[发明专利]一种智能水质监测与水面清理船

权利要求书

1.一种智能水质监测与水面清理船，包括水面清理模块、动力控制模块、水质数据采集模块、主处理器、无线传输模块以及远程控制终端，其特征在于还包括太阳能供电模块、GPS全球定位模块、自动导航模块以及智能避障模块，水质数据采集模块包括前端传感器组、信号调理电路以及模数转换电路，前端传感器组采样反映水质的模拟信号数据，经过信号调理电路和模数转换电路的处理，再通过主处理器处理成水质参数，通过无线传输模块将水质参数和GPS全球定位模块获取的定位信息传输到远程控制终端，远程控制终端接收数据后进行水质分析，根据水质参数和定位信息模拟水质状况分布图；水面清理模块包括船体前部的网状垃圾收容器（3）、绳索收放器（7）、绳索（5）、摄像头和视觉识别系统，网状垃圾收容器（3）用于垃圾收集，绳索收放器（7）控制绳索（5）收放，绳索（5）通过固定环（12）与网状垃圾收容器（3）相连，摄像头实时监控水面环境，视觉识别系统识别出水面浮游垃圾后由网状垃圾收容器（3）自动进行垃圾清理。

2.根据权利要求1所述的智能水质监测与水面清理船，其特征在于太阳能供电模块包括光伏太阳能电池板（2）及自动旋转装置，太阳能供电模块采用最大功率点跟踪方法，光伏太阳能电池板（2）根据阳光直射角度自动旋转保持与阳光直射方向垂直。

3.根据权利要求2所述的智能水质监测与水面清理船，其特征在于自动旋转装置包括从动半齿轮（14）、第一主动齿轮（19）、第一齿轮电机（18）、第一旋转环（16）、第二旋转环（20）、旋转环驱动电机（22）以及第二主动齿轮（23）；从动半齿轮（14）垂直固定在光伏太阳能电池板（2）下方，第一旋转环（16）与第二旋转环（20）共轴，第一旋转环（16）的外层和第二旋转环（20）的外层均固定在船上，从动半齿轮（14）由第一齿轮电机（18）带动，第二旋转环（20）的内层由旋转环驱动电机（22）带动，第二旋转环（20）的内层与垂直支撑支架（15）固定连接，垂直支撑支架（15）的上端与光伏太阳能电池板（2）可转动连接。

4.根据权利要求3所述的智能水质监测与水面清理船，其特征在于太阳能供电模块包括一个半球形太阳光直射方向传感器，该传感器由两块半圆形电路板和一块圆形电路板构成，三块电路板两两相互垂直，各电路板的曲边上密布光敏电阻（24）。

5.根据权利要求1所述的智能水质监测与水面清理船，其特征在于前端传感器组包括温度传感器、湿度传感器、PH传感器、电导率传感器、溶解氧传感器、重金属离子传感器、辐射传感器以及PM2.5传感器。

6.根据权利要求1所述的智能水质监测与水面清理船，其特征在于无线传输模块使用Zigbee网络模块。

7.根据权利要求1所述的智能水质监测与水面清理船，其特征在于自动导航模块包括航姿参考系统，其包括两个MEMS传感芯片以及三轴磁力计；远程控制终端能设定航行路线后，船体能自动按照所设路线自动航行。

8.根据权利要求1所述的智能水质监测与水面清理船，其特征在于智能避障模块包括6个超声波模块。