本發(fā)明涉及水上測量技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于數(shù)據(jù)獲取困難水域的水上無人測量調(diào)查平臺。

背景技術(shù)：

現(xiàn)階段，海洋及湖泊等水上調(diào)查工作主要使用常規(guī)作業(yè)船來進行，在實際調(diào)查工作中，常規(guī)作業(yè)船在工作效率、安全性、項目成本控制等方面存在著諸多局限性及不足，給水上的調(diào)查工作帶來諸多不便，已逐漸不能滿足目前的水上作業(yè)(尤其是海洋調(diào)查工作)的需要。

水上近岸外業(yè)調(diào)查工作中，出于成本等方面的因素考慮，多是雇傭一些漁船等小型船舶進行工作，因為工作船自身因素(破舊、動力不足等)、近岸水體障礙物以及受漲落潮影響，造成測量效率非常低下，增加了測量成本。而且，海上天氣情況變化莫測，而一些小漁船船速慢，抗風浪能力差，雇傭它們進行測量工作，安全隱患非常大，海上作業(yè)出現(xiàn)危險的情況時有發(fā)生，并且，在海上交通繁忙的區(qū)域，來往的船只也對漁船的安全構(gòu)成很大威脅。另外，在正常測量過程中，常常遇到因為水體障礙物因素(比如：淺水礁石區(qū)、漁網(wǎng)區(qū)、淺灘區(qū)及含有危險物區(qū)域)致使常規(guī)測量船無法進入測區(qū)工作，使得該處水深測量不能正常開展，影響了工作進度和工程質(zhì)量。有時甚至需要工作人員攜帶設(shè)備進入水中進行測量工作，人員及設(shè)備極不安全，效率非常低下。

因此，需要一種用于水上的無人測量調(diào)查平臺，能高效且安全的完成水上測量，且無需人員進入水中。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種用于水上的無人測量調(diào)查平臺，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中水上測量效率低、安全性低的問題。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種用于數(shù)據(jù)獲取困難水域的水上無人測量調(diào)查平臺，其包括：

置于水中可移動的船體平臺，包括船體本身以及推動船體本身移動的動力系統(tǒng)，動力系統(tǒng)包括發(fā)動機以及控制航向的噴水式推進器，船體本身上還設(shè)有控制所述動力系統(tǒng)的船體控制器；

測量箱，可拆卸的安裝在船體本身上，所述測量箱內(nèi)設(shè)有多個測量設(shè)備、測量數(shù)據(jù)存儲器以及與外界進行通訊的通訊單元，每個測量設(shè)備對應(yīng)獲取待調(diào)查水域的一種參數(shù)數(shù)據(jù)，所有測量設(shè)備與所述測量數(shù)據(jù)存儲器相連，所述測量數(shù)據(jù)存儲器與通訊單元相連；

用于測量水面深度的測深儀，內(nèi)嵌在所述船體本身的底部，且所述測深儀集聲波傳感器和光波傳感器于一體，測深儀與所述多個測量設(shè)備中的深度測量設(shè)備通訊相連。

優(yōu)選的，所述船體控制器內(nèi)置有控制所述動力系統(tǒng)運行的雙控制系統(tǒng)，其中一個控制系統(tǒng)為基于PID算法的自動控制系統(tǒng)，另一個控制系統(tǒng)為人員介入的實時調(diào)控系統(tǒng)，所述船體本身上設(shè)有通訊天線，所述船體控制器通過通訊天線與遠程設(shè)備通訊，實現(xiàn)實時調(diào)控系統(tǒng)的調(diào)用和實施。

優(yōu)選的，所述船體本身上還設(shè)有可定位船體本身位置的定位器。

優(yōu)選的，所述發(fā)動機為四沖程汽油發(fā)動機。

優(yōu)選的，所述船體本身的底部設(shè)有多個安裝孔，所述測深儀通過快插底座插設(shè)在其中一個所述安裝孔內(nèi)。

優(yōu)選的，所述安裝孔內(nèi)具有安裝密封圈的凹槽。

優(yōu)選的，所述船體本身上還設(shè)有測量水溫的溫度儀以及測量水中鹽度的鹽度測量儀，所述溫度儀與所述多個測量設(shè)備中的溫度測量設(shè)備通訊相連，所述鹽度測量儀與所述多個測量設(shè)備中的鹽度測量設(shè)備通訊相連。

