CN201444154U - 可水上定位或巡航的智能监控检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及可水上定位或巡航的智能监控检测系统，它包括一个封闭的壳体，在壳体上设有至少两块平衡舵，在壳体内部或表面上镶嵌有太阳能采光板，给蓄电池提供电源，在壳体内设有蓄电池以及与蓄电池电路连接的中央处理器，在蓄电池下方的壳体内安装有配重装置，在壳体上设有与中央处理器电路连接的信号收发天线，在壳体上设有与蓄电池电路连接的推进装置，在壳体上设有与中央处理器电路连接的水体或空气质量信息采集装置。本实用新型可对由于人类不易进入而基本无法进行环境监控和无法对水禽等动物进行全面监控的湿地中央进行监控，对于人迹罕至的湖泊和海洋也可实时监控其水质、水面动物、水生植物的变化，可以大大促进我国环境保护工作的现代化和军事的现代化。

Description

可水上定位或巡航的智能监控检测系统

技术领域

本实用新型涉及一种水体监控检测系统，尤其是一种可用于湖泊、河流、水库、湿地、沼泽、海洋的短期或长期视频监测、气象监测、水质监测、声纳分析或水面动植物监测等的可水上定位或巡航的智能监控检测系统。

背景技术

据中国地理杂志披露，我国现有湖泊3415个，其中大于10平方公里的有656个，面积为85255平方公里；我国湿地居亚洲第一，有384800平方公里；我国湿地的生物多样性十分丰富，仅水禽就达271种之多，是世界珍稀濒危水禽保护的重点地区；我国海洋面积有2997000平方公里，对上述水域的监控对环保、动植物研究、气象研究甚至国防建设都具有非常重要的意义。

现有的水质环境监测限于以人工提取水样、在近岸地提取水样和驾驶船舶到达取样地点取样，对于湿地的中央由于人类不易进入而基本无法进行环境监控和无法对水禽等动物进行全面监控，对于人迹罕至的湖泊和海洋也无法实时监控其水质、水面动物、水生植物的变化。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种自动化程度高、可对人类不易进入而基本无法进行环境监控和无法对水禽等动物进行全面监控的区域进行水上定位或巡航的智能监控检测系统。

按照本实用新型提供的技术方案，所述可水上定位或巡航的智能监控检测系统，包括一个封闭的壳体，在壳体上设有至少两块平衡舵，在壳体内部或表面上镶嵌有太阳能采光板，给蓄电池提供电源，在壳体内设有蓄电池以及与蓄电池电路连接的中央处理器，在蓄电池下方的壳体内安装有配重装置，在壳体上设有与中央处理器电路连接的信号收发天线，在壳体上设有与蓄电池电路连接的推进装置，在壳体上设有与中央处理器电路连接的水体或空气质量信息采集装置。

所述推进装置包括马达及其驱动的螺旋桨，在壳体上设有将螺旋桨封闭的防护网罩。在壳体上设有插入其内部腔体的升降杆，所述信号收发天线设置在升降杆的顶端部。在升降杆的顶端部设有与中央处理器电路连接的全景视频采集器以及空气采集器。在平衡舵的下表面设有表层水样采集器。在壳体上通过升降缆绳连接有中、下层水样采集器。

所述壳体为球形，平衡舵沿着壳体赤道以上的纬线方向水平设置，蓄电池设置在两平衡舵连线中垂线下方的壳体内，在两平衡舵连线中垂线上方的壳体上设有所述的升降杆。平衡舵之间的上半球壳体由透光材料制成，在该平衡舵之间的上半球壳体内设有太阳能采光板，该太阳能采光板通过光电转换器与蓄电池电路连接。

所述壳体为长度方向横向设置的椭球形或者纺锤形，且平衡舵设置在壳体前段两侧，螺旋桨设置在壳体尾端部。在壳体上部表面镶嵌有太阳能采光板，该太阳能采光板通过光电转换器与蓄电池电路连接。

本实用新型可对由于人类不易进入而基本无法进行环境监控和无法对水禽等动物进行全面监控的湿地中央进行监控，对于人迹罕至的湖泊和海洋也可实时监控其水质、水面动物、水生植物的变化，可以大大促进我国环境保护工作的现代化和军事的现代化。

附图说明

图1是壳体为球形时本实用新型的整体结构示意图。

图2是壳体为椭球形时本实用新型的整体结构示意图。

图3是图2的俯视图。

图4是本实用新型的整体原理框图。

图5是本实用新型的智能定位系统原理框图。

图6是本实用新型的水质监测系统原理框图。

图7是本实用新型的气象监测系统原理框图。

图8是本实用新型的视频监视系统原理框图。

图9是本实用新型的声纳监测系统原理框图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图所示：所述可水上定位或巡航的智能监控检测系统，包括一个封闭的壳体1，在壳体1上设有至少两块平衡舵2，在壳体1内部或表面上镶嵌有太阳能采光板13，给蓄电池3提供电源，在壳体1内设有蓄电池3以及与蓄电池3电路连接的中央处理器4，在蓄电池3下方的壳体1内安装有配重装置14，在壳体1上设有与中央处理器4电路连接的信号收发天线5，在壳体1上设有与蓄电池4电路连接的推进装置，在壳体1上设有与中央处理器4电路连接的水体或空气质量信息采集装置。

