[实用新型]智能巡航监测无人浮标船

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水体监测设备，尤其涉及一种可在指定水区域自动巡航避障锁定的浮标机器人。

背景技术

目前传统的水质自动监测系统分为三种类型，一种是人工监测，分析人员到达现场，用便携式仪器进行测量，或者是用留样器取样后送交实验室，由实验室分析仪器进行分析；另一种是在水质自动监测站，在需长期监控的段面建设水质自动监测站，监测站里是全自动的在线监测仪器，通过采样泵及浮桶抽取流域里的水样，进入水质自动监测站进行分析；第三种是浮标式监测站，在流域内设立浮标监测点，浮标内安装有探头式在线监测仪器，浮标以锚链的方式固定于水域上。这三种方式各有缺点，采用人工监测方式，当有污染事故发生时，应急监测人员无论白天或夜间需要通过交通工具赶到事发现场，并且在事发现场要通过肉眼的方式先做个大致的判断，污染源点发生的位置，然后再用便携应急仪器测量多点，再分析找到污染源点，当交通距离比较不方便或在夜间等不方便出巡的时候，或者是在流域面积比较大，污染面积比较大时，比较难最快速的判断出污染源点。而采用建设自动监测站或浮标站的点，由于监测点是固定的，所以即使监测到有污染超标，并不能进行扩大监测点，对污染源起源点的追溯。而在水体水质监测中，第一时间找出污染源点，切断污染源是在线监测及应急监测的首要目标，是快速挽回损失的首要条件。

申请号为“201010109578.2一种移动型水体在线综合监测浮标”的专利中，由于现实投用的水域，无论是河道，湖泊，水库，海域，都存在着可以发大水、刮大风、巨浪等不可测的自然现象，当这些情况发生时，因为此浮标无法固定，所以会被水冲走丢失或损坏。另外遇到有船行驶的水域无法防撞及避障，有人的水域无法防盗；即使是在定点监测中，由于风浪等影响，浮标也要不停的驱动推进器动作，功耗比较大，由于太阳能的转换效率并不是很高，所以浮标不能长时间连续工作。又如中国专利申请号为2008100330129公开了一种用于蓝藻监测及蓝藻水质预警的浮标，由浮标载体、仪器舱、监测传感器、通讯天线和太阳能电池板构成，浮标载体承托整个浮标漂浮于水面，仪器舱安装固定在浮标载体之上，监测传感器集合体悬挂在浮标载体的正下方，仪器舱的顶部安装通讯天线，仪器舱的外表面安装太阳能电池板，仪器舱内部安装有电源、控制模块、信号接受/发送模块、数据记录器、马达和传感器位置调节器。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种智能巡航监测无人浮标船，该装置根据需要自动锁定于某一停泊点处监测并充电，并能按预先程序设定的特定条件（如水体水质超过预设值时）自动解锁并按预设路线进行巡航监测，在巡航过程中能自动避障，巡航结束能自动返回停泊处，自锁固定于浮标坞。

本实用新型解决上述技术问题所采取的技术方案是：一种智能巡航监测无人浮标船，包括一载有水体监测传感器的浮标船，所述浮标船安装有动力推进装置，所述浮标船舱内设有中央控制系统，所述浮标船体上设有电动或气动锁紧单元，所述电动或气动锁紧单元与中央控制系统相连，所述中央控制系统包括中央控制主机、与水体监测传感器相连的测量采集模块、解锁巡航模块、自动驾驶避障装置，所述中央控制系统通过与之相连的无线通讯模块与远程控制中心或移动终端实现双向通讯。

作为优选，所述自动驾驶避障装置由GPS、电子罗盘、测距探头、惯性测量模块、声纳、水深流速仪、气象传感器中的一个或多个组合而成。

作为优选，所述电动或气动锁紧单元包括动力固定插销、电动或气动锁。

作为优选，所述浮标船船头部分还设有电磁吸力装置，所述电磁吸力装置与电动或气动锁紧单元相连通实现同步动作。

作为优选，所述浮标船还配置有太阳能板、警告对讲扩声器、红外夜视云台摄像机、探照灯、电动卷扬机、自动留样器中的一个或多个组合。

作为优选，所述浮标船的船体边缘还配有防撞条和反光荧光条。

本实用新型的设计思路主要为：浮标船通过视觉导航（摄像头拍摄周围的图像进行障碍物特征识别与距离估算）与自动驾驶导航系统（GPS，电子罗盘，惯性测量模块，测距探头，声纳，水深流速）综合计算分析，可引导浮标船正确进入浮标坞停泊位，对位正确后进行自动上锁固定。锁为电子锁或气动锁，浮标船体上安装有动力插销，浮标坞上有插孔，对位正确后插销插入插孔锁死，同时浮标船及浮标坞通过插销将充电回路接通，使浮标坞上的充电电源为浮标船上的蓄电池进行充电。以上锁方式及充电方式为最优方案，并非为唯一方案。