带有液体物料投放装置的无人船的制作方法

本发明涉及运载设备，具体涉及一种带有液体物料投放装置的无人船。

背景技术：

水污染治理和水生物疾病防治都水生态环境的重要组成部分，水污染治理主要采用的技术之一就是投放化学试剂处理，而水生物疾病防治也是通过药品投放的方式解决。

目前主要物料投放的方式主要采用人工或者机器进行泼洒式投放进行，这种泼洒的方式只是将液体物料泼洒在水体的表面，然而不同污染可能存在不同的水层深度，需要不同的化学试剂和剂量；深层的水污染或者水生物得不到有效的控制，导致水污染治理和水生物疾病预防效果不佳，因此传统的泼洒式投放方式不仅浪费大量人力和药品试剂。

技术实现要素：

发明目的：本发明的目的是提供一种带有液体物料投放装置的无人船，该无人船具有准确的喷洒液体物料解决不同原因导致各水层污染的优点。

技术方案：本发明所述的一种带有液体物料投放装置的无人船，包括船体，在船体内设有用于提供至少一种液体物料的投放装置；投放装置连接有设置在船体外侧弹性管，船体上设有用于控制弹性管升降的投放组件。投放组件包括电机、固定架、绕线盘、绳体以及用于弹性管沉降的坠盘，固定架设置在船体尾部上，固定架上固定电机、用于收和放绳体的绕线盘设置在电机的轴上，绳体和固定在弹性管出口的坠盘连接。

通过采用上述技术方案，水域污染提前进行分层采样、分析和确认，投放装置用于存放至少一种的针对治理该水域的液体物料的化学试剂，这些化学试剂从投放装置流入弹性管，再经弹性管流出到水域中，为了使化学试剂流入到指定水域或者水层，增加了用于驱动弹性管升降的投放组件，投放组件包括电机、固定架、绕线盘、绳体以及用于弹性管沉降的坠盘，电机驱动绕线盘转动，当绳体下行时，坠盘驱动弹性管下沉，污染水域的深度提前测量，然后测量绕线盘的直径，电机驱动绕线盘转动指定圈数，坠盘将弹性管沉降到指定区域，投放装置释放液体物料，液体物料经弹性管流入到污染水源中；但液体物料释放完毕之后，电机反转，电机驱动绕线盘回收绳体，绳体带动坠盘上升，弹性管在没有坠盘重量影响下弹性恢复。

考虑到污染水域存在不同的污染物，因此投放装置提供至少一种液体物料，投放装置包括物料仓、电磁阀、送料管以及水泵。打开一个电磁阀，物料仓的液体物料流入到送料管内，其他的电磁阀处于闭合状态；驱动水泵，送料管内的液体物料被水泵输送到弹性管内，最后经弹性管出口进入到污染水域中。当需要其他液体物料的时候，选择打开该物料仓的电磁阀，其他电磁阀关闭。

物料仓储存不同的液体物料，当一个液体物料释放之后，送料管和弹性管内都有残留的液体物料，为了解决这个问题，在送料管的另一端通过电磁阀连接进水管，进水管延伸船体外，当液体物料处于投放的状态，进水管处的电磁阀处于关闭状态；当液体物料投放完毕之后，进水管处的电磁阀处于打开状态，进水管吸收水域内的水，在水泵的作用下，送料管和弹性管内的液体物料被水冲洗，当送料管和弹性管冲洗之后，关闭进水管处的电磁阀。在进水管的进口处设置用于防止杂物进入进水管的过滤罩。

有益效果：可以高效并准确的解决水域中不同水层污染的问题；同时具有自清洗的功能，液体物料之间不会相互混淆污染，充分发挥物料作用；自带过滤，减少送料管或者输泵堵塞，延长水泵的使用寿命；能够定点定深定量物料投放，能够节约人力和物料，并减小物料对水生态的负面影响。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种带有液体物料投放装置2的无人船，包括船体1、动力模块、驱动模块、通信模块、主动巡航模块和能源模块；动力模块为装配螺旋桨的无刷直流电机，动力模块位于左右船尾两侧底部位置，驱动模块为控制无人船航行转向的直流电机驱动器；通信模块为实现船体1信息和上位机指令之间的远程交互4g-dtu模块；自主巡航模块为进行船体1实时定位的gps模块和进行避障的超声波传感器，自主巡航模块辅助无人船航行到指定区域；能源模块为所有模块进行供电。