所述推进装置包括马达及其驱动的螺旋桨6，在壳体1上设有将螺旋桨6封闭的防护网罩7。在壳体1上设有插入其内部腔体的升降杆8，所述信号收发天线5设置在升降杆8的顶端部。在升降杆8的顶端部设有与中央处理器4电路连接的全景视频采集器9以及空气采集器10。在平衡舵2的下表面设有表层水样采集器11。在壳体1上通过升降缆绳连接有中、下层水样采集器12。

所述壳体1为球形，平衡舵2沿着壳体1赤道以上的纬线方向水平设置，蓄电池3设置在两平衡舵2连线中垂线下方的壳体1内，在两平衡舵2连线中垂线上方的壳体1上设有所述的升降杆8。平衡舵2之间的上半球壳体1由透光材料制成，在该平衡舵2之间的上半球壳体1内设有太阳能采光板13，该太阳能采光板13通过光电转换器与蓄电池3电路连接。

所述壳体1为长度方向横向设置的椭球形或者纺锤形，且平衡舵2设置在壳体1前段两侧，螺旋桨6设置在壳体1尾端部。在壳体1上部表面镶嵌有太阳能采光板13，该太阳能采光板13通过光电转换器与蓄电池3电路连接。

在图4中，由太阳能采光板13、光电转换器和蓄电池3提供电源，由存储器、GPS接收器、航标设定器、现位置航标差设定器和位置矫正控制器构成的中央处理器即可按照预设的指令操控动力系统、水质检测、气象检测、视频监测、声纳监测和爆破系统，也可通过无线发射，反馈并接收由控制中心随时发出的新指令工作，随时把工作的结果反馈给数据中心。

在图5中，由太阳能采光板13、光电转换器和蓄电池3提供电源，根据预设坐标位置或从控制中心发来的坐标位置，通过智能位置矫正控制器控制动力控制器指挥动力系统工作，自动定位或巡航，并将工作情况随时反馈给数据中心。

在图6中，由太阳能采光板13、光电转换器和蓄电池3提供电源，根据预设时间或来自控制中心的指令，开启水质采样和检测系统，并将分析结果无线发射回数据中心。

在图7中，由太阳能采光板13、光电转换器和蓄电池3提供电源，根据预设时间或来自控制中心的指令，开启气象采样和检测系统，并将分析结果无线发射回数据中心。

在图8中，由太阳能采光板13、光电转换器和蓄电池3提供电源，根据预设时间或来自控制中心的指令，开启视频监测系统，并将数字图象无线发射回数据中心。

在图9中，由太阳能采光板13、光电转换器和蓄电池3提供电源，根据预设时间或来自控制中心的指令，开启声纳监测系统，并将声音无线发射回数据中心。

根据中央处理器4内预先设定的坐标位置，在马达的驱动下，自动启动螺旋桨6，使壳体1自动巡航到达该位置，到达预设位置后螺旋桨6关机，当壳体1偏离预设位置时，螺旋桨6又自动开启，自动找到预设位置，实现智能定位。

本实用新型是对太阳能、集成电路、卫星定位、高清摄像、声纳、高能电池，无线传输及遥控等现代技术的综合运用，属于太阳能和集成电路的应用。

本实用新型的装置可以应用于水体环境保护监测和军事监测。对于广阔的湖泊、水库、湿地方便进行定点或巡回实时环境监测，尤其适合于对和人类生活关系密切的湖泊(如太湖、洞庭湖)水质进行重点监测，适合于对人迹罕至的湿地、高原湖泊进行长期监测其环境和理化指标的变化；还适用于海洋环境和军事监测，可实现无人监测。

壳体1为球状椭球状或纺锤状，上部由透明材料并镶嵌太阳能采光板13制成，壳体1密封性好，在其表面可涂耐腐蚀材料或涂料。

动力由太阳能采光板13、光电转换器、蓄电池3、马达以及螺旋桨6组成。马达根据位置矫正控制器的指令工作，自动调整本实用新型的智能监控检测系统位置或在指定区域巡航。

控制系统由控制芯片和中央处理器4进行。中央处理器4内包含GPS接收器、航标设定器、现位置航标差值计算器与位置矫正控制器。

传感器将位置矫正信息发送给动力系统。

通过信号收发天线5进行的无线传输可接收各种控制指令，传送数字图象、气象和水质分析信息。无线传输控制芯片可实现不间断通讯、定时通讯或激发式通讯，无线传输控制芯片可切换于WLAN、GSM、CDMA、卫星通讯或其它专用方式。

