用于数据获取困难水域的水上无人测量调查平台的制作方法

本发明涉及水上测量技术领域，特别是涉及一种用于数据获取困难水域的水上无人测量调查平台。

背景技术：

现阶段，海洋及湖泊等水上调查工作主要使用常规作业船来进行，在实际调查工作中，常规作业船在工作效率、安全性、项目成本控制等方面存在着诸多局限性及不足，给水上的调查工作带来诸多不便，已逐渐不能满足目前的水上作业(尤其是海洋调查工作)的需要。

水上近岸外业调查工作中，出于成本等方面的因素考虑，多是雇佣一些渔船等小型船舶进行工作，因为工作船自身因素(破旧、动力不足等)、近岸水体障碍物以及受涨落潮影响，造成测量效率非常低下，增加了测量成本。而且，海上天气情况变化莫测，而一些小渔船船速慢，抗风浪能力差，雇佣它们进行测量工作，安全隐患非常大，海上作业出现危险的情况时有发生，并且，在海上交通繁忙的区域，来往的船只也对渔船的安全构成很大威胁。另外，在正常测量过程中，常常遇到因为水体障碍物因素(比如：浅水礁石区、渔网区、浅滩区及含有危险物区域)致使常规测量船无法进入测区工作，使得该处水深测量不能正常开展，影响了工作进度和工程质量。有时甚至需要工作人员携带设备进入水中进行测量工作，人员及设备极不安全，效率非常低下。

因此，需要一种用于水上的无人测量调查平台，能高效且安全的完成水上测量，且无需人员进入水中。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于水上的无人测量调查平台，用于解决现有技术中水上测量效率低、安全性低的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用于数据获取困难水域的水上无人测量调查平台，其包括：

置于水中可移动的船体平台，包括船体本身以及推动船体本身移动的动力系统，动力系统包括发动机以及控制航向的喷水式推进器，船体本身上还设有控制所述动力系统的船体控制器；

测量箱，可拆卸的安装在船体本身上，所述测量箱内设有多个测量设备、测量数据存储器以及与外界进行通讯的通讯单元，每个测量设备对应获取待调查水域的一种参数数据，所有测量设备与所述测量数据存储器相连，所述测量数据存储器与通讯单元相连；

用于测量水面深度的测深仪，内嵌在所述船体本身的底部，且所述测深仪集声波传感器和光波传感器于一体，测深仪与所述多个测量设备中的深度测量设备通讯相连。

优选的，所述船体控制器内置有控制所述动力系统运行的双控制系统，其中一个控制系统为基于PID算法的自动控制系统，另一个控制系统为人员介入的实时调控系统，所述船体本身上设有通讯天线，所述船体控制器通过通讯天线与远程设备通讯，实现实时调控系统的调用和实施。

优选的，所述船体本身上还设有可定位船体本身位置的定位器。

优选的，所述发动机为四冲程汽油发动机。

优选的，所述船体本身的底部设有多个安装孔，所述测深仪通过快插底座插设在其中一个所述安装孔内。

优选的，所述安装孔内具有安装密封圈的凹槽。

优选的，所述船体本身上还设有测量水温的温度仪以及测量水中盐度的盐度测量仪，所述温度仪与所述多个测量设备中的温度测量设备通讯相连，所述盐度测量仪与所述多个测量设备中的盐度测量设备通讯相连。

优选的，所述测量箱位于所述船体平台的重心上。

如上所述，本发明的用于数据获取困难水域的水上无人测量调查平台，具有以下有益效果：采用无人驾驶的船体平台作为载体，将内设有多个测量设备、测量数据存储器以及与外界进行通讯的通讯单元的测量箱安装在船体本身上，将所需的各种传感器(如测深仪)安装在船体本身上，测量时只需使船体本身运行至待测水区域即可，提高了测量效率，且无人员进入水中，提高了测量的安全性；测量箱可拆卸，便于运输，以及便于船体本身的设置。

附图说明

图1显示为本发明的用于数据获取困难水域的水上无人测量调查平台的示意图。

图2显示为本发明的测深仪的安装图。

元件标号说明

1 船体本身

2 定位器

3 测量箱

4 电池

5 船体控制器

6 通讯天线

7 喷水式推进器

8 测深仪

9 快插底座

10 密封圈

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图2。须知，本说明书所附图中所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1所示，本发明提供一种用于数据获取困难水域的水上无人测量调查平台，其包括：

置于水中可移动的船体平台，包括船体本身1以及推动船体本身移动的动力系统，动力系统包括发动机以及控制航向的喷水式推进器7，船体本身1上还设有控制所述动力系统的船体控制器5；

