專利名稱：可水上定位或巡航的智能監(jiān)控檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水體監(jiān)控檢測(cè)系統(tǒng)，尤其是一種可用于湖泊、河流、水庫(kù)、 濕地、沼澤、海洋的短期或長(zhǎng)期視頻監(jiān)測(cè)、氣象監(jiān)測(cè)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、聲納分析或 水面動(dòng)植物監(jiān)測(cè)等的可水上定位或巡航的智能監(jiān)控檢測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
據(jù)中國(guó)地理雜志披露，我國(guó)現(xiàn)有湖泊3415個(gè)，其中大于10平方公里的有 656個(gè)，面積為85255平方公里；我國(guó)濕地居亞洲第一，有384800平方公里； 我國(guó)濕地的生物多樣性十分豐富，僅水禽就達(dá)271種之多，是世界珍稀瀕危水 禽保護(hù)的重點(diǎn)地區(qū)；我國(guó)海洋面積有2997000平方公里，對(duì)上述水域的監(jiān)控對(duì) 環(huán)保、動(dòng)植物研究、氣象研究甚至國(guó)防建設(shè)都具有非常重要的意義。
現(xiàn)有的水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)限于以人工提取水樣、在近岸地提取水樣和駕駛船舶 到達(dá)取樣地點(diǎn)取樣，對(duì)于濕地的中央由于人類不易進(jìn)入而基本無(wú)法進(jìn)行環(huán)境監(jiān) 控和無(wú)法對(duì)水禽等動(dòng)物進(jìn)行全面監(jiān)控，對(duì)于人跡罕至的湖泊和海洋也無(wú)法實(shí)時(shí) 監(jiān)控其水質(zhì)、水面動(dòng)物、水生植物的變化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種自動(dòng)化程度高、可 對(duì)人類不易進(jìn)入而基本無(wú)法進(jìn)行環(huán)境監(jiān)控和無(wú)法對(duì)水禽等動(dòng)物進(jìn)行全面監(jiān)控的 區(qū)域進(jìn)行水上定位或巡航的智能監(jiān)控檢測(cè)系統(tǒng)。
按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述可水上定位或巡航的智能監(jiān)控檢測(cè)系統(tǒng)， 包括一個(gè)封閉的殼體，在殼體上設(shè)有至少兩塊平衡舵，在殼體內(nèi)部或表面上鑲 嵌有太陽(yáng)能采光板，給蓄電池提供電源，在殼體內(nèi)設(shè)有蓄電池以及與蓄電池電 路連接的中央處理器，在蓄電池下方的殼體內(nèi)安裝有配重裝置，在殼體上設(shè)有 與中央處理器電路連接的信號(hào)收發(fā)天線，在殼體上設(shè)有與蓄電池電路連接的推 進(jìn)裝置，在殼體上設(shè)有與中央處理器電路連接的水體或空氣質(zhì)量信息采集裝置。
所述推進(jìn)裝置包括馬達(dá)及其驅(qū)動(dòng)的螺旋槳，在殼體上設(shè)有將螺旋槳封閉的 防護(hù)網(wǎng)罩。在殼體上設(shè)有插入其內(nèi)部腔體的升降桿，所述信號(hào)收發(fā)天線設(shè)置在 升降桿的頂端部。在升降桿的頂端部設(shè)有與中央處理器電路連接的全景視頻采 集器以及空氣采集器。在平衡舵的下表面設(shè)有表層水樣采集器。在殼體上通過(guò) 升降纜繩連接有中、下層水樣采集器。
所述殼體為球形，平衡舵沿著殼體赤道以上的緯線方向水平設(shè)置，蓄電池 設(shè)置在兩平衡舵連線中垂線下方的殼體內(nèi)，在兩平衡舵連線中垂線上方的殼體 上設(shè)有所述的升降桿。平衡舵之間的上半球殼體由透光材料制成，在該平衡舵 之間的上半球殼體內(nèi)設(shè)有太陽(yáng)能采光板，該太陽(yáng)能釆光板通過(guò)光電轉(zhuǎn)換器與蓄 電池電路連接。
所述殼體為長(zhǎng)度方向橫向設(shè)置的橢球形或者紡錘形，且平衡舵設(shè)置在殼體前段兩側(cè)，螺旋槳設(shè)置在殼體尾端部。在殼體上部表面鑲嵌有太陽(yáng)能采光板， 該太陽(yáng)能采光板通過(guò)光電轉(zhuǎn)換器與蓄電池電路連接。
