[发明专利]一种自动化定深取水装置及其控制方法

说明书

一种自动化定深取水装置及其控制方法，包括挂载卷扬机和定深采水器，挂载卷扬机内部包括蓄电池、卷筒轴组件、钢丝绳、联轴器、蜗杆轴组件、电机组件、挂载卷扬机控制模块、往复丝杠排绳组件、滑轮组件和卷扬机安装底板。可以实现采水器升降，而且增加排绳与导绳结构，在运行过程中，钢丝绳缠绕平稳，跳动量小，不容易出现压绳、跳绳、乱绳和脱绳等不良现象，结构可靠。采水器包括采水瓶、上下盖板、水下控制盒、防水接头、压力变送器和电磁吸盘。可与卷扬机和遥控器通信，实现自动化的精确的定深取水，操作方便。本发明结合了现有的两种深度控制方法，并利用了无线信号，使得控制自动化水平高、结构较为经济且控制功能稳定。

技术领域

本发明涉及属于自动化取水技术领域领域，特别是涉及一种自动化定深取水装置及其控制方法。

背景技术

据统计，我国人均水资源只有2200立方米，仅为世界水平的四分之一，是全球十三个人均水资源最贫乏的国家之一。另外，随着工业废水和生活废水的排放逐年增加，加之污水处理设施建设的滞后，使得水质问题尤为突出，因此加强水质监测和管控尤为重要。

目前我国的水质监测领域主要依靠人工监测和无人船监测以及用卫星进行遥感拍摄来完成，人工监测需要实地采样，周期长，工作效率低，需要消耗大量人力物力，且某些水域船只较难到达，不能实现人工取水；无人船监测在运行过程中会受到污染，损耗高，且有大量漂浮物时会使无人船受到很大阻碍，其在水域环境上有一定的局限性；卫星遥感拍摄分辨率比较低，受大气影响比较严重。

目前对湖泊、水库水质监测最主要的还是利用人工取水，由于上述人工监测的弊端，近来开发了不少辅助人工采水的装置，其中大多是利用无人机、卷扬机和采水器组成的取水系统，进行人工采水。其中，取水卷扬机大多没有添加排线装置，导致运行过程中出现压绳、跳绳和乱绳等现象，严重影响卷扬机运行稳定性。现有的辅助取水系统，采用一般的立式取水瓶，其特点是必须要到达指定位置上升，才能实现指定深度取水。又由于一般的无线信号在水中不易传播，而声波信号收发装置结构复杂、价格贵，故现有的辅助取水系统常采用两种方式，来实现定深取水。一种是借由控制伸出绳子长度来控制取水深度，由于水波、风力等的影响，这种方式定深精度不高。一种是以电缆替代钢丝绳，电缆头部连接水压传感器，并将其固定与采水器上，到达指定深度时，通过电缆传输有线信号，进而控制电机反转。这种方式相对于使用钢丝绳升降，在相同结构下，最大取水深度较小，且容易出现由电缆断电、漏电等导致的恶劣情况，取水可靠性不够。

发明内容