優(yōu)選的，所述測量箱位于所述船體平臺的重心上。

如上所述，本發(fā)明的用于數(shù)據(jù)獲取困難水域的水上無人測量調(diào)查平臺，具有以下有益效果：采用無人駕駛的船體平臺作為載體，將內(nèi)設(shè)有多個測量設(shè)備、測量數(shù)據(jù)存儲器以及與外界進行通訊的通訊單元的測量箱安裝在船體本身上，將所需的各種傳感器(如測深儀)安裝在船體本身上，測量時只需使船體本身運行至待測水區(qū)域即可，提高了測量效率，且無人員進入水中，提高了測量的安全性；測量箱可拆卸，便于運輸，以及便于船體本身的設(shè)置。

附圖說明

圖1顯示為本發(fā)明的用于數(shù)據(jù)獲取困難水域的水上無人測量調(diào)查平臺的示意圖。

圖2顯示為本發(fā)明的測深儀的安裝圖。

元件標號說明

1 船體本身

2 定位器

3 測量箱

4 電池

5 船體控制器

6 通訊天線

7 噴水式推進器

8 測深儀

9 快插底座

10 密封圈

具體實施方式

以下由特定的具體實施例說明本發(fā)明的實施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點及功效。

請參閱圖1至圖2。須知，本說明書所附圖中所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實施的限定條件，故不具技術(shù)上的實質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容所能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當亦視為本發(fā)明可實施的范疇。

如圖1所示，本發(fā)明提供一種用于數(shù)據(jù)獲取困難水域的水上無人測量調(diào)查平臺，其包括：

置于水中可移動的船體平臺，包括船體本身1以及推動船體本身移動的動力系統(tǒng)，動力系統(tǒng)包括發(fā)動機以及控制航向的噴水式推進器7，船體本身1上還設(shè)有控制所述動力系統(tǒng)的船體控制器5；

測量箱3，可拆卸的安裝在船體本身1上，所述測量箱3內(nèi)設(shè)有獲取待調(diào)查水域內(nèi)各參數(shù)的多個測量設(shè)備、以及測量數(shù)據(jù)存儲器和與外界進行通訊的通訊單元，所有測量設(shè)備與所述測量數(shù)據(jù)存儲器相連，所述測量數(shù)據(jù)存儲器與通訊單元相連；

用于測量水面深度的測深儀8，內(nèi)嵌在所述船體本身1的底部，且所述測深儀8集聲波傳感器和光波傳感器于一體，測深儀8與多個測量設(shè)備中的深度測量設(shè)備通訊相連。

本發(fā)明采用無人駕駛的船體平臺作為載體，且船體本身1為單體船，其為小型、吃水淺的船體，便于在極淺水域、礁石區(qū)、島礁、岸線、養(yǎng)殖區(qū)等數(shù)據(jù)獲取困難水域航行，并且將內(nèi)設(shè)有獲取待調(diào)查水域內(nèi)各參數(shù)對應(yīng)地測量設(shè)備的測量箱安裝在船體本身上，將所需的各傳感器(如測深儀)安裝在船體本身上，各傳感器與對應(yīng)的測量設(shè)備通訊相連，測量時只需使船體本身運行至待測水區(qū)域即可，提高了測量效率，且無人員進入水中，提高了測量的安全性；測量箱可拆卸，便于運輸，以及便于船體本身的設(shè)置；并且上述測深儀集聲波傳感器和光波傳感器于一體，光波傳感器可測量范圍為0-5米，聲波傳感器可測量范圍為0.5-100米，因此該測深儀覆蓋了0-100米的水深測量范圍，只要船體平臺可以到達的地方都可以進行深度測量。