本發(fā)明可對(duì)由于人類不易進(jìn)入而基本無(wú)法進(jìn)行環(huán)境監(jiān)控和無(wú)法對(duì)水禽等動(dòng) 物進(jìn)行全面監(jiān)控的濕地中央進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)于人跡罕至的湖泊和海洋也可實(shí)時(shí)監(jiān) 控其水質(zhì)、水面動(dòng)物、水生植物的變化，可以大大促進(jìn)我國(guó)環(huán)境保護(hù)工作的現(xiàn) 代化和軍事的現(xiàn)代化。


圖1是殼體為球形時(shí)本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是殼體為橢球形時(shí)本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是圖2的俯視圖。 圖4是本發(fā)明的整體原理框圖。 圖5是本發(fā)明的智能定位系統(tǒng)原理框圖。 圖6是本發(fā)明的水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)原理框圖。 圖7是本發(fā)明的氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)原理框圖。 圖8是本發(fā)明的視頻監(jiān)視系統(tǒng)原理框圖。 圖9是本發(fā)明的聲納監(jiān)測(cè)系統(tǒng)原理框圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
如圖所示所述水上定位或巡航的智能監(jiān)控檢測(cè)系統(tǒng)，包括一個(gè)封閉的殼 體1，在殼體1上設(shè)有至少兩塊平衡舵2，在殼體1內(nèi)部或表面上鑲嵌有太陽(yáng)能
采光板13，給蓄電池3提供電源，在殼體l內(nèi)設(shè)有蓄電池3以及與蓄電池3電 路連接的中央處理器4，在蓄電池3下方的殼體1內(nèi)安裝有配重裝置14，在殼 體1上設(shè)有與中央處理器4電路連接的信號(hào)收發(fā)天線5，在殼體1上設(shè)有與蓄電 池4電路連接的推進(jìn)裝置，在殼體1上設(shè)有與中央處理器4電路連接的水體或 空氣質(zhì)量信息采集裝置。
所述推進(jìn)裝置包括馬達(dá)及其驅(qū)動(dòng)的螺旋槳6，在殼體1上設(shè)有將螺旋槳6封 閉的防護(hù)網(wǎng)罩7。在殼體1上設(shè)有插入其內(nèi)部腔體的升降桿8，所述信號(hào)收發(fā)天 線5設(shè)置在升降桿8的頂端部。在升降桿8的頂端部設(shè)有與中央處理器4電路 連接的全景視頻采集器9以及空氣采集器10。在平衡舵2的下表面設(shè)有表層水 樣采集器ll。在殼體l上通過(guò)升降纜繩連接有中、下層水樣采集器12。
所述殼體1為球形，平衡舵2沿著殼體1赤道以上的緯線方向水平設(shè)置， 蓄電池3設(shè)置在兩平衡舵2連線中垂線下方的殼體1內(nèi)，在兩平衡舵2連線中 垂線上方的殼體1上設(shè)有所述的升降桿8。平衡舵2之間的上半球殼體1由透光 材料制成，在該平衡舵2之間的上半球殼體1內(nèi)設(shè)有太陽(yáng)能采光板13，該太陽(yáng) 能采光板13通過(guò)光電轉(zhuǎn)換器與蓄電池3電路連接。
所述殼體1為長(zhǎng)度方向橫向設(shè)置的橢球形或者紡錘形，且平衡舵2設(shè)置在 殼體1前段兩側(cè)，螺旋槳6設(shè)置在殼體1尾端部。在殼體1上部表面鑲嵌有太 陽(yáng)能采光板13，該太陽(yáng)能采光板13通過(guò)光電轉(zhuǎn)換器與蓄電池3電路連接。
在圖4中，由太陽(yáng)能采光板13、光電轉(zhuǎn)換器和蓄電池3提供電源，由存儲(chǔ)器、GPS接收器、航標(biāo)設(shè)定器、現(xiàn)位置航標(biāo)差設(shè)定器和位置矯正控制器構(gòu)成的 中央處理器即可按照預(yù)設(shè)的指令操控動(dòng)力系統(tǒng)、水質(zhì)檢測(cè)、氣象檢測(cè)、視頻監(jiān) 測(cè)、聲納監(jiān)測(cè)和爆破系統(tǒng)，也可通過(guò)無(wú)線發(fā)射，反饋并接收由控制中心隨時(shí)發(fā) 出的新指令工作，隨時(shí)把工作的結(jié)果反饋給數(shù)據(jù)中心。
在圖5中，由太陽(yáng)能采光板13、光電轉(zhuǎn)換器和蓄電池3提供電源，根據(jù)預(yù) 設(shè)坐標(biāo)位置或從控制中心發(fā)來(lái)的坐標(biāo)位置，通過(guò)智能位置矯正控制器控制動(dòng)力 控制器指揮動(dòng)力系統(tǒng)工作，自動(dòng)定位或巡航，并將工作情況隨時(shí)反饋給數(shù)據(jù)中 心。
