[实用新型]一种水面污染检测及跟踪机器人

说明书

技术领域

本实用新型属于水污染检测装置，具体涉及一种水面污染检测及跟踪机器人。

背景技术

突发性环境污染事故是威胁人类健康、破坏生态环境的重要因素，其巨大危害性制约着生态环境平衡及经济、社会的可持续发展。当前，我国正处在国民经济迅速发展时期，随着工农业生产的扩张和资源能源消耗量的剧增，突发性环境污染事故发生的频率也大大增加。在事故发生后如何及时有效地应对处理，最大限度地降低其对环境和人体健康的危害，甚至已成为全世界范围内极为关注的问题之一。同时如何有效地预防、减少以致消除突发性环境污染事故，是摆在我们面前急需解决的课题。预防第一，在处理突发性水污染事故时关键是要第一时间识别污染，且迅速了解污染团的位置及波及范围，且做好自动追踪定位，但是人工监测的方式难以达到这个要求。而且传统的人工采样监测手段具有很大的随意性，并且判断污染带的扩散和迁移过于依赖经验，很难真实的反映水污染的状况及其扩散和迁移情况，造成下游城市不能科学、高效的应对水污染事故，造成不必要的恐慌和经济损失。

通常对水污染的检测主要依靠地表水自动监测站和检测船。地表水自动监测站通常需要较高的建设投资和运行维护费用，而且其难以对污染带的迁移和扩散进行准确的预测，而监测船同样需要较高的费用，且无法实现对水污染的在线自动监测，难以大量应用于水污染监测和污染带的追踪与预警。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种自动化和信息化程度高，可以遥控或自主工作的水面污染检测及跟踪机器人。

实现本实用新型目的采用的技术方案如下： 

水面污染检测及跟踪机器人，包括壳体，在壳体的下部设有螺旋桨推进装置、水质监测感应部件和取样导管；在壳体的上部设有视频采集装置、避障装置、报警装置和充电口；在壳体内设有控制系统、通讯系统、与取样导管配合的自动取样装置和蓄电池；所述螺旋桨推进装置、水质监测感应部件、视频采集装置、避障装置、报警装置、通讯系统、自动取样装置均与所述控制系统连接，所述蓄电池为所述控制系统、螺旋桨推进装置、水质监测感应部件、视频采集装置、避障装置、报警装置、通讯系统、电机、自动取样装置提供电力。

所述壳体采用玻璃钢制作的飞碟状，分为活动组合的上下壳体两部分。

所述螺旋桨推进装置为三台按平面120°夹角布置。

所述视频采集装置采用有线摄像头和无线摄像头的双摄像头系统。

所述水质监测感应部件包括PH值传感器、溶解氧传感器和电导率测定仪等其它水质污染检测传感器。

所述避障装置采用超声波测距仪及其它避障装置。

所述自动取样装置包括卷绕在管盘上的取样软管、驱动管盘转动的电机、连接取样软管一端的水泵、与水泵出水管衔接的样盘、设在样盘上的若干样瓶、与样盘连接的电机。

所述壳体上可以设置太阳能电池板。

本实用新型各个功能部件和装置都通过控制系统控制实现其功能。飞碟状的壳体作为浮体承载各部件和装置，具有较好的抗风抗浪性、稳定性和有灵活的转向性。壳体采用活动组合的上下壳体两部分，上壳体可以打开，便于取样、安装和维护设备。螺旋桨推进装置作为机器人的运动的动力，三台螺旋桨推进装置可以通过矢量组合来控制机器人在任意方向的运动。水质监测感应部件用于对水质进行检测。视频采集装置可以对水面污染情况进行图像采集，及时了解实时环境信息。通讯系统用IIC结构作为数据传输的控制源，可以整合GPS（全球定位系统）和GPRS（通用分组无线业务）进行远程信息传输，及时了解实时环境信息并通过控制系统对机器人进行适时的操控，或者由软件自动控制自主工作。自动取样装置可根据指令自行取水样。避障装置的设置是为了机器人在运动时能够自动避开障碍物，避免设备损坏。视频采集装置的有线摄像头和无线摄像头分别用于监控中心距机器人的远距离工作和近距离工作，远程监测时用GPRS无线数传系统传输照片，而近距离工作时用无线电传输实时视频信息。报警装置当机器人根据检测到水污染情况进行报警或解除报警。充电口用于外接电源为蓄电池充电。太阳能电池板为蓄电池提供电能。

本实用新型的特点：

1、新颖的污染监测方式

采用机器人自动跟踪污染物边界同时利用GPS定位的方式来确定动态污染物的具体位置和范围。

2、新颖的取样功能

全自动的水样采取，机器人能够采用无人驾驶技术按照预定的路线找到水样采集点，自动抽取水样，最后自动携带水样返回到监测站。

3、新颖的运动方式