本實(shí)用新型涉及水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)設(shè)備領(lǐng)域，具體是指一種適應(yīng)惡劣水域環(huán)境的水質(zhì)采樣機(jī)器船。

背景技術(shù)：

江河、湖泊水質(zhì)監(jiān)測是地表水環(huán)境保護(hù)的重要內(nèi)容，監(jiān)測數(shù)據(jù)是反應(yīng)水質(zhì)污染程度的重要依據(jù)，監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性對所采取的環(huán)境保護(hù)措施有重要影響。在江河、湖泊等地表水體的水質(zhì)監(jiān)測中，地表水體離岸監(jiān)測一直是困擾環(huán)境監(jiān)測部門的難題。

傳統(tǒng)水質(zhì)采樣的方法主要為兩種，一種是使用大型船，這類船只雖然功能全面，對抗惡劣水域環(huán)境的能力較強(qiáng)，但價格昂貴，需要大量的專業(yè)人才操作及維護(hù)，而且這類船只一般都使用燃油動力，本身對水質(zhì)有一定的污染。并且大船開動時對水面攪動很大，影響水樣的真實(shí)性。另一種是工作人員劃船到規(guī)定地方采樣，這種方式取樣較慢，工作量也較大，遇到較惡劣的水域環(huán)境，甚至給工作人員帶來危險。

隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)已有采用水質(zhì)采樣機(jī)器船進(jìn)行自動水質(zhì)采樣，大大提高了采樣效率，同時也將不會對工作人造成危險，但是現(xiàn)有的水質(zhì)采樣機(jī)器船多為小型船，應(yīng)付惡劣環(huán)境的能力低下，一般只能選擇水面平靜，天氣溫和的情況，才能進(jìn)行水質(zhì)的采樣，這樣既有很大的局限性，如果遇到惡劣水域，或者惡劣天氣，水質(zhì)采樣機(jī)器船容易發(fā)生側(cè)翻、沉沒。而且現(xiàn)有水質(zhì)采樣機(jī)器船為了保證水面運(yùn)行的平穩(wěn)性，增加了太多的附屬設(shè)備，以保證其穩(wěn)定性，如船體姿態(tài)系統(tǒng)等，增加了制造成本，有些時候還需要工作人員進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，十分不便，極大的限制了水質(zhì)采樣機(jī)器船在水質(zhì)監(jiān)測領(lǐng)域的發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種無需增加穩(wěn)定性設(shè)備，且能夠適應(yīng)惡劣水域環(huán)境的水質(zhì)采樣機(jī)器船。

本實(shí)用新型通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種適應(yīng)惡劣水域環(huán)境的水質(zhì)采樣機(jī)器船，包括控制設(shè)備室，所述控制設(shè)備室兩端各設(shè)有一個充氣浮輪，所述充氣浮輪內(nèi)置有小型輪轂電機(jī)，所述小型輪轂電機(jī)通過空心連接桿與控制設(shè)備室相連，控制設(shè)備室兩側(cè)還設(shè)有對稱的儲水箱，控制設(shè)備室下部設(shè)有與其相連的采水裝置，采水裝置兩端各設(shè)有輸水管與儲水箱連接。

本技術(shù)方案的工作原理為，將機(jī)器船的外形改造成啞鈴形，即兩端為充氣浮輪，中間為控制設(shè)備室，并在充氣浮輪內(nèi)設(shè)置小型輪轂電機(jī)。中間的控制設(shè)備室兩側(cè)還設(shè)有對稱的儲水箱，控制設(shè)備室下部設(shè)有與其相連的采水裝置，采水裝置兩端各設(shè)有輸水管與儲水箱連接。

中間的控制設(shè)備室實(shí)現(xiàn)對采水位置定位，水質(zhì)采樣、控制命令接收以及驅(qū)動小型輪轂電機(jī)的等一系列功能的控制，節(jié)約該機(jī)器船的空間，并提升了穩(wěn)定性，無需為機(jī)器船的平衡性而增設(shè)其他設(shè)備，由于本技術(shù)方案采用采用輪轂電機(jī)進(jìn)行作為主要動力輸出，因此，中部的控制設(shè)備室不隨充氣浮輪轉(zhuǎn)動。

