我國傳統(tǒng)水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測方法主要分為：實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測法、移動(dòng)監(jiān)測法以及自動(dòng)監(jiān)測站監(jiān)測法。雖然以上三種方法均可以對(duì)各地江河湖庫污染情況進(jìn)行監(jiān)測，但也客觀存在著采樣效率相對(duì)低下、無法進(jìn)行自動(dòng)重復(fù)監(jiān)測、監(jiān)測作業(yè)時(shí)長受限等諸多問題。

在無人化技術(shù)成為時(shí)代趨勢的背景下，可全天候、高精度、自動(dòng)化實(shí)施水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)水文流量、水深測繪等的實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測和遠(yuǎn)程監(jiān)控的無人監(jiān)測船在線監(jiān)測系統(tǒng)呼聲漸高，并逐漸取代上述傳統(tǒng)監(jiān)測方法，成為水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測的新主力軍。

接下來，本文將以杭州石炭紀(jì)環(huán)?？萍加邢薰緹o人監(jiān)測船為例，為大家詳細(xì)介紹這位活躍于水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測作業(yè)中的“新主力軍”。

一．什么是無人監(jiān)測船在線監(jiān)測系統(tǒng)

無人監(jiān)測船在線監(jiān)測系統(tǒng)由水面機(jī)器人船體、主控系統(tǒng)（含主控模塊及主控嵌入式軟件）、供電系統(tǒng)、船載遙控器通信系統(tǒng)及水文監(jiān)測設(shè)備部分構(gòu)成，并由以上部分共同建成一個(gè)局域網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控船體，并進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊惑w化系統(tǒng)。

二．無人監(jiān)測船在線監(jiān)測系統(tǒng)的架構(gòu)和特點(diǎn)

1) 無人船系統(tǒng)通訊模式特點(diǎn)

l 支持結(jié)合實(shí)際應(yīng)用場景，自主按需建設(shè)通訊基站。

l 支持多種通訊模式，如4G通訊網(wǎng)絡(luò)、5.8G高速無線網(wǎng)橋、信號(hào)中繼器等。

l 支持接入云端應(yīng)用，多設(shè)備總覽視圖，以多通訊鏈路保障靈活性。

l 支持GPRS/2G等極低速網(wǎng)絡(luò)條件下穩(wěn)定傳輸位置和控制信息。

l 可根據(jù)通信距離靈活訂制通信方案，傳輸距離不受限制（4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋環(huán)境下）。

l 帶寬高，網(wǎng)速快，視頻傳輸穩(wěn)定不卡頓，畫面基本無延時(shí)。

2) 水面機(jī)器人系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制特點(diǎn)

搭載視頻圖傳模塊，可遠(yuǎn)程操控?zé)o人船進(jìn)行作業(yè)；超視距遠(yuǎn)程駕駛和現(xiàn)場手持遙控器雙操作模式可任意切換，上手難度低。

3) 軟件操作平臺(tái)特點(diǎn)

石炭紀(jì)無人監(jiān)測船在線監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)合行業(yè)應(yīng)用需求和特點(diǎn)，基于地理信息系統(tǒng)GIS構(gòu)建平臺(tái)操作界面創(chuàng)新的采用模塊化應(yīng)用程序。

4) 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)總體架構(gòu)圖如下：

三．無人監(jiān)測船在線監(jiān)測系統(tǒng)是如何運(yùn)作的

無人監(jiān)測船在線監(jiān)測系統(tǒng)可以通過船體與動(dòng)力、控制、人機(jī)交互等系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)船體衛(wèi)星定位和自主航行，高效快速完成大面積水質(zhì)監(jiān)測和繪圖工作；可以通過搭載水質(zhì)分析儀來監(jiān)測水質(zhì)污染的分布，依此追蹤污染源。

安裝在無人船前端的攝像頭將采集到的圖像數(shù)據(jù)傳送給嵌入式前端，地面人機(jī)交互終端可以完成監(jiān)測任務(wù)的編輯，對(duì)無人船工作狀態(tài)進(jìn)行全方位的實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份管理，以及對(duì)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析并生成報(bào)告。

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