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专利号: 2021109321934
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种自动寻污采样水质监测方法,其特征在于:步骤一、无人监测船在被测水域中进行巡逻,在多个不同位置检测电导率,并记录检测位置坐标;每个检测位置及其电导率形成一个样本;各样本组成样本数据集;各电导率均转化为数据向量;所述样本数据集的样本个数大于500;

步骤二、利用KNN算法,对样本数据集中各样本进行聚类,找出聚类中心值的最大值,并计算聚类中心值的最大值对应位置的坐标;该坐标即为污染中心。

2.根据权利要求1所述的一种自动寻污采样水质监测方法,其特征在于:对各样本根据电导率的大小分类;根据各类别中的数据向量计算出各类别的中心向量;之后,计算每个样本的数据向量与对应的中心向量之间的距离。

3.根据权利要求1所述的一种自动寻污采样水质监测方法,其特征在于:所述的无人监测船能够释放活性炭;在获得污染中心位置后,无人监测船行驶到污染中心,并释放活性炭,同时,无人监测船采集污染中心的水样。

4.根据权利要求1所述的一种自动寻污采样水质监测方法,其特征在于:当需要检测被测水域中任意位置的污染情况时,计算样本数据集中各样本与目标位置的欧式距离,提取出与目标位置欧式距离最小的若干个样本作为特征样本;计算各类别中特征样本的数量,取特征样本的数量最多的那个类别作为目标位置的类别;根据所得类别获取目标位置的电导率范围;根据所得的电导率范围判断被测水域的污染情况。

5.一种自动寻污采样水质监测船,包括船体(4)、主机(5)、水质监测模块(7)和活性炭释放模块;其特征在于:所述的主机(5)安装在船体(4)中部的控制箱内;主机(5)的外侧安装有散热器(12);主机(5)与舵机(10)的控制线连接;电机架转动连接在船体(4)的尾部,并与舵机(10)的输出轴固定;舵机(10)驱动电机架进行左右摆动;电机架上固定有直流电机(3);直流电机(3)的输出轴上固定有螺旋桨(1);直流电机(3)的输入接口与电子调速器(2)连接;水质监测模块(7)安装在船体(4)的头端;水质监测模块(7)的输入接口与探针(8)通过线缆连接;工作过程中,探针(8)能够抛入水中;探针(8)和水质监测模块(7)能够检测水体的电导率;船体上安装有活性炭释放模块;活性炭释放模块包括用于装夹活性炭包的夹具;夹具在动力元件驱动下进行自动开闭;该动力元件由主机控制;活性炭释放模块中的夹具能够将活性炭包释放到水体中。

6.根据权利要求1所述的一种自动寻污采样水质监测船,其特征在于:还包括遥控模块;所述的遥控模块包括遥控器、信号转换器(6)和信号接收器(11);信号转换器(6)和信号接收器(11)设置在船体(4)的头端;信号接收器(11)与遥控器之间通过无线网络通信连接;

信号转换器(6)的输入接口与信号接收器(11)的输出接口电连接;信号转换器(6)的输出接口与主机(5)电连接;直流电机(3)内设置有PWM脉冲宽度调制器(13),PWM脉冲宽度调制器(13)与主机(5)连接。

7.根据权利要求1所述的一种自动寻污采样水质监测船,其特征在于:所述主机(5)采用stm32系列微控制器;主机(5)连接有型号为74ls153的数据选择器。

8.根据权利要求1所述的一种自动寻污采样水质监测船,其特征在于:所述探针(8)的探测端设置有微型摄像头。