為了更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，進(jìn)一步地，所述控制設(shè)備室內(nèi)還安置有供電系統(tǒng)，以及分別與供電系統(tǒng)相連的通信系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、GPS定位模塊，所述控制系統(tǒng)還分別與GPS定位模塊、通信系統(tǒng)相連；控制系統(tǒng)還分別通過數(shù)據(jù)線纜與采水裝置和小型輪轂電機(jī)相連，所述采水裝置通過供電線纜連接到供電系統(tǒng)，所述通信系統(tǒng)還與地面基站無線連接?？刂葡到y(tǒng)通過通信系統(tǒng)接受地面基站的控制命令，通過控制兩個小型輪轂電機(jī)的運(yùn)動狀態(tài)來控制運(yùn)動軌跡，同時從系統(tǒng)GPS定位模塊確定所在位置，并通過通信系統(tǒng)將位置信息傳輸回地面基站，到達(dá)水質(zhì)取樣位置時，控制系統(tǒng)控制采水裝置進(jìn)行水質(zhì)采樣，采水裝置向控制系統(tǒng)反饋水質(zhì)采樣情況，所述供電系統(tǒng)為小型輪轂電機(jī)、通信系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、GPS定位模塊以及采水裝置提供電力。

為了更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，進(jìn)一步地，所述控制系統(tǒng)包括微處理器，以及分別與微處理器連接的動力驅(qū)動模塊、GPS定位模塊、通訊模塊以及采水裝置，所述驅(qū)動模塊與小型輪轂電機(jī)相連，通訊模塊與通信系統(tǒng)相連。

為了更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，進(jìn)一步地，所述小型輪轂電機(jī)包括電機(jī)外殼和電機(jī)軸，所述電機(jī)軸貫穿在電機(jī)外殼中部，且電機(jī)軸通過法蘭盤與電機(jī)外殼固定，電機(jī)軸的兩端均設(shè)有與電機(jī)外殼固定連接的推力軸承；電機(jī)外殼內(nèi)部設(shè)有逆變器，逆變器嵌插固定在電機(jī)軸上，所述逆變器內(nèi)部安裝有金屬線芯，金屬線芯與電機(jī)軸內(nèi)部通入的電機(jī)電纜相連，所述電機(jī)電纜通過空心連接桿與控制設(shè)備室相連。

為了更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，進(jìn)一步地，所述小型輪轂電機(jī)的電機(jī)外殼內(nèi)還設(shè)有強(qiáng)制送風(fēng)裝置，所述金屬線芯為銅線芯。

為了更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，進(jìn)一步地，所述采水裝置包括信號傳輸模塊，以及分別與信號傳輸模塊相連接的汲水器、鼓輪、深度計數(shù)器，信號傳輸模塊與控制系統(tǒng)的微處理器連接，所述鼓輪還連接有重錘，汲水器連接汲水管，所述重錘與汲水管固定在一起。

為了更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，進(jìn)一步地，所述控制設(shè)備室外層為不銹鋼層，空心連接桿的材質(zhì)為不銹鋼。增設(shè)不銹鋼外層以及使用不銹鋼均是為了避免生銹，同時起到防水的作用。

為了更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，進(jìn)一步地，所述充氣浮輪為硬橡膠輪，且充氣浮輪表面密布有凹陷的六邊形凹格。使用硬橡膠輪作為充氣浮輪是為了避免有硬物刺破充氣浮輪，同時在充氣浮輪表面密布凹陷的六邊形凹格，是為了增強(qiáng)充氣浮輪在水面運(yùn)動的能力，而且也不易纏繞上水草等污物，影響充氣浮輪的正常運(yùn)行。

所述儲水箱內(nèi)還設(shè)有水量感應(yīng)裝置，水量感應(yīng)裝置與控制設(shè)備室連接。水量感應(yīng)裝置用來感應(yīng)儲水箱內(nèi)的水量的多少，并將水量信息反饋給控制設(shè)備室，通過控制設(shè)備室控制采水裝置，及其調(diào)整采水情況。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：

（1）本實(shí)用新型通過將傳統(tǒng)機(jī)器船的船型結(jié)構(gòu)改造成啞鈴型結(jié)構(gòu)，降低了不必要的空間浪費(fèi)和制造成本，同時由于啞鈴的外形，使其的穩(wěn)定性大大提高，適應(yīng)惡劣水面環(huán)球能力強(qiáng)，不會發(fā)生側(cè)翻，倒轉(zhuǎn)等現(xiàn)象，無需加裝船體姿態(tài)系統(tǒng)，在控制其運(yùn)動方面也更為便捷；

