本发明涉及环境监测领域，特别是一种无人艇自动采水系统。
背景技术：
近年来，随着无人艇技术的发展，国内外科研单位已经研制出若干用于环境监测的无人艇型号。但是由于海上风浪涌流等环境复杂，导致无人艇在收集水样和保存水样的过程中遇到困难。
监测海洋环境的最简单也是最基本的方法就是通过采集水样进行分析，来达到监测海洋环境并为预测提供数据支持。而我国拥有庞大的水域，想要以传统人工的方式采集水样的方式需要消耗大量的人力物力，并不是一个切实可行的方案，所以必须通过机械自动化的手段来达到高效率的监控。
技术实现要素：
针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提出一种无人艇自动采水系统，在无人艇上自动采集水质样品，能高效完成特定水域的水样采集任务。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种无人艇自动采水系统，包括收放机构、采水机构和存储机构；所述收放机构固定在无人艇甲板上，所述采水机构安装在存储机构的内部，所述存储机构紧靠收放机构固定于无人艇甲板上。
所述收放机构包括直流电机、主动轮、从动轮、转向轮、压力调节器、防水盒、管子收集盒、安装架；所述直流电机是收放管子的动力源，能够正反转，所述主动轮安装在直流电机轴上，随电机轴转动，所述从动轮与主动轮相切，两轮周向均有半圆凹槽，配合组成一个圆孔，管子穿过该圆孔时受到两轮切向的摩擦力而获得速度，从而实现管子的下放和回收，所述压力调节器压在从动轮上，通过改变压力调节器上的弹簧形变量，获得适合的摩擦力来驱动管子，防水盒将以上部件集成在一起，起到防水作用，保护内部电路；所述转向轮安装在防水盒之外，把从防水盒里出来的管子运动方向改变为向下，伸入水中，所述管子收集盒将回收的管子收纳，防止管子打结损坏，所述安装架固定在无人艇甲板上，转向轮、防水盒和管子收集盒都安装在安装架上。
所述采水机构位于存储机构内部，包括蠕动泵、存储瓶、管子；所述蠕动泵有一个入水口和一个出水口，入水口接管子直接到达海面采样，出水口接另一根管子连接存储瓶，所述存储瓶存储水样。所述管子是特氟龙材质的软管。
所述存储机构包括制冷箱、冷箱架；所述制冷箱能够设定温度上限和下限，使得箱内温度保持在一个区间内，满足水样运输保存的温度需要，同时箱外壁上有温度显示屏，实时监控箱内的温度，所述冷箱架安装固定制冷箱，固定在无人艇甲板上。
本发明与现有技术相比，具有如下显而易见的优点：
本发明机构设计逻辑简洁清晰，电控元部件少，主要靠机械结构设计上的巧妙使得系统的模块简化，整个采水系统单路站点的电控驱动原件只有两个，包括收放管子的直流电机和抽水的蠕动泵，因为任务需要，一共需要对工作水域的五个站点进行水样采集，五路的元器件是相同的，这简化了控制器的硬件布置和软件设计。同时整套系统，除了冰箱外，重量极轻，对于本身就有苛刻的设计重量要求的无人艇，特别是对于船体重心偏移影响系数最大的船头来说，减少了的重量非常有利于其他船上设备的布局安装。除此之外，系统所用到的元器件都是比较廉价的，互换性也极高，这对于受海浪冲击最严重的船头设备来说，更换的设备所需的财力和人力代价都很低。
附图说明
图1是本发明收放机构的左视工程图。
图2是本发明收放机构的俯视工程图。
图3是本发明收放机构的整体布局图。
图4是本发明存储机构的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例作进一步的说明。
如图1、图2、图3所示，一种无人艇自动采水系统，包括收放机构、采水机构和存储机构；所述收放机构固定在无人艇甲板上，所述采水机构安装在存储机构的内部，所述存储机构紧靠收放机构固定于无人艇甲板上。
所述收放机构包括直流电机1、主动轮7、从动轮4、转向轮6、压力调节器2、防水盒5、管子收集盒3、安装架8；所述直流电机1是收放管子9的动力源，能够正反转，所述主动轮7安装在直流电机1轴上，随电机轴转动，所述从动轮4与主动轮7相切，两轮周向均有半圆凹槽，配合组成一个圆孔，管子9穿过该圆孔时受到两轮切向的摩擦力而获得速度，从而实现管子9的下放和回收，所述压力调节器2压在从动轮4上，通过改变压力调节器2上的弹簧形变量，获得适合的摩擦力来驱动管子9，防水盒5将以上部件集成在一起，起到防水作用，保护内部电路；所述转向轮6安装在防水盒5之外，把从防水盒5里出来的管子9运动方向改变为向下，伸入水中，所述管子收集盒3将回收的管子9收纳，防止管子9打结损坏，所述安装架8固定在无人艇甲板上，转向轮6、防水盒5和管子收集盒3都安装在安装架8上。
所述采水机构位于存储机构内部，包括蠕动泵10、存储瓶11、管子9；所述蠕动泵10有一个入水口和一个出水口，入水口接管子9直接到达海面采样，出水口接另一根管子9连接存储瓶11，所述存储瓶11存储水样。所述管子9是特氟龙材质的软管。
如图4所示，所述存储机构包括制冷箱14、冷箱架13；所述制冷箱14能够设定温度上限和下限，使得箱内温度保持在一个区间内，满足水样运输保存的温度需要，同时箱外壁上有温度显示屏，实时监控箱内的温度，所述冷箱架13安装固定制冷箱14，固定在无人艇甲板上。
本发明的工作过程如下：
根据任务需求，本采水系统要对工作水域的五个站点进行采水任务，故配备了五套相同的设备，对不同的站点执行相同的任务。无人艇到达工作水域后，收到上层界面下达的相应指令，直流电机1正转下放管子9到达规定深度，蠕动泵10开始工作采水，待系统检测到存储瓶11内注入足量的水样后，直流电机1反转回收管子9，其中制冷箱14是在船用发电机启动后就开始工作的，使采集到的水样始终保持在规定的储存温度范围内。至此，一个站点的水样采集任务完成，接着等待执行后续四个站点的水样采集任务。