无线传输过程中最好使用无线传输加密芯片保证内容的保密；壳体1内最好安装自毁器，当自毁器的芯片检测到非授权入侵时，可启动自毁。

水质监测系统：在载体上加装水样采集和分析系统，把分析结果通过传感器发送到控制中心，达到实时监控水质的目的。

气象监测系统：在壳体1上加装空气采集器10，通过空气采集器10进行气象采集和分析，把分析结果通过传感器发送到控制中心，达到实时监测气象的目的。

水质采样分析与气象采样分析均可以采用上海泽泉科技有限公司已生产出型号为“Eco-Watch生态环境监测系统”，该系统可实现无人职守。

视频监测系统：在壳体1上加装全景视频采集器9，通过360度全景摄像机及图象处理器无线发射到控制中心，达到监控目的。

声纳监测系统：在壳体1上还可以加装声纳系统，把侦听到的经过船只(潜艇)信息发送回控制中心。

爆破系统：在壳体1上还可以加装炸药和引爆器，成为一种武器系统。

本实用新型的壳体1为球形时，其表面用透明层，太阳能采光板在透明层下方；当壳体1为椭球形或者纺锤形时，其表面由太阳能采光板13覆盖。球状的壳体1适合于定点，椭球形或者纺锤形的壳体1适合于巡航，两种壳体1均使用太阳能转化电能为动力。

蓄电池3在壳体1内腔下部，控制芯片、中央处理器4和检测仪器等在中间，保证自稳系统。控制芯片进行位置计算和调整，实行自动定位；可遥控指挥的全景视频采集器9，进行360度全景视频监测水面动植物变化；可遥控指挥的表层水样采集器11与中、下层水样采集器12采集水样资料并实时分析，如理化指标、微生物、泥沙、藻类、色度、浑浊度、重金属、无机物类、有机物类等进行分析，将分析结果无线传输，可实时传送或定时传送；遥控指挥空气采集器采集气象资料，如温度、湿度、无线传输可实时传送或定时传送；本实用新型的要点是由集成电路设计的控制和指挥系统，使壳体1在水上完成智能定位和巡航。

Claims (10)

1.一种可水上定位或巡航的智能监控检测系统，包括一个封闭的壳体(1)，其特征是：在壳体(1)上设有至少两块平衡舵(2)，在壳体(1)内部或表面上镶嵌有太阳能采光板(13)，给蓄电池(3)提供电源，在壳体(1)内设有蓄电池(3)以及与蓄电池(3)电路连接的中央处理器(4)，在蓄电池(3)下方的壳体(1)内安装有配重装置(14)，在壳体(1)上设有与中央处理器(4)电路连接的信号收发天线(5)，在壳体(1)上设有与蓄电池(4)电路连接的推进装置，在壳体(1)上设有与中央处理器(4)电路连接的水体或空气质量信息采集装置。

2.如权利要求1所述的可水上定位或巡航的智能监控检测系统，其特征是：所述推进装置包括马达及其驱动的螺旋桨(6)，在壳体(1)上设有将螺旋桨(6)封闭的防护网罩(7)。

3.如权利要求1所述的可水上定位或巡航的智能监控检测系统，其特征是：在壳体(1)上设有插入其内部腔体的升降杆(8)，所述信号收发天线(5)设置在升降杆(8)的顶端部。

4.如权利要求3所述的可水上定位或巡航的智能监控检测系统，其特征是：在升降杆(8)的顶端部设有与中央处理器(4)电路连接的全景视频采集器(9)以及空气采集器(10)。

5.如权利要求1所述的可水上定位或巡航的智能监控检测系统，其特征是：在平衡舵(2)的下表面设有表层水样采集器(11)。

6.如权利要求1所述的可水上定位或巡航的智能监控检测系统，其特征是：在壳体(1)上通过升降缆绳连接有中、下层水样采集器(12)。

7.如权利要求1所述的可水上定位或巡航的智能监控检测系统，其特征是：所述壳体(1)为球形，平衡舵(2)沿着壳体(1)赤道以上的纬线方向水平设置，蓄电池(3)设置在两平衡舵(2)连线中垂线下方的壳体(1)内，在两平衡舵(2)连线中垂线上方的壳体(1)上设有所述的升降杆(8)。

8.如权利要求7所述的可水上定位或巡航的智能监控检测系统，其特征是：平衡舵(2)之间的上半球壳体(1)由透光材料制成，在该平衡舵(2)之间的上半球壳体(1)内设有太阳能采光板(13)，该太阳能采光板(13)通过光电转换器与蓄电池(3)电路连接。

9.如权利要求1所述的可水上定位或巡航的智能监控检测系统，其特征是：所述壳体(1)为长度方向横向设置的椭球形或者纺锤形，且平衡舵(2)设置在壳体(1)前段两侧，螺旋桨(6)设置在壳体(1)尾端部。

10.如权利要求1所述的可水上定位或巡航的智能监控检测系统，其特征是：在壳体(1)上镶嵌有太阳能采光板(13)，该太阳能采光板(13)通过光电转换器与蓄电池(3)电路连接。

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