在圖6中，由太陽(yáng)能采光板13、光電轉(zhuǎn)換器和蓄電池3提供電源，根據(jù)預(yù) 設(shè)時(shí)間或來(lái)自控制中心的指令，開(kāi)啟水質(zhì)采樣和檢測(cè)系統(tǒng)，并將分析結(jié)果無(wú)線 發(fā)射回?cái)?shù)據(jù)中心。
在圖7中，由太陽(yáng)能采光板13、光電轉(zhuǎn)換器和蓄電池3提供電源，根據(jù)預(yù) 設(shè)時(shí)間或來(lái)自控制中心的指令，開(kāi)啟氣象采樣和檢測(cè)系統(tǒng)，并將分析結(jié)果無(wú)線 發(fā)射回?cái)?shù)據(jù)中心。
在圖8中，由太陽(yáng)能采光板13、光電轉(zhuǎn)換器和蓄電池3提供電源，根據(jù)預(yù) 設(shè)時(shí)間或來(lái)自控制中心的指令，開(kāi)啟視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并將數(shù)字圖象無(wú)線發(fā)射回
數(shù)據(jù)中心。
在圖9中，由太陽(yáng)能采光板13、光電轉(zhuǎn)換器和蓄電池3提供電源，根據(jù)預(yù) 設(shè)時(shí)間或來(lái)自控制中心的指令，開(kāi)啟聲納監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并將聲音無(wú)線發(fā)射回?cái)?shù)據(jù) 中心。
根據(jù)中央處理器4內(nèi)預(yù)先設(shè)定的坐標(biāo)位置，在馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)下，自動(dòng)啟動(dòng)螺 旋槳6，使殼體l自動(dòng)巡航到達(dá)該位置，到達(dá)預(yù)設(shè)位置后螺旋槳6關(guān)機(jī)，當(dāng)殼體 l偏離預(yù)設(shè)位置時(shí)，螺旋槳6又自動(dòng)開(kāi)啟，自動(dòng)找到預(yù)設(shè)位置，實(shí)現(xiàn)智能定位。
本發(fā)明是對(duì)太陽(yáng)能、集成電路、衛(wèi)星定位、高清攝像、聲納、高能電池， 無(wú)線傳輸及遙控等現(xiàn)代技術(shù)的綜合運(yùn)用，屬于太陽(yáng)能和集成電路的應(yīng)用。
本發(fā)明的裝置可以應(yīng)用于水體環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)和軍事監(jiān)測(cè)。對(duì)于廣闊的湖泊、 水庫(kù)、濕地方便進(jìn)行定點(diǎn)或巡回實(shí)時(shí)環(huán)境監(jiān)測(cè)，尤其適合于對(duì)和人類生活關(guān)系 密切的湖泊(如太湖、洞庭湖)水質(zhì)進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)，適合于對(duì)人跡罕至的濕地、 高原湖泊進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)其環(huán)境和理化指標(biāo)的變化；還適用于海洋環(huán)境和軍事監(jiān) 觀ij，可實(shí)J見(jiàn)無(wú)人監(jiān)觀iJ。
殼體1為球狀橢球狀或紡錘狀，上部由透明材料并鑲嵌太陽(yáng)能采光板13制 成，殼體l密封性好，在其表面可涂耐腐蝕材料或涂料。
動(dòng)力由太陽(yáng)能采光板13、光電轉(zhuǎn)換器、蓄電池3、馬達(dá)以及螺旋槳6組成。 馬達(dá)根據(jù)位置矯正控制器的指令工作，自動(dòng)調(diào)整本發(fā)明的智能監(jiān)控檢測(cè)系統(tǒng)位 置或在指定區(qū)域巡航。
控制系統(tǒng)由控制芯片和中央處理器4進(jìn)行。中央處理器4內(nèi)包含GPS接收 器、航標(biāo)設(shè)定器、現(xiàn)位置航標(biāo)差值計(jì)算器與位置矯正控制器。
傳感器將位置矯正信息發(fā)送給動(dòng)力系統(tǒng)。
通過(guò)信號(hào)收發(fā)天線5進(jìn)行的無(wú)線傳輸可接收各種控制指令，傳送數(shù)字圖象、氣象和水質(zhì)分析信息。無(wú)線傳輸控制芯片可實(shí)現(xiàn)不間斷通訊、定時(shí)通訊或激發(fā)
式通訊，無(wú)線傳輸控制芯片可切換于WLAN、 GSM、 CDMA、衛(wèi)星通訊或其 它專用方式。
無(wú)線傳輸過(guò)程中最好使用無(wú)線傳輸加密芯片保證內(nèi)容的保密；殼體1內(nèi)最 好安裝自毀器，當(dāng)自毀器的芯片檢測(cè)到非授權(quán)入侵時(shí)，可啟動(dòng)自毀。