（2）本實(shí)用新型通過在啞鈴?fù)庑蔚臋C(jī)器船的充氣浮輪中使用輪轂電機(jī)，將機(jī)器船動力、傳動和制動裝置都整合到輪轂內(nèi)，大大提升了該機(jī)器船的運(yùn)動空間和增強(qiáng)了靈活性；

（3）本實(shí)用新型的可準(zhǔn)確對不同地區(qū)和不同深度的水質(zhì)進(jìn)行采樣，實(shí)用價值高，且不受惡劣環(huán)境影響，適宜廣泛推廣應(yīng)用。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其他特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會變更為明顯：

圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型功能示意框圖；

圖3為小型輪轂電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為采水裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意框圖。

其中：1—控制設(shè)備室，2—小型輪轂電機(jī)，3—空心連接桿，4—充氣浮輪,5—儲水箱，6—采水裝置，7—輸水管，21—電機(jī)殼，22—電機(jī)電纜，23—逆變器，24—推力軸承，25—金屬線芯，26—電機(jī)軸。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對本實(shí)用新型的限制。

在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；也可以是直接相連，也可以是通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

實(shí)施例1：

本實(shí)施例的主要結(jié)構(gòu)，如圖1所示，一種適應(yīng)惡劣水域環(huán)境的水質(zhì)采樣機(jī)器船，其特征在于：包括控制設(shè)備室1，所述控制設(shè)備室1兩端各設(shè)有一個充氣浮輪4，所述充氣浮輪4內(nèi)置有小型輪轂電機(jī)2，所述小型輪轂電機(jī)2通過空心連接桿3與控制設(shè)備室1相連，控制設(shè)備室1兩側(cè)還設(shè)有對稱的儲水箱5，控制設(shè)備室下部設(shè)有與其相連的采水裝置6，采水裝置6兩端各設(shè)有輸水管7與儲水箱5連接。

將該啞鈴?fù)庑蔚臋C(jī)器船放入需要探測的水域中，由于該機(jī)器船其具備啞鈴?fù)庑?，因此平衡性無需考慮，由控制設(shè)備室1內(nèi)的設(shè)備接受工作人員遠(yuǎn)程發(fā)送的命令，開始驅(qū)動小型輪轂電機(jī)2轉(zhuǎn)動，小型輪轂電機(jī)2帶動充氣浮輪4轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)該機(jī)器船的運(yùn)動；控制設(shè)備室1內(nèi)到達(dá)指定的水質(zhì)采樣位置，開始通過采水裝置6進(jìn)行一定深度的水質(zhì)采樣，水通過輸水管7進(jìn)入儲水箱5中，采水結(jié)束后，機(jī)器船返回岸邊，由工作人員回收儲水箱5內(nèi)的水，進(jìn)行檢測化驗(yàn)，由此實(shí)現(xiàn)水質(zhì)采樣的過程。

實(shí)施例2：

本實(shí)施例在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化了控制設(shè)備室內(nèi)具體功能設(shè)備，如圖2所示，所述控制設(shè)備室1內(nèi)還安置有供電系統(tǒng)，以及分別與供電系統(tǒng)相連的通信系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、GPS定位模塊，所述控制系統(tǒng)還分別與GPS定位模塊、通信系統(tǒng)相連；控制系統(tǒng)還分別通過數(shù)據(jù)線纜與采水裝置6和小型輪轂電機(jī)2相連，所述采水裝置6通過供電線纜連接到供電系統(tǒng)，所述通信系統(tǒng)還與地面基站無線連接。所述控制系統(tǒng)通過通信系統(tǒng)接受地面基站的控制命令，通過控制兩個小型輪轂電機(jī)2的運(yùn)動狀態(tài)來控制運(yùn)動軌跡，同時從系統(tǒng)GPS定位模塊確定所在位置，并通過通信系統(tǒng)將位置信息傳輸回地面基站，到達(dá)水質(zhì)取樣位置時，控制系統(tǒng)控制采水裝置6進(jìn)行水質(zhì)采樣，采水裝置6向控制系統(tǒng)反饋水質(zhì)采樣情況，所述供電系統(tǒng)為小型輪轂電機(jī)2、通信系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、GPS定位模塊以及采水裝置提供電力。

