[发明专利]一种用于湖底无人船舶系统的水质采样系统

说明书

本发明公开了一种一种用于湖底无人船舶系统的水质采样系统，包括可漂浮在湖面的无人船，且所述无人船上还设置有能驱动自身在水面行驶的驱动装置；所述湖面的无人船的正下方设置有潜水器，潜水器完全浸没于水中，所述潜水器与无人船通过硬质的连接杆固定连接成一体结构；所述无人船在水面的行驶会同步带动潜水器同步水平位移；本发明的结构简单，没有牵引绳结构，无人船行驶到预定地点后可以在推进器的作用下自动下沉到预定高度，自动采样，然后还能顺利返回，实现采样过程完全无人化。

技术领域

本发明属于水质采样领域。

背景技术

现有的深水采样往往需要在岸边或者在轮船上，工作人员用牵引绳引导的基础上投 放采样装置下沉到预定高度进行采样，然后人工将采样装置从深水中通过牵引绳拉上来，这种采样方式必须是有人才能实施。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种无人化的一种用于湖 底无人船舶系统的水质采样系统。

技术方案：为实现上述目的，本发明的一种用于湖底无人船舶系统的水质采样系统， 包括可漂浮在湖面的无人船，且所述无人船上还设置有能驱动自身在水面行驶的驱动装 置；

所述湖面的无人船的正下方设置有潜水器，潜水器完全浸没于水中，所述潜水器与 无人船通过硬质的连接杆固定连接成一体结构；所述无人船在水面的行驶会同步带动潜 水器同步水平位移；

所述潜水器的下潜运动会向下拉动无人船，使无人船克服自身所受浮力跟着潜水器 一体下沉到湖面下方；所述潜水器上还安装有湖水采样单元，湖水采样单元到达预定深度会自动取样。

进一步的，潜水器与无人船通过硬质的连接杆固定连接成的一体结构的综合密度小 于水的密度；在潜水器静默关机状态下，无人船自身至少五分之四的体积浸入水中；所述无人船上还设置有GPS定位装置。

进一步的，所述潜水器包括潜水横梁，所述潜水横梁的中部固定连接所述连接杆的 下端；所述潜水横梁的中部下侧固定安装有配重；所述配重的四周呈矩形阵列分布有四个水下推进器，四个水下推进器分别通过四个支架固定连接在潜水横梁上；四所述水下 推进器的轴线均为竖向；四所述水下推进器同步运行时能对潜水器整体形成一个向下的 推进力，且所述推进力能克服无人船的浮力，进而使潜水器与无人船通过硬质的连接杆 固定连接成的一体结构保持稳定的姿态缓慢下沉；四所述水下推进器关机静默后，潜水 器与无人船通过硬质的连接杆固定连接成的一体结构在浮力作用下自动上浮。

进一步的，所述湖水采样单元包括倾斜的一号直线管体，所述一号直线管体通过两 连接柱固定连接于所述潜水横梁下方；所述一号直线管体的下方设置有倾斜的二号直线 管体，所述一号直线管体的倾斜低端与二号直线管体的倾斜高端之间设置有转轴，还包括一号摇臂和二号摇臂，所述一号摇臂的一端固定在所述二号直线管体的外壁上，所述 二号摇臂的一端固定在一号直线管体的外壁上；所述一号摇臂另一端的轴承孔和二号摇 臂的另一端轴承孔分别通过轴承与转轴两端转动配合；所述二号直线管体与一号直线管 体所成的夹角大小为a；所述潜水器的逐渐下沉会使所述二号直线管体在一号摇臂的约 束下沿转轴轴线处的轴心H逐渐向上摆动，进而使二号直线管体与一号直线管体所成的 夹角逐渐变小；

还包括一组水下对射式光电开关，所述水下对射式光电开关包括相互对应且保持间 距的光束发射器和光束接收器，光束发射器和光束接收器设置在二号直线管体与一号直 线管体之间的两侧，所述光束接收器能接收到光束发射器发出的光束；当光束发射器与光束接收器之间存在遮挡物时，所述光束接收器不能接收到光束发射器发出的光束；二 号直线管体与一号直线管体所成的夹角的数值由a变小到b时，二号直线管体刚好遮挡 光束发射器射出的光束，进而使光束接收器无法接收到光束发射器发出的光束。

进一步的，所述光束发射器和光束接收器分别通过一号支架和二号支架固定连接在 所述潜水横梁上。