一种基于自主水下航行器的水下水样采集装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于水下航行器技术领域，特别涉及一种基于自主水下航行器的水下水样采集装置。
【背景技术】
[0002]自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle，AUV)是一种无需人工操控自主航行于水下的航行体，它能够完成水下勘探、侦测甚至是军事上的进攻防守等任务。AUV可搭载姿态传感器、摄像头、声纳等各类传感器，具有导航算法，可在水下自主航行，避障，实时规划最优路径。AUV具有活动范围大、潜水深度深、可进入复杂结构中、不需要庞大水面支持等优点，还具有成本和维护费用低、可重复利用、投放回收方便、续航能力长等特点。在海洋开发日益重要的今天，各国大力开展AUV技术研究，使其在军事、地质勘探、环境监测、科学实验、水下探测等方面能有更具体的应用。
[0003]水质监测是大家非常关心的问题，水质的好坏直接影响了所有人的身体健康。但是现有的水质监测的方法仍采用比较传统的方式，在船上采用绳子吊放容器入水采样，耗时较大，且在水流速度比较大的情况下难以精确控制水质的准确采样深度，影响采样的准确性。很难满足社会供水系统水源、港口河道、渔业养殖等区域的采样要求。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种基于自主水下航行器的水下水样采集装置，该装置解决了传统人工采集水样的方法以及在恶劣条件下的水下采样问题;而且该装置结构简单、使用方便。
[0005]为达到以上目的，本发明采用以下技术方案予以实现。
[0006]方案一:
[0007]—种基于自主水下航行器的水下水样采集装置，其特征在于:包括用于安装在自主水下航行器上的总支架，所述总支架上相对于该自主水下航行器的相对两侧端对称设置有多个水样采集单元，所述水样采集单元包括竖直设置的两端开通的采集管，所述采集管的上端密封设置有用于排出管内空气的单向阀，所述采集管的下端密封设置有用于控制进出水的电磁阀，所述电磁阀的控制端电连接有用于控制其的开关的继电器。
[0008]上述技术方案的特点和进一步改进:
[0009]进一步的，所述水下水样采集装置还包括用于测量水深的水深测量传感器，用于根据水深控制继电器通断的单片机，所述水深测量传感器的I/O输出端电连接单片机的1/0输入端，所述单片机的I/O输出端电连接所述继电器的控制端。
[0010]进一步的，所述总支架包括用于横搭于自主水下航行器上的横向支板，所述横向支板的两端对应对称设置有两个连接板和多个水样采集单元支架；
[0011]进一步的，所述水样采集单元支架包括两个相对设置的竖向侧板，所述竖向侧板之间横向连接有两个端部固定板，所述端部固定板的中部设置有供采集管贯穿的通孔，所述采集管的两端面设置为台阶面，所述采集管的两端台阶面卡设在两个端部固定板之间，所述端部固定板的两侧部折弯与竖向侧板贴合，并通过螺钉固定。
[0012]进一步的，所述竖向侧板上垂直设置有多个与端部固定板的两侧折弯部固定的固定孔，所述固定孔设置为腰圆孔。
[0013]进一步的，所述采集管的上端通过PPR直管密封连接所述单向阀。
[0014]进一步的，所述采集管的下端密封连接有PPR弯管的一端，所述PPR弯管的另一端密封连接有铜质直通管，所述铜质直通管上设置所述电磁阀。
[0015]进一步的，所述PPR弯管的弯曲角度为90°。
[0016]方案二:
[0017]—种水下水样采集器，其特征在于:包括上述水下水样采集装置，所述水下水样采集装置安装在自主水下航行器上，所述自主水下航行器包含总框架，所述总框架上设置有浮体和设备舱;所述浮体的上部设置有垂直推进器，其侧部设置有水平推进器;所述总框架的前部设置有前视摄像头，其下部设置有下视摄像头，所述总框架上还设置有声学探测器。
[0018]本发明的基于自主水下航行器的水下水样采集装置，可控性强、可在恶劣条件下作业，最多可携带多个水样采集单元，结构紧凑，可作为单独模块直接挂载在开架式水下航行器上;本装置可通过预先设置自主航行到规定位置，在此过程中能适应复杂水文情况可自主识别并规避水中障碍物，可一次性实施多水域多深度的精确水质采样。在社会供水系统水源、港口河道、渔业养殖等领域内实现高精度水样采集，并可节省大量人力物力。
【附图说明】
[0019]图1为本发明的一种基于自主水下航行器的水下水样采集装置的结构示意图；
[0020]图2为图1中所示的总支架以及水样采集单元的结构示意图；
[0021]图3为图1中所示的水样采集单元的结构示意图；
[0022]图4为图3的侧视不意图；
[0023]图中:1、总支架;2、浮体;3、水平推进器;4、垂直推进器;5、声学探测器;6、前视摄像头;7、下视摄像头;8、总框架;9、设备舱;10、横向支板;11、连接板;12、水样采集单元;13、端部固定板；14、竖向侧板；15、采集管；16、单向阀；17、电磁阀；18、PPR直管；19、PPR弯管；20、固定孔;21、铜质直通管。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0025]参照图1、图2、图3、图4，为本发明的一种基于自主水下航行器的水下水样采集装置的结构示意图；该水下水样采集装置包括用于安装在自主水下航行器上的总支架，总支架1上相对于该自主水下航行器的相对两侧端对称设置有多个水样采集单元12，水样采集单元12相对于自主水下航行器前后、左右均对称；水样采集单元12包括竖直设置的两端开通的采集管15，采集管15的上端密封设置有用于排出管内空气的单向阀16，采集管15的下端密封设置有用于控制进出水的电磁阀17，电磁阀17的控制端电连接有用于控制其的开关继电器。
[0026]水下水样采集装置还包括用于测量水深的水深测量传感器，用于根据水深控制继电器通断的单片机，水深测量传感器的I/o输出端电连接单片机的I/O输入端，单片机的I / 0输出端电连接继电器的控制端。
[0027]到达需要采水的深度后，单片机控制继电器将电磁阀17打开，由于水下压差的作用，水通过电磁阀17流入采集管15内部，同时采集管15内的空气通过单向阀16排出，水充满采集管15后在控制电磁阀17关闭。
[0028]总支架1包括用于横搭于自主水下航行器上的横向支板10，横向支板10的两端对应对称设置有两个连接板11和多个水样采集单元支架。
[0029]水样采集单元支架包括两个相对设置的竖向侧板14，竖向侧板14之间横向连接有两个端部固定板13，端部固定板13的中部设置有供采集管15贯穿的通孔，采集管15的两端面设置为台阶面，采集管15的两端台阶面卡设在两个端部固定板13之间，通过两个端部固定板13将采集管15固定在两个竖向侧板14之间；端部固定板13的两侧部折弯与竖向侧板14贴合，并通过螺钉固定。
[003