其中，所述控制系統(tǒng)包括微處理器，以及分別與微處理器連接的動力驅(qū)動模塊、GPS定位模塊、通訊模塊以及采水裝置6，所述驅(qū)動模塊與小型輪轂電機(jī)2相連，通訊模塊與通信系統(tǒng)相連。

本實(shí)施例的其他部分與上述實(shí)施例相同，不再贅述。

實(shí)施例3：

本實(shí)施例在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化了小型輪轂電機(jī)2的具體結(jié)構(gòu)，如圖3所示，所述小型輪轂電機(jī)2包括電機(jī)外殼21和電機(jī)軸26，所述電機(jī)軸26貫穿在電機(jī)外殼21中部，且電機(jī)軸26通過法蘭盤與電機(jī)外殼21固定，電機(jī)軸26的兩端均設(shè)有與電機(jī)外殼固定連接的推力軸承24；電機(jī)外殼21內(nèi)部設(shè)有逆變器23，逆變器23嵌插固定在電機(jī)軸26上，所述逆變器23內(nèi)部安裝有金屬線芯25，金屬線芯25與電機(jī)軸26內(nèi)部通入的電機(jī)電纜22相連，所述電機(jī)電纜22通過空心連接桿3與控制設(shè)備室1相連。

其中，所述小型輪轂電機(jī)2的電機(jī)外殼21內(nèi)還設(shè)有強(qiáng)制送風(fēng)裝置，所述金屬線芯25為銅線芯。

通過在啞鈴?fù)庑蔚臋C(jī)器船的充氣浮輪中使用輪轂電機(jī)，將機(jī)器船動力、傳動和制動裝置都整合到輪轂內(nèi)，大大提升了該機(jī)器船的運(yùn)動空間和增強(qiáng)了靈活性，可以進(jìn)入各種復(fù)雜水域，無盲區(qū)，提高水質(zhì)采樣的范圍。

本實(shí)施例的其他部分與上述實(shí)施例相同，不再贅述。

實(shí)施例4：

本實(shí)施例在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化了采水裝置6的具體功能結(jié)構(gòu)，如圖4所示，所述采水裝置6包括信號傳輸模塊，以及分別與信號傳輸模塊相連接的汲水器、鼓輪、深度計數(shù)器，信號傳輸模塊與控制系統(tǒng)的微處理器連接，所述鼓輪還連接有重錘，汲水器連接汲水管，所述重錘與汲水管固定在一起。

本實(shí)施例的其他部分與上述實(shí)施例相同，不再贅述。

實(shí)施例5：

本實(shí)施例在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步做了具體部件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，所述控制設(shè)備室1外層為不銹鋼層，空心連接桿3的材質(zhì)為不銹鋼，增設(shè)不銹鋼外層以及使用不銹鋼均是為了避免生銹，同時起到防水的作用。

充氣浮輪4為硬橡膠輪，且充氣浮輪4表面密布有凹陷的六邊形凹格；使用硬橡膠輪作為充氣浮輪4是為了避免有硬物刺破充氣浮輪4，同時在充氣浮輪4表面密布凹陷的六邊形凹格，是為了增強(qiáng)充氣浮輪4在水面運(yùn)動的能力，而且也不易纏繞上水草等污物，影響充氣浮輪4的正常運(yùn)行。

儲水箱5內(nèi)還設(shè)有水量感應(yīng)裝置，水量感應(yīng)裝置與控制設(shè)備室1連接。水量感應(yīng)裝置用來感應(yīng)儲水箱5內(nèi)的水量的多少，并將水量信息反饋給控制設(shè)備室1，通過控制設(shè)備室1控制采水裝置6，及其調(diào)整采水情況。

本實(shí)施例的其他部分與上述實(shí)施例相同，不再贅述。

可以理解的是，根據(jù)本實(shí)用新型一個實(shí)施例的水質(zhì)采樣機(jī)器船結(jié)構(gòu)，例如小型輪轂電機(jī)2和充氣浮輪4等部件的工作原理和工作過程都是現(xiàn)有技術(shù)，且為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知，這里就不再進(jìn)行詳細(xì)描述。

盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本實(shí)用新型的原理和宗旨下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。