双体无人水质采样船的制作方法

1.本实用新型涉及环保监测领域，特别是涉及一种水质检测用双体无人水质采样船。


背景技术：

2.目前国家对环保方面越来越重视，尤其是对水资源的保护，在需要了解部分区域内水资源的污染情况，对水质进行取样检测是一种常用的方式。现有的离岸水质采样方式有两种：一种是传统的纯手动操作，即操作员通过船只到达采样位置，然后手动将采样器下沉到相应指定深度，进行水质采样。这种取样方式浪费人力物力。采样过程存在一定的人身安全风险(现场水流状况、气象状况、采样船的大小、机动性和安全性等都对采样人员的人身安全有很大的影响)。
3.另一种方式是通过无人船(单体)、无人机设备塔载相应的采样器进行采样，这类方式虽然提高了效率，也避免了人身安全的风险，但是仍存在稳定性不够等缺陷。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种双体无人水质采样船，以解决现有技术中的问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
6.双体无人水质采样船，设置有水质采样系统、驱动系统、定位系统和航行控制系统，其特征在于，所述双体无人水质采样船包括两个相互平行的船体，两个船体之间通过连接平台固定连接；所述水质采样系统包括采样泵、采样管、采样管收放装置、采样头、分配器和采样瓶；所述两个船体上分别设置有环形输送带，环形输送带上分别设置有所述采样瓶；所述采样泵、采样管收放装置、分配器均设置在所述连接平台上，采样管的一端与采样泵的进口连通，采样管通过采样管收放装置伸入水中,采样管的另一端为采样头，采样泵的出口与分配器连通，所述分配器上设置有两组导流管，两组导流管分别与两个船体上的采样瓶对应。
7.在本实用新型的优选实施例中，所述分配器包括固定内管、上转动管和下转动管，上转动管和下转动管可转动的套在固定内管外，所述固定内管内部设置有双头主轴电机，所述固定内管的管壁开设有腰型槽，双头主轴电机的两个输出轴分别连接有连接杆，连接杆从对应的腰型槽伸出，所述双头主轴电机的两个输出轴分别通过连接杆与上转动管、下转动管连接；所述上转动管和下转动管分别固定连接有所述导流管，与采样泵连接的管路伸入所述固定内管内部，分成两条支路，分别与导流管连通。
8.在本实用新型的优选实施例中，所述连接平台上设置有采样头保护仓，所述采样头保护仓内设置有采样头支撑架，所述采样头支撑架上设置有定滑轮，采样管绕过所述定滑轮；采样头保护仓底部设置有可以开、闭的箱体，所述箱体的大小与采样头配套。
9.在本实用新型的优选实施例中，所述采样管为硅胶管，采样管外设有测距绳，所述
采样头上设置有测距绳固定环，采样头上连接有配重块。
10.在本实用新型的优选实施例中，所述采样管收放装置包括双向驱动电机、齿轮箱和绕管轮，双向驱动电机带动齿轮箱、绕管轮转动，所述绕管轮内穿插设有水管，采样管绕在绕管轮上，采样管与所述水管连通，并通过水管与采样泵连通。
11.在本实用新型的优选实施例中，所述导流管上设置有控制阀。
12.控制双体无人水质采样船行驶到预定位置后，控制采样管收放装置将采样头移动至指定位置后，启动采样泵将水样抽至分配器中，由分配器将采集的水样分配到两个船体的采样瓶中，当样品采集量达到规定要求时关闭采样泵。将采样头运送到下一个指定位置(深度)进行采样或将采样头收回到采样头保护仓中放置好，完成采样过程。
13.通过电机带动分配器的上转动管和下转动管转动，从而带动导流管转动，使得导流管转动至排空位置，即可对采样头、采样管、分配器进行清洗。此时导流管上的控制阀是开启的，所抽的水样不收集而是对外排放。
14.本实用新型采用双体船很好地解决了船体稳定性的问题，方便使用者控制整个采样过程。且采样泵、采样管收放装置、分配器均设置在连接平台上，采样瓶设置在两边的船体上，水样从分配器输送至两边的采样瓶内，有利于采样过程的平稳，连接平台很好地解决了采样设备的安装场地和空间，为精准定位提供了保障。
15.本实用新型的双体无人水质采样船无需人工去取样，节省了人力，提高了取样效率，也避免了人身安全的风险。
16.本实用新型通过设置采样头和采样管收放装置，提高了取样范围，使得采样结果更加准确。
17.本实用新型的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。
附图说明
18.图1为双体无人水质采样船的示意图。
19.图2为采样管的收放示意图。
20.图3为采样头的示意图。
21.图4为采样管收放装置的示意图。
22.图5为分配器的示意图。
23.图6为分配器的另一方向示意图。
24.图7为分配器与采样瓶的位置关系示意图。
具体实施方式
25.下面将结合附图，对本实用新型的技术方案进行描述。显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式；并且附图中所示的结构仅仅是示意性的，并不代表实物。需要说明的是，基于本实用新型中的这些实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
26.需说明的是，在本文中术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括
没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同或者等同要素。
27.术语“上”、“下”、“内”、“外”等并不构成绝对的空间关系限制，只是一种相对位置的概念。这是本领域技术人员都能够理解的。