本發(fā)明將用于完成數(shù)據(jù)測量的各測量設(shè)備集中在測量箱內(nèi)，測量箱為密閉箱體，且具有放水功能，起到對各元件的保護，如上述獲取水域深度的深度測量設(shè)備，獲取水域鹽度的鹽度測量設(shè)備以及測量數(shù)據(jù)存儲器，均集中在上述測量箱內(nèi)。由于船體為單體船，其體型小，因此本發(fā)明將測量箱獨立設(shè)置，使其與船體本身可拆卸安裝，其便于船體平臺的配重，將測量箱3安裝在船體平臺的重心上即可，這將極大的簡化配重平衡工作，甚至增減設(shè)備也對船只的配重平衡影響不大。為便于測量箱的安裝，可在船體本身的上表面設(shè)置箱體凹槽，便于測量箱的定位安裝。

上述發(fā)動機為帶有電子打火系統(tǒng)的四沖程汽油發(fā)動機，保證了船體平臺的動力充足，工況穩(wěn)定。

上述船體控制器5內(nèi)置有控制動力系統(tǒng)運行的雙控制系統(tǒng)，其中一個控制系統(tǒng)為基于PID算法的自動控制系統(tǒng)，另一個控制系統(tǒng)為人員介入的實時調(diào)控系統(tǒng)，船體本身1上設(shè)有通訊天線6，所述船體控制器5通過通訊天線6與遠程設(shè)備通訊，實現(xiàn)實時調(diào)控系統(tǒng)的調(diào)用和實施。上述船體控制器5與嵌設(shè)在船體本身內(nèi)的電池4相連。

水上測量作業(yè)實際情況各異，當進行地形較簡單的大范圍水上測量作業(yè)時，基于PID算法的自動控制系統(tǒng)可以很好的完成測量工作，然而當進行地形較復(fù)雜的小范圍水上測量作業(yè)時(島礁、淺灘、水池等)，自動控制系統(tǒng)的實時性和精確性已無法勝任工作，必須由人員介入來進行實時控制。因此，上述船體控制器5做了雙控制系統(tǒng)設(shè)計，可以在遠程設(shè)備的的監(jiān)控軟件上隨時進行切換。各種海況下的試驗表明，這種雙控制系統(tǒng)的設(shè)計大大增強了無人船的適應(yīng)性，取得了良好的實際使用效果。

水上測量作業(yè)的精度要求較高，因此該自動控制系統(tǒng)的設(shè)計定位精度為亞米級，需要裝備信標差分定位設(shè)備，本發(fā)明在船體本身1上設(shè)有可定位船體本身位置的定位器2，本實施例的定位器2為差分GPS接收機。

為滿足測量，上述船體本身1上還設(shè)有測量水溫的溫度儀以及測量水中鹽度的鹽度測量儀，在上述測量箱內(nèi)設(shè)有溫度測量設(shè)備和鹽度測量設(shè)備，所述溫度儀與溫度測量設(shè)備通訊相連，鹽度測量儀與鹽度測量設(shè)備通訊相連。

為便于快速拆卸和安裝上述各測量儀，船體本身1的底部設(shè)有多個安裝孔，測深儀8通過快插底座9插設(shè)在其中一個安裝孔內(nèi)。見圖2所示，船體本身1的底部具有安裝孔，快插底座9為具有容置測深儀或其他測量儀的孔，且使測深儀的測頭端外露，快插底座與船體本身間具有密封圈10，使密封圈嵌設(shè)在安裝孔內(nèi)的凹槽內(nèi)?？觳宓鬃?的外徑與安裝孔的內(nèi)徑適配，起到緊密配合?？觳宓鬃?可根據(jù)測深儀或其他測量儀的外形設(shè)置其內(nèi)孔，便于各種測量設(shè)備的安裝。

綜上所述，本發(fā)明的用于水上的無人測量調(diào)查平臺，采用無人駕駛的船體平臺作為載體，將內(nèi)設(shè)有測量數(shù)據(jù)存儲器和控制所述動力系統(tǒng)的船體控制器的測量箱安裝在船體本身上，將所需的測量儀器(如測深儀)安裝在船體本身上，測量時只需使船體本身運行至待測水區(qū)域即可，提高了測量效率，且無人員進入水中，提高了測量的安全性。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。

上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。