[发明专利]一种便携式无人水面移动水质监测装置

权利要求书

1.一种便携式无人水面移动水质监测装置，包括船身(1)和水质传感器(5)，其特征在于：所述船身(1)上设有用于驱动船身在上面移动的风力推进装置(6)，以及改变船身在上面移动方向的转向装置(7)；所述船身(1)还上设有密封盒(4)，密封盒(4)内设有供电模块(41)、主控制模块(42)、定位模块(43)、无线通信模块(44)和摄像头(45)，供电模块(41)、定位模块(43)、无线通信模块(44)和摄像头(45)均与主控制模块(42)电连接，主控制模块(42)通过无线通信模块(44)与外部控制设备电连接；风力推进装置(6)和转向装置(7)通过导线与密封盒(4)内的主控制模块(42)通信连接，主控制模块(42)通过内部预设的航行路线的或通过接收外部控制设备发来的航行路线，并根据定位模块(43)和摄像头(45)获取船身所处的实时位置数据，对风力推进装置(6)和转向装置(7)进行控制；所述水质传感器(5)设置在密封盒(4)外，且在船身置于被测水域中时能与被测水接触，水质传感器(5)通过导线与密封盒(4)内的主控制模块(42)连接，主控制模块(42)结合定位模块采集的实时位置数据，对水质传感器采集的水质数据进行在线收集和分析，得出实时水质检测结果，并能将实时水质检测结通过无线通信模块发送给外部控制设备。

2.根据权利要求1所述的便携式无人水面移动水质监测装置，其特征在于：所述船身包括两片平行设置的长条形支撑件(11、12)，两片长条形支撑件(11、12)的上方设有两个平行间隔设置的梯形支架(21、22)，两个梯形支架(21、22)的长边两端分别与两片长条形支撑件(11、12)固定，两个梯形支架(21、22)之间固定有甲板(3)，所述密封盒(4)固定在甲板(3)上。

3.根据权利要求2所述的便携式无人水面移动水质监测装置，其特征在于：两个梯形支架(21、22)的上方设有三角形支架(8)，风力推进装置(6)和转向装置(7)安装在三角形支架(8)上。

4.根据权利要求1所述的便携式无人水面移动水质监测装置，其特征在于：所述风力推进装置(6)包括风叶(61)，与风叶(61)连接的电机(62)，及与电机(62)连接的用于控制电机速度转速的电机控制模块(63)。

5.根据权利要求4所述的便携式无人水面移动水质监测装置，其特征在于：所述转向装置(7)包括转向舵机(71)和矢量转向器(72)，转向舵机(71)与矢量转向器(72)相联，电机(62)安装在矢量转向器(72)上，从而通过转向舵机(71)控制电机(62)的矢量位置。

6.根据权利要求5所述的便携式无人水面移动水质监测装置，其特征在于：所述主控制模块(42)采用型号为Raspberry Pi 3b的主控单元；所述控制盒内还设有与主控制模块(42)连接的Arduino板(47)；转向装置(7)的控制线与Arduino板的PWM接口连接，主控制模块(42)将转向控制指令通过Arduino板(47)的PWM接口发送给转向舵机；电机控制模块(63)的控制线与Arduino板的PWM接口连接，主控制模块(42)将控制电机的转速和输出转矩的控制指令通过Arduino板(47)的PWM接口发送给电机控制模块(63)。

7.根据权利要求6所述的便携式无人水面移动水质监测装置，其特征在于：所述水质传感器(5)包括PH值传感器(51)、浊度传感器(52)和水温传感器(53)。

8.根据权利要求7所述的便携式无人水面移动水质监测装置，其特征在于：所述控制盒内还设有型号为STM32的单片机(46)；水质传感器(5)与型号为STM32的单片机连接，型号STM32的单片机将传感器数据通过USB接口传输给型号为Raspberry Pi3b的主控单元。

9.根据权利要求1所述的便携式无人水面移动水质监测装置，其特征在于：所述供电模块(41)为充电宝。

10.根据权利要求9所述的便携式无人水面移动水质监测装置，其特征在于：所述控制盒上设有与供电模块(41)电连接的能为供电模块(41)充电的电充接口(411)，所述控制盒上设有与供电模块(41)电连接的用于给风力推进装置(6)供电的第一电源接口(412)和用于给转向装置(7)供电的第二电源接口(413)。