28.参见图1-7，双体无人水质采样船，包括船身、驱动系统、定位系统、航行控制系统和水质采样系统。各部分描述如下：
29.船身包括两个相互平行的船体(110、120)，两个船体(110、120)之间通过连接平台130固定连接。连接平台130为长方形平台。两个船体(110、120)焊接(或用螺栓固定)在连接平台130的两侧。采用双体船很好地解决了船体稳定性的问题，方便使用者控制整个采样过程。
30.水质采样系统包括采样泵240、采样管220、采样管收放装置230、采样头210、分配器250和采样瓶260。
31.两个船体(110、120)上分别设置有环形输送带140，环形输送带140通过步进电机驱动其循环运动，环形输送带140上分别设置有多个采样瓶260；多个采样瓶260等距间隔设置。通过控制步进电机来带动环形输送带140移动，从而带动采样瓶260移动。在本实施例中，其中一个船体上的环形输送带及采样瓶与另一个船体上的环形输送带及采样瓶对称，有利于船体的平稳。
32.采样泵240、采样管收放装置230、分配器250分别通过螺栓固定安装在连接平台130上。通过将采样泵、采样管收放装置、分配器设置在连接平台上，采样瓶设置在两边的船体上，水样从分配器输送至两边的采样瓶内，有利于采样过程的平稳，连接平台很好地解决了采样设备的安装场地和空间，为精准定位提供了保障。
33.参见图2，在连接平台的前部设置有采样头保护仓280，采样头保护仓内设置有采样头支撑架211，采样头支撑架211上设置有定滑轮212，采样管220绕过该定滑轮212。参见图3，采样管220选用柔性材质的硅胶管，采样管220外设有测距绳221。采样管220的前端设置有采样头210，采样头210上连接有配重块213。采样头上设置有测距绳固定环214。采样头保护仓底部设置有可以开、闭的箱体，箱体的大小与采样头配套。
34.参见图4，采样管收放装置230包括双向驱动电机、齿轮箱233和绕管轮231，齿轮箱233和绕管轮231之间通过同步带连接，双向驱动电机带动齿轮箱233、绕管轮231转动，绕管轮231内穿插设有水管232，采样管220绕在绕管轮231上，采样管220与水管232连通，并通过旋转接头与采样泵240连通。
35.通过控制绕管轮231转圈数量实现控制采样头的深度位置。采样方式有表层(浅层)和深层两种不同的水质采样方式，表层(浅层)是指水面下0.5米，深层是指水面下大于0.5米至水底间任意指定位置。通过采样管收放装置230将采样头210放到指定位置，采样完毕后将采样头回收到采样头保护仓内。
36.通过对采样头的更换可以实现水样的采集与底泥的采集。
37.采样泵240的出口通过水管与分配器250连通，分配器上设置有两组导流管，两组导流管分别与两个船体上的采样瓶对应。
38.参见图5-7，在本实施例中，分配器250包括固定内管251、上转动管252和下转动管
253，上转动管252和下转动管253可转动的套在固定内管251外，固定内管251内部设置有双头主轴电机254，固定内管的管壁开设有腰型槽255，双头主轴电机的两个输出轴分别连接有连接杆256，连接杆256从对应的腰型槽255伸出，双头主轴电机的两个输出轴分别通过连接杆256与上转动管252、下转动管253连接；上转动管252和下转动管253分别固定连接有导流管(257、258)，与采样泵连接的管路259伸入固定内管251内部，分成两条支路，分别与导流管(257、258)连通。导流管(257、258)上设置有控制阀270。
39.通过双头主轴电机254带动上转动管252、下转动管253转动，从而带动导流管(257、258)移动至采样位置或者排空位置。
40.当导流管(257、258)移动至采样位置时，采样泵带动采样水经过管路259分别进入分配器的导流管(257、258)，并经导流管流入对应的采样瓶。
41.当导流管(257、258)移动至排空位置时，采样泵带动采样水经过管路259分别进入分配器的导流管(257、258)，并对外排放采样水，实现对采样头、采样管、分配器的清洗。
42.驱动系统采用电力驱动，电机通过传动装置带动螺旋桨转动。
43.定位系统可以采用北斗(5g)导航系统，定位采样船的位置。
44.水质采样系统、驱动系统、定位系统均与航行控制系统连接，通过航行控制系统控制驱动系统的电机工作，从而控制螺旋桨的转速。通过航行控制系统控制水质采样系统的采样管收放装置、采样泵240、控制阀270、环形输送带140的动作。驱动系统、定位系统和航行控制系统均为现有方式。在此不再详述。
45.本实用新型的工作原理是：航行控制系统控制驱动系统使得双体无人水质采样船行驶到预定位置后，控制采样管收放装置将采样头210移动至指定位置后，启动采样泵240将水样抽至分配器250中，由分配器250将采集的水样分配到两个船体的采样瓶260中，当样品采集量达到规定要求时关闭采样泵240。将采样头运送到下一个指定位置(深度)进行采样或将采样头收回到采样头保护仓中放置好，完成采样过程。
46.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型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本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型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实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。