一种新型水体管养无人船

1.本发明涉及智能船只技术领域，具体为一种新型水体管养无人船。


背景技术：

2.水体管养是指通过监测，治理等方式对水体进行管理养护。包括但不仅限于水质检测，增氧，撒药。增氧是指对增加水中的氧气含量以确保水中的鱼类不会缺氧，同时也能抑制水中厌氧菌的生长，防止池水变质威胁鱼类生存环境。撒药是指通过向水中喷洒絮凝状药剂，将水中的有害物质聚集到一起进行清理，达到在短时间内改善水质的目的。
3.传统的水体管养方式多为在固定的地点安置增氧泵和撒药机构，或者是由水体管养员带着设备在受到污染的水域进行作业。这样的方式存在覆盖面积不足，人工成本高，效率低下等问题。


技术实现要素：

4.本发明所解决的技术问题在于提供一种新型水体管养无人船，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种新型水体管养无人船，包括：双体船体，所述双体船体包括左右两个船叶，和前后两个连接处，船体中间镂空，所述双体船体后端设有螺旋桨，所述螺旋桨连接于船体控制器，所述船体控制器连接控制右摄像头、差分gps仪、g天线，所述双体船体中部安装有储水桶、储药桶，所述储水桶下端和洒水喷头连通，储水桶的上端和储药桶的下端通过三通阀连接，储水桶的上端和储药桶的上端与水泵、气泵通过一个四通阀连接，所述储水桶内设有液位计i、储药桶内设有液位计ii，所述船体控制器连接控制双体船体外侧的检测模块。
6.所述检测模块包括在线浊度传感器、cod传感器、视觉传感器、超声雷达传感器以及gps，其中在线浊度传感器和在线cod传感器用于实时检测水质；视觉传感器和超声雷达传感器用于获取无人船周围的水面信息，进一步通过图像处理等方式解析水面信息，用于导航控制。
7.所述气泵与四通阀之间设有电磁阀b，水泵与四通阀之间设有电磁阀a，储药桶的上端与四通阀之间设有电磁阀d,三通阀与四通阀之间设有电磁阀c，三通阀与储药桶的下端设有电磁阀e。
8.所述洒水喷头与储水桶之间的管道上设有电磁阀f，所述储药桶的进料管上设有电磁阀h，储水桶的进料管上设有电磁阀g。
9.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明可以满足移动作业的要求，具有完全智能自主作业的能力，同时节省了人力，提高了作业的时间和效率。同时作业船体积小，能够适应小型封闭水体。利用外部的空气和水，在同一套设备上兼具了增氧和撒药的功能，充分利用了双体船中部的空间，减轻了船上的负载。通过传感器的实时检测，能够对受到污染的水质进行有针对的快速处理。
附图说明
10.图1为本发明的结构示意图。
11.图2为本发明的管养系统示意图。
12.图3为本发明的工作流程图。
具体实施方式
13.为了使本发明的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明，在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以两个元件内部的连通。
14.如图1～3所示，一种新型水体管养无人船，包括：双体船体11，所述双体船体11包括左右两个船叶，和前后两个连接处，船体中间镂空，所述双体船体11后端设有螺旋桨12，所述螺旋桨12连接于船体控制器，所述船体控制器连接控制右摄像头13、差分gps仪14、4g天线15，所述双体船体11中部安装有储水桶5、储药桶6，所述储水桶5下端和洒水喷头7连通，储水桶5的上端和储药桶6的下端通过三通阀9连接，储水桶5的上端和储药桶6的上端与水泵2、气泵1通过一个四通阀8连接，所述储水桶5内设有液位计i3、储药桶6内设有液位计ii4，所述船体控制器连接控制双体船体11外侧的检测模块。
15.所述检测模块包括在线浊度传感器、cod传感器、视觉传感器、超声雷达传感器以及gps，其中在线浊度传感器和在线cod传感器用于实时检测水质；视觉传感器和超声雷达传感器用于获取无人船周围的水面信息，进一步通过图像处理等方式解析水面信息，用于导航控制。
16.所述气泵1与四通阀8之间设有电磁阀b，水泵2与四通阀8之间设有电磁阀a，储药桶6的上端与四通阀8之间设有电磁阀d,三通阀9与四通阀8之间设有电磁阀c，三通阀9与储药桶6的下端设有电磁阀e。
17.所述洒水喷头7与储水桶5之间的管道上设有电磁阀f，所述储药桶6的进料管上设有电磁阀h，储水桶5的进料管上设有电磁阀g。
18.所述船体控制器使用树莓派作为核心控制器，安装在船体的后部连接处，通过树莓派上的引脚与驱动器连接，用以控制电机。
19.所述气泵，水泵以及电池放置在两个镂空的船叶内，保持船体结构紧凑，在水泵进水口处增加滤布，防止泥沙等进入装置中。储水装置和储药装置为两个铁桶，桶中均安装有液位和排气阀，一前一后分别安装在双体船中部的空隙中，用于储存水和配制絮凝剂。所述水泵，用于抽取河流中的水。所述气泵，用于向铁桶中打气，达到增大桶中气压，向外部洒水的目的。
20.撒药流程：
21.【1】打开电磁阀a,d,h和水泵2，向储药桶6内注水，达到设定值后，关闭电磁阀d,h。
22.【2】打开电磁阀c,g，向储水桶5内注水，达到设定值后，关闭电磁阀a,c及水泵。
23.【3】打开气泵1及电磁阀b,d，待储药桶6内气压达到设定值时，打开电磁阀e，使储药桶6内的部分药水注入储水桶5中，达到设定值后关闭电磁阀e,g。
24.【4】打开电磁阀c,f将药水通过喷头7洒出，待撒药完毕后关闭电磁阀b,d,f。
25.【5】重复2-4动作，直至储药桶6中的药水清空。
26.曝氧流程：
27.【1】当检测装置检测到该水域存在含氧量不足时，自动启动管养程序。
28.【2】打开水泵2及电磁阀a，向储水桶5中灌水。达到设定值时关闭电磁阀a。
29.【3】打开气泵1及电磁阀b，向储水桶5内加压，同时将喷头7转换为管口模式，通过高压水流落入水面向水中打入空气。
30.本发明不需要预先在储药罐中装满药水，而是可以在需要的时候按需求调配试剂。该设计减轻了船的航行重量，减少了航行阻力，同时能满足更多试剂的配制要求。同时增加了气泵装置，可以完成使用高压水进行曝氧的任务。
31.本发明具有体积小、行动灵活、自动巡航等特点，可以进入普通船只无法到达的狭窄水域进行作业，在封闭狭窄水域的水质监测和管养上具有巨大的优势。双体船作为一种典型的船体结构，是指在用加强构架连接两个分离的船体，形一个整体的船，两个船体内各设一个推进器，具有航行平稳，内部空间大的优势。
32.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。