基于GPS巡航的污水检验船结构和控制系统设计

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lulaiyue
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随着我国不断地发展,水环境污染问题日趋严重。国家在水环境监测及治理上下了很大的功夫,也取得了不小的成果,但是水环境污染现状依旧严峻,水环境污染检测及治理是一场持久战。现在的大部分情况下,水环境的监测采用的都是人工方式,比如:划船取水、放置浮漂、建立水上监测站等。这些监测方法不仅要耗费大量的人力物力财力,监测位置还比较固定,监测范围小、密度低,周期长,不能快速准确地获取水体的各项动态数据。鉴于此,快速、高效、低成本地进行大范围、高密度的水质监测,获取水体质量的实时动态数据,成为现代水质监测的主流需求。通过无人船的来进入某些小的河流可以实现便捷测量,并且无人船可以实现远程控制,通过4G信号来进行远程的测量更可以实现。但是由于电池续航能力的限制,传统污水检验船很难再开阔的湖泊中作业。本文设计并制作了一艘无人污水检验船,该船具有智能化、小型化、无人化、机动性强的特点。通过其携带的各类传感器,可以准确实时的监测水体的各项动态数据,并通过网络通信实时传回监控中心。无人污水检验船可实现遥控控制或者通过算法实现自主航行,大大提高了工作效率,降低了成本。还因其尺寸较小,吃水较浅,无人污水检验船可以实现狭窄水域和浅水域的水质监测任务。而且通过GPS定位技术,还可监测无人污水检验船去过的每一个水域。在大数据的支撑下,可绘出被测水域各项水质数据变化的各类图谱,更有助于水域水质监测、污染循迹、分析、治理。由于该设计必须同时机载和水中作业双方面的要求,因此设计既要轻巧,又要方便布置传感器和电气防水,设计难度较大。本文主要工作为设计船的总体结构,软硬件设计,无人污水检验船的轨迹规划,制作无人污水检验船。该船采用双体结构,具有:稳定性好、吃水浅、可操作性好的特点。大容量锂电作为动力,可以保证长时间的巡航,保证了续航能力。
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