测量箱3，可拆卸的安装在船体本身1上，所述测量箱3内设有获取待调查水域内各参数的多个测量设备、以及测量数据存储器和与外界进行通讯的通讯单元，所有测量设备与所述测量数据存储器相连，所述测量数据存储器与通讯单元相连；

用于测量水面深度的测深仪8，内嵌在所述船体本身1的底部，且所述测深仪8集声波传感器和光波传感器于一体，测深仪8与多个测量设备中的深度测量设备通讯相连。

本发明采用无人驾驶的船体平台作为载体，且船体本身1为单体船，其为小型、吃水浅的船体，便于在极浅水域、礁石区、岛礁、岸线、养殖区等数据获取困难水域航行，并且将内设有获取待调查水域内各参数对应地测量设备的测量箱安装在船体本身上，将所需的各传感器(如测深仪)安装在船体本身上，各传感器与对应的测量设备通讯相连，测量时只需使船体本身运行至待测水区域即可，提高了测量效率，且无人员进入水中，提高了测量的安全性；测量箱可拆卸，便于运输，以及便于船体本身的设置；并且上述测深仪集声波传感器和光波传感器于一体，光波传感器可测量范围为0-5米，声波传感器可测量范围为0.5-100米，因此该测深仪覆盖了0-100米的水深测量范围，只要船体平台可以到达的地方都可以进行深度测量。

本发明将用于完成数据测量的各测量设备集中在测量箱内，测量箱为密闭箱体，且具有放水功能，起到对各元件的保护，如上述获取水域深度的深度测量设备，获取水域盐度的盐度测量设备以及测量数据存储器，均集中在上述测量箱内。由于船体为单体船，其体型小，因此本发明将测量箱独立设置，使其与船体本身可拆卸安装，其便于船体平台的配重，将测量箱3安装在船体平台的重心上即可，这将极大的简化配重平衡工作，甚至增减设备也对船只的配重平衡影响不大。为便于测量箱的安装，可在船体本身的上表面设置箱体凹槽，便于测量箱的定位安装。

上述发动机为带有电子打火系统的四冲程汽油发动机，保证了船体平台的动力充足，工况稳定。

上述船体控制器5内置有控制动力系统运行的双控制系统，其中一个控制系统为基于PID算法的自动控制系统，另一个控制系统为人员介入的实时调控系统，船体本身1上设有通讯天线6，所述船体控制器5通过通讯天线6与远程设备通讯，实现实时调控系统的调用和实施。上述船体控制器5与嵌设在船体本身内的电池4相连。

水上测量作业实际情况各异，当进行地形较简单的大范围水上测量作业时，基于PID算法的自动控制系统可以很好的完成测量工作，然而当进行地形较复杂的小范围水上测量作业时(岛礁、浅滩、水池等)，自动控制系统的实时性和精确性已无法胜任工作，必须由人员介入来进行实时控制。因此，上述船体控制器5做了双控制系统设计，可以在远程设备的的监控软件上随时进行切换。各种海况下的试验表明，这种双控制系统的设计大大增强了无人船的适应性，取得了良好的实际使用效果。

水上测量作业的精度要求较高，因此该自动控制系统的设计定位精度为亚米级，需要装备信标差分定位设备，本发明在船体本身1上设有可定位船体本身位置的定位器2，本实施例的定位器2为差分GPS接收机。

为满足测量，上述船体本身1上还设有测量水温的温度仪以及测量水中盐度的盐度测量仪，在上述测量箱内设有温度测量设备和盐度测量设备，所述温度仪与温度测量设备通讯相连，盐度测量仪与盐度测量设备通讯相连。

为便于快速拆卸和安装上述各测量仪，船体本身1的底部设有多个安装孔，测深仪8通过快插底座9插设在其中一个安装孔内。见图2所示，船体本身1的底部具有安装孔，快插底座9为具有容置测深仪或其他测量仪的孔，且使测深仪的测头端外露，快插底座与船体本身间具有密封圈10，使密封圈嵌设在安装孔内的凹槽内。快插底座9的外径与安装孔的内径适配，起到紧密配合。快插底座9可根据测深仪或其他测量仪的外形设置其内孔，便于各种测量设备的安装。

综上所述，本发明的用于水上的无人测量调查平台，采用无人驾驶的船体平台作为载体，将内设有测量数据存储器和控制所述动力系统的船体控制器的测量箱安装在船体本身上，将所需的测量仪器(如测深仪)安装在船体本身上，测量时只需使船体本身运行至待测水区域即可，提高了测量效率，且无人员进入水中，提高了测量的安全性。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。