一种河道沿线排污口无人化巡查系统
专利汇可以提供一种河道沿线排污口无人化巡查系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及巡查系统领域，具体涉及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。，下面是一种河道沿线排污口无人化巡查系统专利的具体信息内容。
1.一种河道沿线排污口无人化巡查系统，其特征在于，包括有水上基站和水下机器人，水上基站包括有基站本体（1）、基站处理器、基站电源，水上基站所述结构均设置在基站本体（1）内部；水下机器人包括有机器人本体（5）、机器人控制器（6）、水质监测模仪（7）、水样采集模块（8）、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（5）内部，水质监测模仪（7）和水样采集模块的工作端贯穿机器人机壳与外部连通，水质监测模仪（7）、机器人控制器和机器人定位器均与工业电脑通讯连接，所述水样采集模块（8）和驱动模块均与机器人控制器（6）通讯连接，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。
2.根据权利要求1所述的一种河道沿线排污口无人化巡查系统，其特征在于，水样采集模块（8）包括有小型吸水泵（8a）、取样架（8b）、固定座（8c）、旋转器（8d）、安置盒（8e）、步进电机（8f）、安装座（8g）、引流架（8h）、引流柱（8i）、单向阀（8j）、取样瓶（8k）和固定圈（8l），固定座（8c）内部设置有圆槽（8c3），圆槽（8c3）圆周面上均匀分布有沿固定座（8c）径向贯穿的第一通孔（8c1），相邻的两个第一通孔（8c1）之间设置有沿固定座（8c）径向贯穿和第二通孔（8c2），存在一处第二通孔（8c2）堵塞，引流架（8h）内圆周面上设置有沿引流架（8h）径向均匀分布的第一凹槽（8h1），第一凹槽（8h1）与第一通孔（8c1）数目相同，引流架（8h）与安装座（8g）之间通过沿安装座（8g）径向的引流柱（8i）固定连接，引流柱（8i）的两端分别抵接在引流架（8h）的内圆周面和安装座（8g）的外圆周面上，引流柱（8i）的两端将第一通孔（8c1）和第一凹槽（8h1）连通，引流架（8h）通过固定设备固定安装在水下机器人的底端，引流架（8h）底端还设置有沿引流架（8h）轴向均匀分布的第二凹槽（8h2），第一凹槽（8h1）与第二凹槽（8h2）连通，安装座（8g）同轴设置在第二凹槽（8h2）底端并与第二凹槽（8h2）内部连通，取样瓶（8k）瓶口朝上同轴设置在安装座（8g）内部，单向阀（8j）沿安装座（8g）的径向设置在安装座（8g）的圆周面上，单向阀（8j）的入水口与安装座（8g）内部连通，单向阀（8j）的出水口通过软管贯穿与机器人与外部连通，旋转器（8d）顶端设置有进水槽（8d1），旋转器（8d）的圆周面上设置有沿径向贯穿的注水槽（8d2），旋转器（8d）同轴设置在固定座（8c）凹槽内并通过固定圈（8l）限制在固定座（8c）中，取样架（8b）中心位置设置有同轴的空心柱（8b1），取样架（8b）同轴设置在固定座（8c）顶端并且空心柱（8b1）底端插接在进水槽（8d1）中，小型吸水泵（8a）设置在水下机器人的内部，小型吸水泵（8a）的出水口与空心柱（8b1）通过软管连接，小型吸水泵（8a）的进水口通过软管与机器人外部连通，安置盒（8e）同轴设置在固定座（8c）的底端，步进电机（8f）同轴设置在安置盒（8e）内部，步进电机（8f）的工作端贯穿固定座（8c）底端与旋转器（8d）底端同轴固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种河道沿线排污口无人化巡查系统，其特征在于，机器人本体（5）上设置有进水柱（5a），水样采集模块（8）的进水口与进水柱（5a）通过软管固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种河道沿线排污口无人化巡查系统，其特征在于，驱动模块包括有移动部件（9a）和声纳避障系统，移动部件（9a）设置在水下机器人尾端；声纳避障系统设置在水下机器人的头部，移动部件（9a）与机器人控制器（6）通讯连接，声纳避障系统与工业电脑通讯连接。
