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現(xiàn)代無人船技術(shù)中的水質(zhì)傳感器

無人船是一種可以無需遙控,借助精確衛(wèi)星定位和自身傳感即可按照預(yù)設(shè)任務(wù)在水面航行的全自動(dòng)水面機(jī)器人,英文縮寫為USV,F(xiàn)今,不少國家已開始研制無人船。一些船業(yè)巨頭甚至樂觀預(yù)測:也許只需幾十年,發(fā)展成熟的“幽靈船”技術(shù)將改寫全球遠(yuǎn)洋運(yùn)輸?shù)拿婷。另有業(yè)界人士預(yù)計(jì),全球無人船市場規(guī)模2019年可能達(dá)到大約100億美元(約合人民幣618億元)。

無人船技術(shù)是水質(zhì)檢測領(lǐng)域的新突破,也是一項(xiàng)熱門黑科技。水質(zhì)檢測無人船,是一種多功能水上載運(yùn)和搭載平臺(tái),集成了先進(jìn)的機(jī)器人控制技術(shù)、自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù),配備了高精度GPS、電子羅盤、水質(zhì)傳感器和360度云臺(tái)攝像頭等傳感器和導(dǎo)航設(shè)備,可實(shí)現(xiàn)高精度衛(wèi)星定位、自主巡航和全自動(dòng)作業(yè)等功能。

現(xiàn)階段,主要通過人工采樣或者設(shè)置固定的自動(dòng)監(jiān)測儀,來對(duì)河湖等地表水環(huán)境質(zhì)量開展監(jiān)測,比較繁瑣,無法實(shí)現(xiàn)長時(shí)間的連續(xù)監(jiān)測和數(shù)據(jù)及時(shí)更新。而如今,無人船監(jiān)測系統(tǒng)能有效彌補(bǔ)人工采樣和自動(dòng)監(jiān)測點(diǎn)在地域分布上的局限性,可以走到哪里便測到哪里,采樣與分析同步進(jìn)行,充分節(jié)省了監(jiān)測所需時(shí)間。

在使用時(shí),事先設(shè)計(jì)好線路,摁下一鍵,無人船會(huì)按圖巡航,檢測工作完成后在自己回來,非常方便。此類無人船多采用電力推進(jìn),這種無人船目前被廣泛用于各種水域的環(huán)保巡航和應(yīng)急監(jiān)測,為水質(zhì)監(jiān)測插上科技新翅膀。

運(yùn)用衛(wèi)星遙感、無人機(jī)航拍、無人船監(jiān)測以及智能機(jī)器人探測等先進(jìn)技術(shù)手段,以全面排查工業(yè)廢水排污口、生活廢水排污口以及所有直接、間接排放的各類排污口。其中,無人船可將水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)收集后,通過4G/5G通訊傳輸至數(shù)據(jù)服務(wù)器中心,而傳輸距離不再受任何距離限制。

有的無人船工作時(shí),首先用水質(zhì)傳感器等船載傳感器,設(shè)定航線在水上航行時(shí)間,可自動(dòng)返回,傳回監(jiān)測的水質(zhì)數(shù)據(jù)及水下異物、流速等數(shù)據(jù),就可以鎖定污染源頭。

此外,暗管探測無人船搭,還可以通過聲吶掃描技術(shù),對(duì)河道兩岸進(jìn)行暗管探測,將測掃的聲波實(shí)時(shí)、直觀地反饋在電腦基站系統(tǒng)中,現(xiàn)場排查人員即可根據(jù)聲波呈現(xiàn)的圖像,對(duì)疑似點(diǎn)進(jìn)行探查,結(jié)合后期分析,判斷是否存在暗管,保存位置信息的同時(shí),可以初步甄別該水域是否有暗管偷排。

最后推薦兩款可以應(yīng)用在無人船技術(shù)領(lǐng)域中的水質(zhì)傳感器,那就是由工采網(wǎng)從德國引進(jìn)的水質(zhì)傳感器 - PH傳感器和水質(zhì)傳感器 - ORP傳感器,首先是水質(zhì)傳感器 - PH傳感器,該傳感器結(jié)合現(xiàn)有的CTD探測系統(tǒng),開發(fā)了集成電子器件的ph組合式淺水傳感器。該傳感器由一個(gè)壓力平衡的玻璃電極和一個(gè)塑料棒上的參考電極(ag/agcl)組成。它配備了一個(gè)含有大量氣孔的陶瓷隔膜。這種電解質(zhì)是一種KCl,含有不含銀離子的凝膠,在H2S和硫化物中也可以測量。pH值較低的水傳感器裝備有一個(gè)鈦外殼,包括電子設(shè)備,有塑料保護(hù)罩,以及一個(gè)黑洞四M級(jí)的鈦合金連接器。在自己的風(fēng)險(xiǎn)下,保護(hù)罩可能會(huì)被擰下來。傳感器必須由客戶自己校準(zhǔn)(根據(jù)要求校準(zhǔn))。所有的電極都是由濕帽提供的,包括pH值4的緩沖/kcl,并覆蓋測量端。

最后是水質(zhì)傳感器 - ORP傳感器,該傳感器結(jié)合現(xiàn)有的CTD探測系統(tǒng),研制了一種集成式的淺水傳感器和集成式電子設(shè)備。該傳感器由一個(gè)壓力平衡的鉑電極和一個(gè)塑料棒上的參考電極(ag/agcl)組成。它配備了一個(gè)含有大量氣孔的陶瓷隔膜。這種電解質(zhì)是一種KCl,含有不含銀離子的凝膠,在H2S和硫化物中也可以測量。該公司的淺水傳感器配備了一個(gè)鈦外殼,包括電子設(shè)備,塑料保護(hù)罩和一個(gè)黑洞4 M級(jí)的鈦合金連接器。在自己的風(fēng)險(xiǎn)下,保護(hù)罩可能會(huì)被擰下來。傳感器必須由客戶自己校準(zhǔn)(根據(jù)要求校準(zhǔn))。所有的電極都是由含有pH值4個(gè)緩沖/kcl的濕帽和覆蓋測量端來完成的。

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