智能水质监测无人船

成果介绍

科技计划：其他：

成果形式：新装备

合作方式：技术咨询、技术服务

参与活动： 2022年高校院所走进镇江产学研合作对接活动

专利情况：未申请专利

成果简介

成果概况

传统的水质监测是依靠采集人员现场测量或者建立观测站采集相关数据，并进行实验室仪器分析等。该做法存在着人力资源浪费，时间跨度较长，并且往往单个节点数据采集也会导致结论不真实等问题，更加智能、高效的传感器数据探测系统已经成为未来发展的趋势。

创新要点

智能水质监测无人船以嵌入式技术、无线传输技术与多传感器数据融合技术（ MSDF）为核心，以嵌入式技术为重要支撑，运用ARM9、STM32平台作为上、下位机核心处理单元，将传感器、实时数据采集系统以及无线数据传输模块安装在无人船上，用户可以通过可视化显示界面、远程WEB访问功能和无人船数据APP访问无人船采集的实时数据，提出了一个网络化、智能化、模块化、低成本的水质检测解决方案。主要有以下创新点：（1）本设备通过GPS装置、避障装置、超声波装置等实现了在河流内的自主巡航、自主避障，可实现到达河流内任意位置。（2）本设备结合了粒子群算法的溯源功能，使其具有自动准确寻找污染源的能力，加强夜间无人检测，解决了夜间污水乱排放监测困难问题。（3）本设备通过数据中转站将采集到的数据上传到云端，用户可以通过手机等移动终端随时随地了解河流的水质情况。（4）本设备采用洁净能源设计理念，高容量锂离子聚合物电池、安全、洁净，配备高性能推进器，即插即用，续航能力足，充电方便。（5）效率上，采用实时监测功能，且进行在线数据分析，避免了传统的人工现场检测耗时耗力的问题。（6）经济上，大幅度降低了水质监测成本，减少了人员的浪费，避免了时间跨度长、检测地点单一的问题。效果上，使水质监测系统更加智能、安全，提升设备的信息化水平。

主要技术指标

（1）水质多指标高精度监测本产品实现了对水质pH值、溶解氧、氨氮浓度、温度、盐度、浊度、电导率、叶绿素A、蓝绿藻、COD等进行水质监测。通过数据质量控制与数据标定，以现有水质监测站所采集数据为参考值，本作品所有要素检测结果与参考值的误差小于0.05%。（2）防搁浅装置本产品采用“防水浅装置”可以避免船体行至浅水域容易出现搁浅的情况，从而提升了移动监测的连续性和船体的智能化。（3）防水草推进器装置本产品采用“防水草保护罩”，避免螺旋桨卷入水草、石子等导致船体停止运行。（4）防盗装置本产品采用特殊金属材质制作无人船唤醒钥匙，控制无人船开启和关闭。并且采用GPS等装置，可通过客户端实时查看无人船的位置。从而，避免了蓄意破坏和偷盗问题。（5）自主返航该产品在接收到返航信号或信号丢失时，船体会原地停留等待重新获得信号。如果在10秒内不能重新获得信号，船体会根据之前的定位点，进行自主返航。（6）三体船和自卸式采样瓶船体结构采用三体船设计，完全符合船舶设计规范，可抗5-6级风浪，保证了无人船的稳定性与安全性，且附加自卸式采样瓶，可以实现水样的采集。

其他说明

经济效益无人船按两种类型不同定价，分别为：标准型：150000元；拓展型：210000元。在以后的几年，产品的硬件部分价格会随市场电气器件价格的波动做相应的变化，监控系统软件设计部分价格不做大幅度变化，将保持持平。由于市场在近几年内不会导致硬件成本过大的变化，所以在之后的全面预算中，将会保持产品成本及售价的不变。社会收益随着水环境污染现象日趋严重，水源污染事故不断发生，水环境问题引发了一系列的社会问题。水环境恶化和人民需求标准上升之间的矛盾，为水环境监测及治理行业提供了广阔的发展空间。水环境污染主要是人类活动产生的污染物引起的，包括工业污染，农业污染和生活污染等。其中，工业引起的水体污染最严重，并且与经济增长的矛盾日益突出，社会对于环境保护的呼声日益增强，如何有效避免这些事故的发生，已经成为急需解决问题。除此之外，考虑到目前水环境监测无人船在江河湖泊等领域的多方面水环境探测的应用，再结合无人船的技术背景、市场潜力、盈利模式来看，随着市场的不断开拓，水质监测无人船的市场占有率节节攀升，势必会拉动相关产业链的发展，优化生产组织结构，并肩负起提供就业机会的社会任务。

完成人信息

姓名：对接成功后可查看

所在部门：对接成功后可查看

职务：对接成功后可查看

职称：对接成功后可查看

手机：对接成功后可查看

E-mail：对接成功后可查看

电话：对接成功后可查看

传真：对接成功后可查看

邮编：对接成功后可查看

通讯地址：对接成功后可查看

联系人信息