应急监测智能巡航平台系统的制作方法

1.本实用新型属于水环境监测技术领域，具体说是一种应急监测智能巡航平台系统。


背景技术：

2.水污染问题严重影响着人们的生产生活安全，对湖泊、河道、近海进行准确、及时的监测，对于水环境应急监测、治理和水质安全保障具有重要意义。现有的水质监测站、浮标等水质监测方式存在位置固定、人工成本高、部分水域无法进入监测等情况，造成目前监测体系存在响应不及时、时间与空间分辨率较低等问题。目前本领域需要解决的主要问题包括：
3.1、有效地解决使用无动力船时的人力及物力投入；
4.2、对于人员无法进入或者无法快速到达的区域可以进行及时的监测；
5.3、在水环境中突发污染、灾害时，监测成本高、数据不及时及作业危险等问题；
6.4、通过快速的响应及实时数据回传，提高测量时效性及准确性；
7.5、适用于多种恶劣的环境，解决环境因素造成的局限性；
8.6、信号丢失引起的数据丢失，保证数据完整性。
9.因此，如何设计一种应急监测智能巡航平台系统，能够自主完成对湖泊、河道、近海等环境监测的自动化作业，可在水环境中突发污染、灾害时进行应急监测及巡航监测，并及时提供检测数据，具有安全方便、精度高、成本低等优点，并能进一步提升工作效率，这是目前本技术领域亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

