[发明专利]基于北斗导航定位的无人船调查水质的监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及基于北斗导航定位的无人船调查水质的监控系统，属于北斗导航定位应用技术领域。

背景技术

目前，全世界有许多大中型湖泊的水体中出现了污染水域，这些污染水域在湖泊中一年四季的位置变化、成分变化往往情况不明，给治理湖水污染工作造成了许多的困难。

地球上人类赖以生存的淡水资源越来越短缺，淡水中的污染物的成分，越来越复杂，调查水质、监控水污染绝非易事。目前，北斗导航定位技术没有用于调查水质污染。

中国北斗导航系统需要增加用户，扩大应用范围。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供基于北斗导航定位的无人船调查水质的监控系统。中国北斗卫星导航系统到2020年组网建成全球卫星导航系统，可以为全球湖泊调查水质、监控污染水域提供服务。目前已建成区域卫星导航系统，已经可以对监控区域内的湖泊调查水质、监控污染水域提供服务。北斗卫星导航系统由空间端、地面端和用户端三部分组成。北斗卫星在高空中发送出可以达到地面的北斗信号，构成空间端，根据湖泊的面积，在大中型湖泊的湖底上分别建造数个、数十个上部露出水面的混凝土支柱，在混凝土支柱的顶面上建造水面平台，在水面平台上的右部安装固定式基准站，北斗卫星通过无线电波与固定式基准站互通信息，固定式基准站基础稳固，可用作地面端，在无人船的船舱面的后部上安装水质监控室，在水质监控室的上面安装电子计算机乙，在电子计算机乙的上面安装无线通信设备乙，在无线通信设备乙内安装北斗卫星定位终端，北斗卫星定位终端和无线通信设备乙共同使用无线通信天线乙，这个北斗卫星定位终端就是用户端，北斗卫星通过无线电波与固定式基准站互通信息。固定式基准站发出差分信号，基准站增强技术的核心是差分定位，基准站发出改正数信息，通过消除或削弱影响定位精度的误差，来提高定位的精度。北斗卫星定位终端接收基准站发来的改正数信息并用差分定位技术对其测量结果进行改正、可以获得污染水域在湖泊里的高精度定位的位置服务。在无人船的船舱面的前部上放置的移动式基准站由于水面的风浪会使无人船左右摇摆影响测量，目前仅作为备用，只有在无人船远离固定式基准站而且湖面风平浪静时才可启用移动式基准站进行短时间作业。由于大中型湖泊里各个部位的水体污染程度不同，确认污染水域需要进行水质分析和水质精细分析，水面平台旁的取水管乙抽取的湖水输入水质分析设备进行水质分析，水质分析的项目包括：鉴别水色、浑浊度、透明度、水味道和PH值等，水质分析的结果信息通过无线通信设备丙、无线通信天线丙、无线电波、无线通信天线乙、无线通信设备乙输入电子计算机乙储存和运算，作为水质监控室划分污染水域的依据。无人船旁的取水管甲抽取的湖水输入水质精细分析实验室既要分析重金属、化学污染物、耗氧量、总硬度、生物原生物、微量元素、溶解气体等，还要分析有机污染物和直径小于5毫米的PET、聚乙烯、玻璃纸等塑料微粒，精细分析的结果信息，通过电子计算机甲、无线通信设备甲、无线通信天线甲、无线电波、无线通信天线乙、无线通信设备乙输入电子计算机乙储存和运算，同样用作为水质监控室划分污染水域的依据。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

由北斗卫星1、无人船2、锂离子电池3、无人驾驶装置4、导电线5、移动式基准站6、水质精细分析实验室7、电子计算机甲8、无线通信设备甲9、无线通信天线甲10、取水管甲11、水质监控室12、电子计算机乙13、北斗卫星定位终端14、无线通信设备乙15、无线通信天线乙16、水面平台18、混凝土支柱19、固定式基准站20、取水管乙21、水质分析设备22、无线通信设备丙23、无线通信天线丙24共同组成；