[发明专利]一种用于排污口溯源的水下机器人及搜寻定位方法

说明书

本发明公开一种用于排污口溯源的水下机器人及搜寻定位方法，所述水下机器人的前后左右四个方向分别安装设有浊度传感器，所述水下机器人的前端的下侧连接有照明灯、以及防水摄像装置，所述水下机器人的前端设有排污口溯源模块，所述水下机器人的内部还设有主控制器、通讯装置、GPS模块、蓄电池，所述水下机器人包括无缆作业模式和有缆作业模式；通过无缆作业模式和有缆作业模式的切换，可以更加高效快速的对排污口进行搜寻定位，减少水面监测站人员的劳动强度，避免现有技术中在单一模式下不够精准或者搜寻较慢的缺陷。

技术领域

本发明涉及到水下探测设备领域，具体涉及到一种用于排污口溯源的水下机器人及搜寻定位方法。

背景技术

入河排污口普查，是实施地表水污染源溯源、水功能区管理、保障饮水安全、促进水资源可持续利用的重要措施之一。在实际工作当中，由于排污口排放污水种类及流量大小不同，排污口所处的地理位置环境复杂多样等原因，有些排污口分布于水下，受到河流水体的掩蔽作用，不利于工作人员进行判断与统计，给入河排污口普查工作增添了许多困难和复杂的因素。

现有技术申请号为CN201711129031.7的中国发明专利于2018年04月17日公开了一种城市河道排污口巡查方法及巡查系统，包括水上移动基站以及排污口探测机器人，两者之间可通讯且两者之间设置有定位系统，水上移动基站可以调配管理排污口探测机器人并获取排污口探测机器人的数据，通过协同两者的工作可以高效完成河道排污口的搜查与定位工作并将数据反馈至用户手中，效率高；水上移动基站包括巡航载体，巡航载体上设置有控制中心、定位模块以及基站电源；排污口探测机器人包括水下机器人，水下机器人上设置有避障系统、排污口探测单元、机器人电源以及机器人控制器；

现有技术申请号为CN201911186312.5的中国发明专利于2020年03月17日公开了一种河道沿线排污口无人化巡查系统，包括有水上基站和水下机器人，水上基站包括有基站本体、基站处理器和基站电源，水上基站所述结构均设置在基站本体内部；水下机器人包括有机器人本体、机器人控制器、水质监测模块、水样采集模块、工业电脑、驱动模块、机器人定位器和电源，机器人所述结构均设置在机器人本体内部，水上基站和水下机器人均设置有无线数据传输装置，水上基站和水下机器人通过无线数据传输装置通讯交流，该系统通过水上基站和水下机器人分工协调检测排污口水质情况，并通过向量场直方图法进行避障，能及时将水质信息传递给信息中心，实现了河道沿线排污口无人化巡查任务。

但以上申请方案均存在以下缺陷(1)水下机器人与水上移动基站为单一的无线通讯模式，传输带宽低，水上移动基站的人员难以获得水下的实时影像，从而影响探测的准确性；(2)水下机器人探测排污口的过程由机器全自动判断，缺少人工筛查的步骤，难以避免信号干扰、判断失误、机器故障等各种客观因素的影响；(3)有水下机器人在无缆模式下，逐个探测具体的排污口，耗时长，电量耗损大，航行探测范围有限。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种用于排污口溯源的水下机器人，通过无缆作业模式和有缆作业模式的切换，可以更加高效快速的对排污口进行搜寻定位，减少水面监测站人员的劳动强度，避免现有技术中在单一模式下不够精准或者搜寻较慢的缺陷。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种用于排污口溯源的水下机器人，所述水下机器人的前后左右四个方向分别安装设有前浊度传感器、后浊度传感器、左浊度传感器、右浊度传感器，所述水下机器人的前端的下侧连接密封壳体，所述密封壳体内设有摄像电机，所述摄像电机输出端连接伸出所述密封壳体的旋转轴，所述旋转轴连接有照明灯、以及防水摄像装置，所述水下机器人的前端设有排污口溯源模块，所述水下机器人的内部还设有主控制器、通讯装置、GPS模块、蓄电池，所述水下机器人包括用于快速搜寻排污口的无缆作业模式和用于精确定位排污口的有缆作业模式。

具体的，在无缆作业模式下，水下机器人为快速航行状态，用于快速搜寻断排污口的所在方位，有缆模式下，水下机器人由水面监测站的工作人员操控，精确的定位排污口的位置；