水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在載體上加裝水樣采集和分析系統(tǒng)，把分析結(jié)果通過(guò)傳感 器發(fā)送到控制中心，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控水質(zhì)的目的。
氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在殼體1上加裝空氣采集器10，通過(guò)空氣采集器10進(jìn)行氣 象采集和分析，把分析結(jié)果通過(guò)傳感器發(fā)送到控制中心，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氣象的 目的。
水質(zhì)采樣分析與氣象采樣分析均可以采用上海澤泉科技有限公司已生產(chǎn)出 型號(hào)為"Eco-Watch生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)"，該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)無(wú)人職守。
視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在殼體1上加裝全景視頻采集器9，通過(guò)360度全景攝像機(jī) 及圖象處理器無(wú)線發(fā)射到控制中心，達(dá)到監(jiān)控目的。
聲納監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在殼體1上還可以加裝聲納系統(tǒng)，把偵聽(tīng)到的經(jīng)過(guò)船只(潛 艇)信息發(fā)送回控制中心。
爆破系統(tǒng)在殼體1上還可以加裝炸藥和引爆器，成為一種武器系統(tǒng)。
本發(fā)明的殼體l為球形時(shí)，其表面用透明層，太陽(yáng)能采光板在透明層下方; 當(dāng)殼體1為橢球形或者紡錘形時(shí)，其表面由太陽(yáng)能采光板13覆蓋。球狀的殼體 1適合于定點(diǎn)，橢球形或者紡錘形的殼體1適合于巡航，兩種殼體1均使用太陽(yáng) 能轉(zhuǎn)化電能為動(dòng)力。
蓄電池3在殼體1內(nèi)腔下部，控制芯片、中央處理器4和檢測(cè)儀器等在中 間，保證自穩(wěn)系統(tǒng)?？刂菩酒M(jìn)行位置計(jì)算和調(diào)整，實(shí)行自動(dòng)定位；可遙控指 揮的全景視頻采集器9，進(jìn)行360度全景視頻監(jiān)測(cè)水面動(dòng)植物變化；可遙控指揮 的表層水樣采集器11與中、下層水樣采集器12采集水樣資料并實(shí)時(shí)分析，如 理化指標(biāo)、微生物、泥沙、藻類、色度、渾濁度、重金屬、無(wú)機(jī)物類、有機(jī)物 類等進(jìn)行分析，將分析結(jié)果無(wú)線傳輸，可實(shí)時(shí)傳送或定時(shí)傳送；遙控指揮空氣 采集器采集氣象資料，如溫度、濕度、無(wú)線傳輸可實(shí)時(shí)傳送或定時(shí)傳送；本發(fā) 明的要點(diǎn)是由集成電路設(shè)計(jì)的控制和指揮系統(tǒng)，使殼體1在水上完成智能定位 和巡航。
權(quán)利要求
1、一種可水上定位或巡航的智能監(jiān)控檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是它包括一個(gè)封閉的殼體(1)，在殼體(1)上設(shè)有至少兩塊平衡舵(2)，在殼體(1)內(nèi)部或表面上鑲嵌有太陽(yáng)能采光板(13)，給蓄電池(3)提供電源，在殼體(1)內(nèi)設(shè)有蓄電池(3)以及與蓄電池(3)電路連接的中央處理器(4)，在蓄電池(3)下方的殼體(1)內(nèi)安裝有配重裝置(14)，在殼體(1)上設(shè)有與中央處理器(4)電路連接的信號(hào)收發(fā)天線(5)，在殼體(1)上設(shè)有與蓄電池(4)電路連接的推進(jìn)裝置，在殼體(1)上設(shè)有與中央處理器(4)電路連接的水體或空氣質(zhì)量信息采集裝置。
2、如權(quán)利要求1所述的可水上定位或巡航的智能監(jiān)控檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是:所述推進(jìn)裝置包括馬達(dá)及其驅(qū)動(dòng)的螺旋槳(6)，在殼體(1)上設(shè)有將螺旋槳(6) 封閉的防護(hù)網(wǎng)罩(7)。