该无人船还包括用于提供至少一种液体物料的投放装置2，投放装置2包括物料仓21、电磁阀22、送料管23以及水泵24，物料仓21并排设置船体1内，物料仓21通过电磁阀22并接在送料管23上，送料管23一端连接在水泵24的出口，另一端通过电磁阀22连接进水管5，进水管5延伸船体1外，在进水管5的进口处设置用于防止杂物进入进水管5的过滤罩6；水泵24的进口连有用于释放液体物料的弹性管3，弹性管3设置在船体1外侧。打开一个电磁阀22，其他的电磁阀22处于闭合状态，物料仓21的液体物料流入到送料管23内，驱动水泵24，送料管23内的液体物料被水泵24输送到弹性管3内，最后经弹性管3出口进入到污染水域中；当液体物料投放完毕之后，进水管5处的电磁阀22处于打开状态，其他电磁阀22处于闭合状态，进水管5吸收水域内的水，在水泵24的作用下，送料管23和弹性管3内的液体物料被水冲洗然后流入到水域中；当送料管23和弹性管3被冲洗之后，关闭进水管5处的电磁阀22；当需要其他液体物料的时候，选择打开该物料仓21的电磁阀22，其他电磁阀22关闭。

船体1上设有用于控制弹性管3升降的投放组件4；投放组件4包括电机41、固定架42、绕线盘43、绳体44以及用于弹性管3沉降的坠盘45，固定架42设置在船体1尾部上，固定架42上固定电机41、用于收和放绳体44的绕线盘43设置在电机41的轴上，绳体44和固定在弹性管3出口的坠盘45连接，电机41驱动绕线盘43转动，当绳体44下行时，坠盘45自重驱动弹性管3下沉；当液体物料投放完毕之后，电机41反转，电机41驱动绕线盘43卷收绳体44，绳体44带动坠盘45上升，弹性管3在没有坠盘45重量影响下弹性恢复。

基于该无人船的使用方法：

(1)上位机对一种带有液体物料投放装置2的无人船进行初始化，所有电磁阀22处于关闭状态、水泵24关闭、牵引电机41将绳体44子收紧；

(2)不同液体物料分物料仓21填装，并按顺序编号；

(3)在上位机设置相应编号物料需要投放的位置坐标、深度和剂量，并将深度和剂量信息分别换算成牵引电机41转动圈数和水泵24工作时间，并将指令传送到一种带有液体物料投放装置2的无人船；

(4)无人船收到指令后，自主航行到物料投放位置，牵引电机41工作，将弹性管3下放到指定深度，盛放该液体物料的物料仓21的电磁阀22打开，其他电磁阀22关闭，水泵24工作，工作到相应投放剂量对应的时间后电磁阀22全部关闭，水泵24关闭；

(5)水泵24再次打开，进水管5处的电磁阀22打开，其他电磁阀22关闭，抽取该水域中水清洗送料管23、水泵24和弹性管3，防止物料混淆污染，最后牵引电机41收紧绳体44弹性管3弹性恢复；

(6)其他物料仓21液体物料投放方式均同于上述步骤；

(7)完成投放工作，无人船返航到出发位置或指定位置。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种带有液体物料投放装置的无人船，包括船体，在船体内设有用于提供至少一种液体物料的投放装置；投放装置连有用于释放液体物料的弹性管，弹性管设置在船体外侧，船体上设有用于控制弹性管升降的投放组件。该无人船具有准确的喷洒液体物料解决不同原因导致的各水层污染、节省人工、工作效率高等优点。

技术研发人员：申晓宁;黄遥;薛云勇;华昭杰;高子恒;王一丹
受保护的技术使用者：南京信息工程大学
技术研发日：2019.01.07
技术公布日：2019.03.08