污染水质监测处理一体化无人船的设计与研究

宋代雨，袁睿麟，周琴，习力洋，赵卫东

摘  要： 为填补现有水质污染源监测的空缺点，研制了一种一体化污水监测处理无人船。针对设备与控制中心间传输的数据实时性差的问题，采用NB-IoT技术作为二者之间的传输网络。将嵌入式系统、路径计算、窄带物联网等技术紧密结合，通过对多端数据处理与分析，实现了无人船实时数据传输与智能巡航功能。

关键词： 无人船; 水质处理; 环境维护; NB-IoT

中图分类号：TP399          文献标识码：A     文章编号：1006-8228（2022）06-19-04

Design and research of integrated unmanned ship for monitoring

and treatment of polluted water quality

Song Daiyu， Yuan Ruilin， Zhou Qin， Xi Liyang， Zhao Weidong

（Chengdu University， Chengdu， Sichuan 610106， China）

Abstract： In order to fill the gap of existed water quality and pollution source monitoring， an integrated sewage monitoring and treatment unmanned ship is developed. To solve the problem of poor real-time data transmission between unmanned ship and ground control center， NB-IoT technology is used as the transmission network. The embedded system， path calculation， narrow-band Internet of Things and other technologies are closely combined to realize the real-time data transmission and intelligent cruise of unmanned ships through multi terminal data processing and analysis.

Key words： unmanned ship; water treatment; environmental maintenance; NB-IoT

0 引言

生态危机不断为人类生存敲响警钟[1]。我国社会经济不断发展，而随之城镇工业污水和居民生活用水排量逐年升高，致使河流、湖泊等淡水资源污染加剧，流经城镇的一些河段污染普遍严重，部分水体甚至产生了黑臭现象[2]。这不仅损害了周围生态和居民的生活环境，而且成为制约我国社会发展进步和经济发展速度的主要影响因素之一。目前对于水域监测常依赖人工划船进入水域采集水样再到岸上分析检测，这一工程如此进行效率低下[3]。同时，受污染的水域往往存在很多淺水湖，其风险尚且不明，而人工监测水体又具有较大的技术难度，因此，人力难以驾驶船只来对水体进行取样和检测。与传统的人工监测技术相比较，智能化物联的无人船监测系统，大幅度地节约了人工费用，提高监测效率，并能够及时地抵达浅水区域和污染地带等具有潜在危险的水域。

无人船具备小型化、操作简单、效率高、使用便捷、成本低、对监控环境要求低等特性。……