[实用新型]一种水质监测和水处理一体化无人船

说明书

本实用新型提供一种水质监测和水处理一体化无人船，包括铝合金无人船载体、船载微纳米水处理装置、水处理剂投放装置、能源模块、螺旋桨推进机构、水质在线监测传感器模块、水文在线监测传感器模块、视频监测装置模块，STM32单片机主控制模块、GPS/北斗NEO‑7导航定位模块、无线数传模块，主控制模块连接导航模块、水质在线监测传感器模块、水文在线监测传感器模块及数据传输模块、岸上远程上位机和遥控器，主控制模块还连接船载的微纳米水处理装置、水处理剂投放装置，既能实时在线监测水体水质参数和水文参数，又能通过搭载微纳米水处理装置和水处理剂投放装置原位修复受污染水体，具有自主航行和智能避障功能，既能遥控也可通过上位机平台实现远程控制。

技术领域

本实用新型属于环保领域，具体涉及一种水质监测和水处理一体化无人船。

背景技术

在我国许多城乡河道、湖塘污染普遍存在且日益突出。污水直排河道，流经的河段污染严重，水体出现季节性或终年黑臭，如何治理污染水体、黑臭水体是我国生态文明建设现阶段迫切需要解决的问题。2015年4月国务院印发的《水污染防治行动计划》(又称“水 十条”)提出，到2020年，地级及以上城市黑臭水体控制在10％以内，到2030年，城市黑臭 水体总体消除。2015年9月国家住建部、环保部又联合发布了《城市黑臭水体整治工作指南》， 成为“水十条”的一个配套细则。2016年12月中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关 于全面推行河长制的意见》，并发出通知要求各地区各部门结合实际认真贯彻落实。2017年 以来，全国各省市地区相继出台工作方案，将黑臭水体整治作为河长制治河的重点工作之一。由此可见，黑臭水体治理在“十三五”期间将是水环境治理的重要任务。无人船作为一种智能化的治水装置，在水质监测、水生态恢复、黑臭水体治理中正在起着越来越重要的作用。国家专利CN 103803045 A公开了一种环境监测船，包括船体、船体驱动动力、能源供应、环境参数监测与显示、巡航驾驶控制系统、通讯系统。这种监测船可替代人完成偏远或恶劣环境下的水域环境监测，但是这种无人船尚不具有水质在线治理的功能。梁冠辉发表的题为基 于ARM的无人船控制系统论文给出了无人船运动控制软件，这是针对有舵机的无人船设计的。

发明内容

为克服现有无人船的一些缺欠，本实用新型提供了一种应用物联网技术的水质在线监 测和水处理一体化无人船，既能实时、在线监测水体水质参数和水文参数，又能通过搭载微 纳米水处理装置和水处理剂投放装置原位修复受污染水体，具有自主航行和智能避障功能， 既能遥控也可通过上位机平台实现远程控制。

为实现以上目的，本实用新型提供了一种水质监测和水处理一体化无人船，由六部分 组成，包括无人船船体系统1、能源动力系统2、船载执行系统3、传感系统4、导航和控制 系统5、岸端控制系统6。

无人船船体系统1优选铝合金制作，为双体船；能源动力系统2包括能源模块、电压检测模块和双螺旋桨推进机构；船载执行系统3包括船载的微纳米水处理装置和水处理剂存 储投放装置；传感系统4包括水质在线监测传感器模块、水文在线监测传感器模块、视频监 测装置模块，水质在线监测模块包括有ORP传感器、氨氮传感器、溶解氧传感器、PH值传感 器、透明度传感器、盐度传感器中的一种或多种，水文在线监测模块包括水温传感器、水深 传感器中的一种或多种；导航和控制系统5包括主控制模块、GPS/北斗定位模块、导航模块、 避障模块、无线数传模块、电机驱动模块；岸端控制系统6包括上位机和遥控器，通过无线 网络与无线数传模块通信，实现所述岸端控制系统与主控制模块进行信息交换。主控制模块 分别连接GPS/北斗定位模块、导航模块、避障模块、无线数传模块、传感器模块、电压检测 模块和电机驱动模块，所述电机驱动模块也联通遥控器，实现水质监测和水处理一体化无人 船受遥控器控制或受上位机控制。