[发明专利]悬浮式自平衡自巡航水质在线监测装置、监测与评估方法

权利要求书

1.一种悬浮式自平衡自巡航水质在线监测装置，其特征在于，包括悬浮舱主体(1)、通信与控制系统、位于悬浮舱主体(1)内部可以自平衡姿态调节的悬空搭载台(2)，所述悬浮舱主体(1)外部设有若干悬浮脚(4)，各悬浮脚(4)用于驱动悬浮舱主体(1)自平衡姿态调节、巡航或定点悬浮，所述悬空搭载台(2)上设有水样检测装置，所述通信与控制系统用于接收卫星信号并根据水域地形规划W型水域巡航路径和W型水域巡航路径上的采样点、控制悬浮脚(4)运行、控制悬空搭载台(2)姿态调节、控制水样检测装置沿采样点在线检测悬浮舱主体(1)外部水质、依据水样检测装置的在线检测结果评估水域水质并输出监测和评估结果。

2.根据权利要求1所述一种悬浮式自平衡自巡航水质在线监测装置，其特征在于，所述悬浮舱主体(1)包括浮心可以变化且位于悬空搭载台(2)底部的悬浮底舱(11)、与悬浮底舱(11)相连且位于悬空搭载台(2)外部的外罩，所述外罩可以依据控制系统的监测和评估结果显示对应可视警示信号。

3.根据权利要求1所述一种悬浮式自平衡自巡航水质在线监测装置，其特征在于，所述通信与控制系统包括外控制器(31)，所述外控制器(31)包括GPS模块、通信模块和协调外控制器(31)运行的外核心控制器，所述GPS模块用于通过通信模块与卫星通信反馈位置信息，所述外核心控制器集成有W型水域巡航路径自动规划算法，所述W型水域巡航路径自动规划算法依据GPS模块的位置信息解算优化W型水域巡航路径和水样检测装置的采样点、优化W型水域巡航路径为采样点表征水域整体状况条件下的最短路径。

4.根据权利要求3所述一种悬浮式自平衡自巡航水质在线监测装置，其特征在于，所述外控制器(31)包括第一陀螺仪和第一驱动模块，所述第一陀螺仪用于对悬浮舱主体(1)姿态解析，所述第一驱动模块用于驱动悬浮脚(4)姿态调节和运行，所述外核心控制器用于依据W型水域巡航路径自动规划算法的结果和/或第一陀螺仪的姿态反馈控制第一驱动模块运行。

5.根据权利要求4所述一种悬浮式自平衡自巡航水质在线监测装置，其特征在于，所述悬浮脚(4)包括悬浮腿(41)和椭球形悬浮体，所述悬浮腿(41)一端与悬浮舱主体(1)相连，悬浮腿(41)另一端与椭球形悬浮体相连，所述悬浮腿(41)包括至少一个关节，所述关节上设有与第一驱动模块相连的第一驱动机构，所述第一驱动机构用于驱动关节相对运动，所述椭球形悬浮体与悬浮腿(41)之间第二驱动机构，所述第二驱动机构与第一驱动模块相连且用于驱动椭球形悬浮体相对悬浮腿(41)转动。

6.根据权利要求1所述一种悬浮式自平衡自巡航水质在线监测装置，其特征在于，所述悬空搭载台(2)可以相对悬浮舱主体(1)转动，悬空搭载台(2)上设有用于驱动悬空搭载台(2)自平衡的平衡装置，所述通信与控制系统包括内控制器(32)，所述内控制器(32)包括第二陀螺仪、第二驱动模块和调内控制器(32)运行的内核心控制器，所述第二陀螺仪用于对悬空搭载台(2)姿态解析，所述第二驱动模块用于驱动平衡装置和水样检测装置运行，所述内核心控制器用于依据第二陀螺仪的姿态反馈控制第二驱动模块对平衡装置的驱动、内核心控制器上集成有水域水质评估模型，所述水域水质评估模型用于依据水样检测装置的在线检测结果评估水域水质并生成监测和评估结果。