[实用新型]无线遥控的自动采样监测船

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种无线遥控的自动采样监测船，用于环保监查采样或者湿地等航行船不便达到的浅水区的采样。

背景技术

目前环保监查部门等为掌握所辖水域的水质情况，通常是对其进行定期或不定期的采样检测分析。以往的采样方式，是通过人工在该水域不同位点进行采样，这种传统的采样方式效率低，特别是对中、重度污染水体，或者湿地、浅水区或复杂危险水域，采样时还存在危及采样人员身体健康或生命安全的危险。每次监测只靠肉眼和参照物定位，准确度很差。

为解决上述问题，近年来出现了一种无人控制的采样方式，如申请号为200710158240.4的中国专利公开了一种无人控制水上环保监查采样船，其船体内控制装置的结构简单，无法完成在复杂水域中的采样工作。申请号为201010168446.7的中国专利公开了一种全自动地表水水质采样机器人，其包括船体、驱动装置、控制装置和采样装置，控制装置包括导航装置、中央处理单元和通讯模块；采样装置包括气象和水质监测传感器、水下传感器和采样管收放器；导航装置包括GPS卫星定位传感器、电子罗盘和加速度传感器；导航装置与中央处理器和通讯模块电连接，通讯模块通过无线信号与基站连接。采样上述全自动地表水质采样机器人体积小、重量轻，提高了采样地点和采样深度的准确性，但基站人员无法实时看到采样机器人所处的环境，当遇到紧急情况时，对采样机器人发出的指令缺少了一定的依据性，而且限制了机器人的应用范围。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够实时显示无人监控船位置坐标和周围图像的无线遥控的自动采样监测船，用于水质采样、水域表面监测及目标物搜索等领域。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种无线遥控的自动采样监测船，包括船体、设置在所述船体上的执行子系统和设置在基站与所述执行子系统无线通讯的主控子系统；

所述主控子系统包括装有MAP INFO地图系统的计算机、第一单片机第一GPRS模块，所述第一GPRS模块与第一单片机双向连接，所述第一单片机的相应输出端接计算机主机的相应输入端；

所述执行子系统包括船体第二单片机、水样采样模块、导航模块、超声波测距模块、驱动模块、摄像模块和第二GPRS模块，所述第二单片机的相应输出端分别接水样采样模块和驱动模块的输入端；所述导航模块的输出端接所述第二单片机的相应输入端；所述第二单片机分别与超声波测距模块、第二GPRS模块双向连接；所述摄像模块包括水下摄像头和由云台控制的水上摄像头构成，所述第二单片机的相应输出端接云台的输入端，所述水下摄像头和水上摄像头分别与第二单片机双向连接。

执行子系统中所述水质采集模块由蠕动泵和蠕动泵控制模块构成，所述第二单片机的相应输出端接蠕动泵控制模块的输入端，所述蠕动泵控制模块的输出端接蠕动泵的输入端。

执行子系统中所述超声波测距模块由超声波发射单元和超声波接收单元构成，所述第二单片机的相应输出端接超声波发射单元的输入端，所述超声波接收单元接第二单片机的相应输入端。所述超声波测距模块至少设有两个，分别设置所述船体的不同部位；所述导航模块采用GPS、GLONESS、伽利略或北斗。

所述驱动模块包括直流电机、直流电机驱动模块和启停转向控制模块，所述第二单片机的相应输出端分别接直流电机驱动模块和启停转向控制模块的输入端，所述直流电机驱动模块和启停转向控制模块的输出端分别接直流电机的相应输入端。

所述执行子系统还包括电子罗盘，所述电子罗盘的输出端接第二单片机的相应输入端。

所述执行子系统还包括测速模块和测速传感器，所述测速传感器的输出端接测速模块的输入端，所述测速模块的输出端接第二单片机的相应输入端。

所述执行子系统还包括水温测试传感器、pH测试传感器、溶解氧测试传感器、水浊度测试传感器和水质电导率传感器，所述传感器的输出端分别接第二单片机的相应输入端。

所述第一单片机和第二单片机的型号均为TMS320VC33，所述启停转向控制模块的型号为TB6612FNG，所述蠕动泵控制模块的型号为L298N，所述超声波发射单元的型号为TCT40-2F，所述超声波接收单元的型号为TCT40-2S，所述电子罗盘的型号为MCA201。

所述主控子系统负责接收执行子系统传输的图像信息、遥控船的位置信息，并发送相关的控制命令。所述执行子系统根据主控子系统发出的航线坐标自动进行航行控制、水质取样、现场摄像、避障、航行速度控制和航线修正控制，并能够进行图像传输和航道宽度水深测量。