10.本实用新型为解决现有技术存在的上述问题，提供一种应急监测智能巡航平台系统，可在水环境中突发污染、灾害时进行应急监测及巡航监测，并及时提供检测数据，能够自主完成对环境监测的自动化作业，具有安全方便、精度高、成本低及工作效率高的优点。
11.本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
12.一种应急监测智能巡航平台系统，其特征在于，包括远程服务器和由单体船及其搭载的巡航作业设备形成的巡航作业平台，所述的巡航作业设备包括控制系统、若干环境数据采集设备、摄像机、电源模块、避障模块、导航定位模块及通讯设备，所述环境数据采集设备、摄像机、避障模块、导航定位模块及通讯设备均与所述控制系统连接，所述电源模块为所述巡航作业平台上的各用电设备供电，所述单体船以自主航行或遥控的方式巡航作业，并对水环境进行应急监测和实时监控，所述控制系统控制所述通讯设备通过网络与所述远程服务器实现监测数据的传输。
13.对上述技术方案的改进：所述环境数据采集设备包括核辐射监测仪、溢油监测仪及水质多参数监测仪，所述环境数据采集设备用于进行包括核辐射、溢油、藻类的状况以及ph、溶解氧、电导率参数的实时监测。
14.对上述技术方案的进一步改进：所述导航定位模块为gps设备或/和北斗设备；所述避障模块为超声波避碰系统；所述的网络为4g或5g网络。
15.对上述技术方案的进一步改进：所述单体船的船舱口上设置防水舱盖，所述防水舱盖上设置所述摄像机、gps设备及北斗设备，所述gps设备及通讯设备上设置天线，所述单体船的船舱内设置水质多参数监测仪、核辐射监测设备及溢油监测设备，所述核辐射监测设备及溢油监测设备均有部分伸出所述单体船的外壳，所述水质多参数监测仪上的检测传感器设置在所述单体船外壳的吃水部位。
16.对上述技术方案的进一步改进：所述单体船的船尾部设置两个螺旋桨，所述螺旋桨由所述控制系统控制，所述电源模块为所述螺旋桨的驱动装置提供电力。
17.对上述技术方案的进一步改进：所述电源模块包括锂电池、电源控制器及太阳能板，所述太阳能板设置在所述单体船的顶面上，所述锂电池及电源控制器设置所述单体船的船舱内，所述太阳能板及锂电池分别通过所述电源控制器与所述控制系统连接。
18.对上述技术方案的进一步改进：所述单体船的船体为pe材料一次性模具成型；所述单体船的船体两个侧面各设置一个把手。
19.本实用新型的优点和积极效果是：
20.1、本实用新型应急监测智能巡航平台主要由单体船及其搭载的巡航作业设备形成的巡航作业平台组成，通过导航定位模块实现单体船的定位及自动巡航功能。并结合摄像机和超声波雷达实现自动避障功能，有效避开行进途中的障碍；同时配合远程服务器，提供物联网通信方案和数据传输通信方案，在4g/5g网络通信信号覆盖的环境下，用物联网技术将监测的数据远距离即时传输到数据管理中心或者水质监管部门,在无通讯信号区域还可以通过北斗系统回传监测数据。因此，在人员无法进入或无法快速到达的区域，可以将巡航作业平台就近投放在水域中，通过定位污染或灾害区域，由巡航作业平台自主前往地点并监测，并定时返程，既节省了人力，也避免了人工作业的危险。
21.2、本实用新型应急监测智能巡航平台属于新型的水上监测平台,其以小型推进器为基础,集成定位、导航与控制设备,以遥控/自主的工作方式,可完成相关环境的实时监测及巡航监测任务。有效解决传统作业模式下的效率低下，以及受环境等因素限制的局限性，根据不同的应用环境可搭载多种环境数据采集设备，可以监测核辐射、溢油、各种藻类等多种水质污染参数，还可以监测常规水质参数温度、电导率、盐度、电阻率、tds、ph、orp、溶解氧、浊度、tss等，实现了智能化、数字化及多样化的巡航监测。具有安全方便、精度高、成本低及工作效率高等优点。
22.3、本实用新型的应急监测智能巡航平台采用特质pe惰性材料，耐腐蚀，在恶劣水体或长时间氧化环境下仍能保持极其长的使用寿命。船体一次性磨具成型能够承受强力冲击不至于损坏。防水性能好，可以达到ip67防护等级。
附图说明
23.图1是本实用新型一种应急监测智能巡航平台系统的立体图；
24.图2是本实用新型一种应急监测智能巡航平台系统的侧视图；
25.图3是本实用新型一种应急监测智能巡航平台系统的后视图；
26.图4是本实用新型一种应急监测智能巡航平台系统的俯视图；
27.图5是本实用新型一种应急监测智能巡航平台系统的仰视图；
28.图6是本实用新型一种应急监测智能巡航平台系统中的连接结构示意图。
29.图中编号为：1-巡航作业平台、2-把手、3-太阳能板、4-防水舱盖、5-螺旋桨、6-摄像机、7-北斗设备、8-天线、9-核辐射监测仪、10-溢油监测设备、11-控制系统、12-gps设备、13-通讯设备、14-电源控制器、15-锂电池、16-第一电缆、17-第二电缆、18-第三电缆、19-第四电缆、20-第五电缆、21-第六电缆、22-第七电缆、23-第八电缆、24-第九电缆、25-第十电缆。
具体实施方式
30.以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明：
31.参见图1-图6，本实用新型一种应急监测智能巡航平台系统的实施例，包括远程服务器和由单体船及其搭载的巡航作业设备形成的巡航作业平台1，所述的巡航作业设备包括控制系统11、若干环境数据采集设备、摄像机6、电源模块、避障模块、导航定位模块及通讯设备13，所述环境数据采集设备、摄像机6、避障模块、导航定位模块及通讯设备13均与所述控制系统11连接；电源模块为巡航作业平台1上的各用电设备供电。上述单体船以自主航行或遥控的方式巡航作业，并对水环境进行应急监测和实时监控，控制系统11控制所述通讯设备通过网络与所述远程服务器实现监测数据的传输。优选地，上述的网络为4g或5g网络；通讯设备13可选择通讯电台或4g/5g通讯设备。
32.进一步地，上述环境数据采集设备包括核辐射监测仪9、溢油监测仪10及水质多参数监测仪，环境数据采集设备用于进行包括核辐射、溢油、藻类的状况以及ph、溶解氧、电导率参数的实时监测。上述导航定位模块为gps设备12或/和北斗设备7；上述避障模块为超声波避碰系统。
33.再进一步地，上述单体船的船舱口上设置防水舱盖4，防水舱盖4起到密封防水作用，功能模块放置在单体船的船舱内。在防水舱盖4上设置摄像机6、gps设备12及北斗设备7，gps设备12及通讯设备13上设置天线8。在单体船的船舱内设置水质多参数监测仪、核辐射监测设备9及溢油监测设备10，核辐射监测设备9及溢油监测设备10具体设置在单体船的船尾部，核辐射监测设备9及溢油监测设备10均有部分伸出所述单体船的外壳；上述水质多参数监测仪上的检测传感器设置在所述单体船外壳的吃水部位。
34.又进一步地，上述单体船的船尾部设置两个螺旋桨5，螺旋桨5由控制系统11控制，由电源模块为所述螺旋桨5的驱动装置提供电力。上述电源模块包括锂电池15、电源控制器14及太阳能板3，太阳能板3设置在所述单体船的顶面上，锂电池15及电源控制器14设置所述单体船的船舱内，所述太阳能板3及锂电池15分别通过所述电源控制器14与控制系统11连接。
35.优选地，上述单体船的船体为pe材料一次性模具成型；在单体船的船体两个侧面各设置一个把手2。
36.具体而言：本实用新型一种应急监测智能巡航平台系统中的具体连接结构如下：
37.如图6所示，上述控制系统11通过第一电缆16与gps设备12连接，控制系统11通过第二电缆17与北斗设备7连接，控制系统11通过第三电缆18与核辐射监测仪9连接，控制系统11通过第四电缆19与溢油监测设备10连接，控制系统11通过第五电缆20与电源控制器14
连接。电源控制器14通过第六电缆21与锂电池15连接，电源控制器14通过第七电缆22与太阳能板3连接。上述控制系统11还通过第八电缆23与螺旋桨5的驱动装置控制端连接，控制系统11通过第九电缆24与通讯设备13连接，控制系统11通过第十电缆25与摄像机6连接。在gps设备12和通讯设备13均设置有天线8。
38.本实用新型一种应急监测智能巡航平台系统将先进的智能导航技术、智能避障技术和测量监测技术相结合，体现了智能化、无人化的特点。使用4g/5g或北斗通讯，可实时将数据传输到数据中心和控制中心的远程服务器，从而实现远距离的实时应急监测。还可以进一步地改进，将监测结果可自动生成工作报告，如实记录采样工作的时间、地点和内容，实现水质实时监控、全方位监测的目的。
39.当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内，所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。