扬大学子研发无人驾驶水质监测机器人 动力来源太阳能风能混合能源

  扬大学子研发无人驾驶水质监测机器人。

      中国江苏网11月19日讯(通讯员 竺有豪 记者 罗鹏)水是生命之源，但近些年来水污染问题日益加重，国家在治理水污染上花费了大量资金。水质监测作为一项重要措施，被称为水资源保护的“眼睛”。近日，来自扬州大学水能学院一群学工科的学生们研发了一种太阳能风能水质监测机器人。这种机器人可对饮用水源水质进行远程无人监测，集水草区正常行驶、清洁能源续航、长期定点监测、成本低廉等优点于一身。

　　 大学生研发先进的水质监测机器人

　　据了解，美国、澳大利亚、日本、荷兰等国家20世纪70年代左右开始发展水质监测系统，拥有很多水质监测机器人，这类机器人基本使用燃油，不能进行长时间大范围检测作业，螺旋桨位于水面之下，在水草旺盛的水域螺旋桨容易被缠住而无法工作。

　　我国对水质自动监测系统的研究较晚，始于八十年代。目前采取的实验室监测法是通过对某些预先设定好的断面或者节点进行取样，由工作人员将样品送到实验室进行仪器分析。这种方法实时性取决于工作人员去现场采样的频率，周期长、劳动强度大、数据采集和传输速度慢、无法实时反映水质的变化情况，对于突发性污染更是缺乏快速应变的能力。

　　经过对国内外水质监测机器人资料的查询，扬大的这群科学小达人设计了一款新型水面机器人，能够长时间、大范围监测水体水温、溶解氧、PH值、电导和浊度等常规参数。而且机器人各项技术指标堪称先进。

　　 水草区正常行驶 太阳能风能混合清洁能源是亮点

　　记者从科研团队那了解到，这种水质监测机器人总体上采用可拆卸的双体船结构，稳定性出色。而且机器人“装备”齐全：可伸缩门架、水质传感器、锚链机、正方转螺旋桨推进器、太阳能电池板、垂直轴风力发电机。这一身设计不仅豪华，还十分科学巧妙。

　　“我们的机器人能进行自动调节重心、高度和螺旋桨浸入水中深度，减少航行阻力，增加稳定性，特别是能在水草区照常行驶，这一点有的发达国家技术都做不到的。具体来说，我们的机器人在遇到水草区域时，伸缩装置开始收缩，将机器人主体部分整体抬高，使螺旋桨的一半露出水面，即螺旋桨一半在水中，一半在水面之上。这样机器人的螺旋桨就不会被水草缠绕，另一方面，由于螺旋桨的带动及拍打作用，能够将水草往船体两边拨开，为机器人行进开辟一条航道。”科研团队负责人钱锴同学介绍道，“另外还有一点值得说的是，我们的机器人是太阳能和风能两种清洁能源混合使用，不仅环保还提高了续航能力，一举两得。”

　　此外，为了使机器人能够实现定点监测，设计了锚链机。并通过GPRS无线通讯方式及时传送给岸基监测中心，进行储存、计算和分析，对监测水域水质状况给予实时评价。

　　 设计人文成本低 市场应用前景良好

　　记者了解到，太阳能风能水质监测机器人，因为采用了太阳能和风能混合供电系统，可以保证晴天和阴雨天正常工作，节约了宝贵的能源。监测人员可以遥控机器人，对江河、湖泊、水库等大范围水源水体实现巡航，也可以实现定点监测，兼备了浮标和监测船的功能，大大降低了监测人员的劳动强度和风险。

　　该科研项目指导教师，研究了几十年机器人的杨小令介绍说，“此款太阳能风能水质监测机器人设计寿命50000小时，平均无故障时间10000小时。特别是机器人体积小，成本低，吃水浅，可以到达普通监测船舶无法的区域；可以在恶劣天气出航，减小了监测人员的劳动风险。”

　　据杨小令预估，这种机器人社会保有量估计在50000台，年销售量估计在10000台，每台按5万元人民币计算，年销售额5亿元人民币，“综合这么些优点，我们相信这款机器人还是有价值普及的。”

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