5.根据权利要求1所述的一种河道沿线排污口无人化巡查系统，其特征在于，移动部件（9a）包括有主推电机（9a1）、螺旋桨（9a2）、横向转动舵（9a3）和纵向转动舵（9a4），主推电机（9a1）安装在机器人主体的尾部，主推电机（9a1）的工作端朝外，主推电机（9a1）与机器人处理器通讯连接，螺旋桨（9a2）同轴安装在主推电机（9a1）的工作端，横向转动舵（9a3）可转动的设置在机器人主体的上表面，纵向转动舵（9a4）可转动的设置在机器人本体（5）尾部的左右两端。
6.根据权利要求1所述的一种河道沿线排污口无人化巡查系统，其特征在于，工业电脑采用向量场直方图法对声纳避障系统收集的信号进行处理，工作状态时，在有障碍物的情况下，工业电脑采用向量场直方图法重新规划路线。
7.根据权利要求1所述的一种河道沿线排污口无人化巡查系统，其特征在于，声纳避障系统包括有声纳环（9b）和声纳信号处理器，声纳环（9b）与声纳信号处理器通讯连接，声纳信号处理器与工业电脑通讯连接。
8.根据权利要求1所述的一种河道沿线排污口无人化巡查系统，其特征在于，声纳环
（9b）是由支架（9b1）和二十四个声纳（9b2）组成，支架（9b1）安装在机器人本体（5）的头部，声纳（9b2）沿支架（9b1）的轴向均匀分布在支架（9b1）上，声纳（9b2）的工作端朝向机器人本体（5）头部的前方，声纳（9b2）与声纳信号处理器通讯连接。
9.根据权利要求1所述的一种河道沿线排污口无人化巡查系统，其特征在于，水下机器人还包括有水深传感器（7d），水深传感器（7d）设置在机器人本体（5）内部，水深传感器（7d）的工作端贯穿机器人本体（5）朝向外部，水深传感器（7d）与工业电脑通讯连接。
10.根据权利要求1所述的一种河道沿线排污口无人化巡查系统，其特征在于，还包括
有电量监测模块，电量检测模块与电源电连接，电量检测模块与工业电脑通讯连接。
一种河道沿线排污口无人化巡查系统
技术领域
背景技术
发明内容
传输装置通讯交流，基站控制器对信号进行处理后通过无线数据传输装置与信息中心进行信息交流，信息中心将水质监测任务发送给水上基站，水上基站再通过无线数据传输装置将任务信号传递给水下机器人，工业电脑将对任务信号进行处理后发送控制信号给机器人控制器，使其控制水下机器人在规划路线上航行，通过工业电脑控制水质监测模块监测周围水质，并将数据记录发送工业电脑再次传输给水上基站，工业电脑通过水质监测模块监测到的水质信息，判断水质污染是否超标，水质超标后工业电脑发送控制信号给机器人控制器控制水样采集模块对该处排污口进行水样采集，机器人定位器进行定位，并将位置信息通过无线数据传输装置发送给水面基站，基站处理器对数据信息进行记录并发送给信息中心，直到航线结束后，水下机器人返回到起点完成巡查任务；基站电源为水上基站提供工作电压，电源为水下机器人提供工作电流。
图3是本发明实施例所述的一种河道沿线排污口无人化巡查系统的水下无人机的立体
图；
图4是本发明实施例所述的一种河道沿线排污口无人化巡查系统的信号传递方框图；
图5是本发明实施例所述的一种河道沿线排污口无人化巡查系统的声纳采集信号传递
方框图；
图6是本发明实施例所述的一种河道沿线排污口无人化巡查系统的运动规划流程图；
图7是本发明实施例所述的一种河道沿线排污口无人化巡查系统的水样采集模块的立
体图；
图8是本发明实施例所述的一种河道沿线排污口无人化巡查系统的水样采集模块的结