3、 如權(quán)利要求1所述的可水上定位或巡航的智能監(jiān)控檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是在殼體(1)上設(shè)有插入其內(nèi)部腔體的升降桿(8)，所述信號(hào)收發(fā)天線(5)設(shè) 置在升降桿(8)的頂端部。
4、 如權(quán)利要求3所述的可水上定位或巡航的智能監(jiān)控檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是 在升降桿(8)的頂端部設(shè)有與中央處理器(4)電路連接的全景視頻采集器(9) 以及空氣采集器(10)。
5、 如權(quán)利要求1所述的可水上定位或巡航的智能監(jiān)控檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是 在平衡舵(2)的下表面設(shè)有表層水樣采集器(11)。
6、 如權(quán)利要求1所述的可水上定位或巡航的智能監(jiān)控檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是在殼體(1)上通過(guò)升降纜繩連接有中、下層水樣采集器(12)。
7、 如權(quán)利要求1所述的可水上定位或巡航的智能監(jiān)控檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是 所述殼體(1)為球形，平衡舵(2)沿著殼體(1)赤道以上的緯線方向水平設(shè) 置，蓄電池(3)設(shè)置在兩平衡舵(2)連線中垂線下方的殼體(1)內(nèi)，在兩平 衡舵(2)連線中垂線上方的殼體(1)上設(shè)有所述的升降桿(8)。
8、 如權(quán)利要求7所述的可水上定位或巡航的智能監(jiān)控檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是 平衡舵(2)之間的上半球殼體(1)由透光材料制成，在該平衡舵(2)之間的 上半球殼體(1)內(nèi)設(shè)有太陽(yáng)能采光板(13)，該太陽(yáng)能采光板(13)通過(guò)光電 轉(zhuǎn)換器與蓄電池(3)電路連接。
9、 如權(quán)利要求1所述的可水上定位或巡航的智能監(jiān)控檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是 所述殼體(1)為長(zhǎng)度方向橫向設(shè)置的橢球形或者紡錘形，且平衡舵(2)設(shè)置 在殼體(1)前段兩側(cè)，螺旋槳(6)設(shè)置在殼體(1)尾端部。
10、 如權(quán)利要求1所述的可水上定位或巡航的智能監(jiān)控檢測(cè)系統(tǒng)，其特征 是在殼體(1)上鑲嵌有太陽(yáng)能采光板(13)，該太陽(yáng)能采光板(13)通過(guò)光 電轉(zhuǎn)換器與蓄電池(3)電路連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及可水上定位或巡航的智能監(jiān)控檢測(cè)系統(tǒng)，它包括一個(gè)封閉的殼體，在殼體上設(shè)有至少兩塊平衡舵，在殼體內(nèi)部或表面上鑲嵌有太陽(yáng)能采光板，給蓄電池提供電源，在殼體內(nèi)設(shè)有蓄電池以及與蓄電池電路連接的中央處理器，在蓄電池下方的殼體內(nèi)安裝有配重裝置，在殼體上設(shè)有與中央處理器電路連接的信號(hào)收發(fā)天線，在殼體上設(shè)有與蓄電池電路連接的推進(jìn)裝置，在殼體上設(shè)有與中央處理器電路連接的水體或空氣質(zhì)量信息采集裝置。本發(fā)明可對(duì)由于人類不易進(jìn)入而基本無(wú)法進(jìn)行環(huán)境監(jiān)控和無(wú)法對(duì)水禽等動(dòng)物進(jìn)行全面監(jiān)控的濕地中央進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)于人跡罕至的湖泊和海洋也可實(shí)時(shí)監(jiān)控其水質(zhì)、水面動(dòng)物、水生植物的變化，可以大大促進(jìn)我國(guó)環(huán)境保護(hù)工作和軍事的現(xiàn)代化。
文檔編號(hào)G01N33/18GK101477104SQ200910001120
公開(kāi)日2009年7月8日 申請(qǐng)日期2009年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月23日
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