器(10)、RTU(11)、蓄电池(12)、风机网罩(13)、螺旋桨(14)、涵道式风机(15)、舵机(16)、风机支架(17)、导线a(18)、导线b(19)、导线c(20)、导线d(21)、导线e(22)、导线f(23)、导线g(24)、导线h(25)、无人船远程控制器(26)、风机电调(27)、船载接收器(28)、导线i(29)、导线j(30)、导线k(31)、舵机电调(32)、控制器显示屏(33)、船载仪器箱(34)、导线l(35)、发射天线(36)、定滑轮(37)、吊索(38)、取样瓶(39)、绞盘(40)、导线m(41)、水深检测传感器(42)和导线n(43)，所述碳纤维船体(1)左端设置有锚系(2)，且碳纤维船体(1)右端设置有平衡尾椎(3)，所述船体造型(4)左侧设置有夜航灯(5)，所述夜航灯(5)上侧设置有摄像头(6)，所述摄像头(6)右侧设置有GPS北斗定位***(7)，所述GPS北斗定位***(7)右侧设置有安装平台(8)，所述安装平台(8)右侧设置有接收天线(9)，所述STM32嵌入式控制器(10)上设置有RTU(11)，所述RTU(11)右侧设置有蓄电池(12)，所述风机网罩(13)内设置有螺旋桨(14)，所述螺旋桨(14)右侧设置有涵道式风机(15)，所述涵道式风机(15)底部设置有舵机(16)，所述舵机(16)底部设置有风机支架(17)，所述风机支架(17)左侧设置有导线a(18)，所述导线a(18)上侧设置有导线b(19)，所述接收天线(9)底部设置有导线c(20)，所述导线d(21) 上侧设置有导线e(22)，所述导线e(22)左侧设置有导线f(23)，所述导线g(24)右侧设置有导线h(25)，所述无人船远程控制器(26)通过无线与接收天线(9)连接，所述风机电调(27)上侧设置有船载接收器(28)，所述导线i(29)上侧设置有导线j(30)，所述导线j(30)上侧设置有导线k(31)，所述导线k(31)右侧设置有舵机电调(32)，所述无人船远程控制器(26)上设置有控制器显示屏(33)，所述船载仪器箱(34)上侧设置有导线l(35)，所述接收天线(9)左侧设置有发射天线(36)，所述定滑轮(37)下侧设置有吊索(38)，所述吊索(38)底部设置有取样瓶(39)，且吊索(38)右侧设置有绞盘(40)，所述绞盘(40)左侧设置有导线m(41)，所述取样瓶(39)右侧设置有水深检测传感器(42)，所述水深检测传感器(42)上侧设置有导线n(43)。

2.根据权利要求1所述的一种剖面分层取样无人船，其特征在于：所述碳纤维船体(1)为无人船带平衡尾椎滑跃式船体。

3.根据权利要求1所述的一种剖面分层取样无人船，其特征在于：所述摄像头(6)、导线f(23)、STM32嵌入式控制器(10)、导线g(24)和控制器显示屏(33)组成无人船图像实时回传***。

4.根据权利要求1所述的一种剖面分层取样无人船，其特征在于：所述船体造型(4)、GPS北斗定位***(7)、导线e(22)、STM32嵌入式控制器(10)、导线g(24)、RTU(11)、导线l(35)、发射天线(36)和控制器显示屏(33)组成无人船航行轨迹和地理信息实时回传***。

5.根据权利要求1所述的一种剖面分层取样无人船，其特征在于：所述水深检测传感器(42)、导线n(43)和STM32嵌入式控制器(10)通过无线传输和无人船远程控制器(26)组成水深测量***。