构分解图；
图9是本发明实施例所述的一种河道沿线排污口无人化巡查系统的引流架和安置盒的
侧视图；
图10是图9的A-A方向剖视图；
图11是图10的B-B方向剖视图；
图12是本发明实施例所述的一种河道沿线排污口无人化巡查系统的旋转器的侧视图；
图13是图12的C-C方向剖视图。
5、机器人本体；5a、进水柱；
6、机器人控制器；
7、水质监测模块；
8、水样采集模块；8a、小型吸水泵；8b、取样架；8b1、空心柱；8c、固定座；8c1、第一通孔；
8c2、第二通孔；8c3、圆槽；8d、旋转器；8d1、进水槽；8d2、注水槽；8e、安置盒；8f、步进电机；
8g、安装座；8h、引流架；8h1、第一凹槽；8h2、第二凹槽；8i、引流柱；8j、单向阀；8k、取样瓶；
8l、固定圈；
9a、移动部件；9a1、主推电机；9a2、螺旋桨；9a3、横向转动舵；9a4、纵向转动舵； 9b、声纳环；9b1、支架；9b2、声纳。
具体实施方式
708L型电导率、溶解氧套装多参数分析仪，通过USB或RS232连接工业电脑。
8h1与第一通孔8c1数目相同，引流架8h与安装座8g之间通过沿安装座8g径向的引流柱8i固定连接，引流柱8i的两端分别抵接在引流架8h的内圆周面和安装座8g的外圆周面上，引流柱8i的两端将第一通孔8c1和第一凹槽8h1连通，引流架8h通过固定设备固定安装在水下机器人的底端，引流架8h底端还设置有沿引流架8h轴向均匀分布的第二凹槽8h2，第一凹槽
8h1与第二凹槽8h2连通，安装座8g同轴设置在第二凹槽8h2底端并与第二凹槽8h2内部连通，取样瓶8k瓶口朝上同轴设置在安装座8g内部，单向阀8j沿安装座8g的径向设置在安装座8g的圆周面上，单向阀8j的入水口与安装座8g内部连通，单向阀8j的出水口通过软管贯穿与机器人与外部连通，旋转器8d顶端设置有进水槽8d1，旋转器8d的圆周面上设置有沿径向贯穿的注水槽8d2，旋转器8d同轴设置在固定座8c凹槽内并通过固定圈8l限制在固定座
8c中，取样架8b中心位置设置有同轴的空心柱8b1，取样架8b同轴设置在固定座8c顶端并且空心柱8b1底端插接在进水槽8d1中，小型吸水泵8a设置在水下机器人的内部，小型吸水泵
8a的出水口与空心柱8b1通过软管连接，小型吸水泵8a的进水口通过软管与机器人外部连通，安置盒8e同轴设置在固定座8c的底端，步进电机8f同轴设置在安置盒8e内部，步进电机
8f的工作端贯穿固定座8c底端与旋转器8d底端同轴固定连接。
供，导致反应延时而不利于数据的实时处理，从而使得机器人运动速度变慢，因此进行改变，由于被检测到的障碍物最可能的位置就是在锥形轴线附近，所以每次仅需要更新位于锥形的轴线上且到声纳距离等于声纳读数的栅格，在机器人不断的运行、声纳连续采样的过程中，这种方法同样可以获得对障碍物的概率分布。
据传输装置通讯交流，基站控制器对信号进行处理后通过无线数据传输装置与信息中心进行信息交流，信息中心将水质监测任务发送给水上基站，水上基站再通过无线数据传输装置将任务信号传递给水下机器人，工业电脑将对任务信号进行处理后发送控制信号给机器人控制器6，使其控制水下机器人在规划路线上航行，通过工业电脑控制水质监测模块7监测周围水质，并将数据记录发送工业电脑再次传输给水上基站，工业电脑通过水质监测模块7监测到的水质信息，判断水质污染是否超标，水质超标后工业电脑发送控制信号给机器人控制器6控制水样采集模块8对该处排污口进行水样采集，机器人定位器进行定位，并将位置信息通过无线数据传输装置发送给水面基站，基站处理器对数据信息进行记录并发送给信息中心，直到航线结束后，水下机器人返回到起点完成巡查任务；基站电源为水上基站提供工作电压，电源为水下机器人提供工作电压。
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