水下機器人探測系統(tǒng)報價單

項目名稱（編號）：水下機器人探測系統(tǒng)（SD-ROV）

文檔編號：JG_ XS-3_001(202410)

1、       產品簡介

水下機器人探測系統(tǒng)特點在于船只便攜、手機靈巧控制、視頻數(shù)據(jù)云端呈現(xiàn)，用于河流、湖泊、水庫等水域的常規(guī)或應急水體現(xiàn)場水樣采集、視頻監(jiān)測巡視、污染溯源定位、水位監(jiān)測、環(huán)境數(shù)據(jù)采集和遠程數(shù)據(jù)處理及展示。

水下機器人探測系統(tǒng)工作采用優(yōu)良的航行算法完成路徑規(guī)劃實現(xiàn) GPS 自動導航，自主航行，自動避障。能夠通過手機 APP 或遠程終端實施控制，能夠實施定時、定量全自動采樣作業(yè)和多水質參數(shù)在線測量，能夠實現(xiàn)高清視頻遠程實時監(jiān)控和異常點精準定位，能夠將操作信息自動同步到云端實現(xiàn)工作記錄無紙化，可選配多達 15 款水質在線傳感器實施地下水、地表水在線檢測。云端控制器可以多種方式呈現(xiàn) 水下機器人探測系統(tǒng)取水取樣狀態(tài)、采集的圖像和水質參數(shù)等，顯示存儲 水下機器人探測系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息，生成采樣和監(jiān)測工作報告。地面站可以在網(wǎng)絡信號覆蓋區(qū)域外工作時替代云端控制器，并擇機自動上傳數(shù)據(jù)。遙控器則用于故障時的船只緊急控制，用于實現(xiàn)一鍵返航、人工遙控等功能。

SD-ROV 云平臺實現(xiàn)相關人員、水下機器人探測系統(tǒng)的注冊及運行監(jiān)控，監(jiān)測任務的發(fā)布，水質數(shù)據(jù)的記錄及大數(shù)據(jù)分析等功能。

圖 1 水下機器人探測系統(tǒng)

2、       智能船平臺組成與功能

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2.1船體

1)船只可實現(xiàn) GPS 自主導航行駛，能夠自動返航及自動躲避障礙物；

2)船只可將自身航行中的各類信息實時傳到云端；

3)船只按照手機 APP 中設定的工作位置、行駛路線、行駛速度進行工作；

4)按任務要求可隨時進入留待模式并開展取水作業(yè)，并實時上傳取水流量，容量等作業(yè)信息；

5)APP 中顯示、存儲，當任務完成后能夠按預定位置自動返航；

6)M 型流線船型，重心低，航行穩(wěn)，不易側翻；

7)采用上下雙艙體分隔密封設計，下艙體填充泡沫材質，防漏抗沉；

8)采用高性能碳纖維復合材料與新型高強度航空合金材料制成，硬度高、重量輕，具有防撞、防腐、耐磨損特性；

9)        不大于 1.30m（長）×0.6m（寬）×0.39m（高）；

10)        船體自重：≤16 公斤；

11)荷載能力：20 公斤；

12)最小工作水深：0.15m；

13)抗風浪等級：5 級風，0.5 米浪；

14)警示標識：具有警示燈、擴音器等聲光告警裝置；

15)避障措施：毫米波雷達避障，避障距離＞20m（自動航行）；

16)留待抗漂速度：≥2m/s。

圖 2 水下機器人探測系統(tǒng)結構圖

圖 3 水下機器人探測系統(tǒng)載荷圖

2.2主控系統(tǒng)

1)接收并執(zhí)行手機 APP 的任務指令；

2)接收、并執(zhí)行云端控制終端的任務指令；

3)實時向云端發(fā)送 水下機器人探測系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息、視頻圖像；

4)通過遙控器直接控制船體運動（不通過主控）。

2.3導航系統(tǒng)

1)高精度 GPS 接收器：水平定位精度 1.0 m，速度精度 0.1 m/s；

2)導航星座：北斗、GPS、格洛納斯、伽利略組網(wǎng)

3)GPS 接收靈敏度：-165 dB ； GPS 更新速率：10 Hz；

4)GPS 冷啟動時間：23 秒；

5)朝向精度：0.1 度 ；朝向重復性：±0.3 度；

6)傾角范圍：± 80 度；傾角準確度：±1 度（0 度- 15 度）。

2.4數(shù)據(jù)、視頻通信系統(tǒng)

1)船只與云端控制器采用4G無線通信方式，傳輸指令、數(shù)據(jù)和視頻，便于遠程監(jiān)控船只動態(tài)及工作，在信號覆蓋范圍內無距離上限；

2)在無遮擋環(huán)境下，100m 范圍內通過船載增強WIFI 與地面站、手機端直連；

3)在無遮擋環(huán)境下，2km范圍內可通過 2.4GHz 無線通信接收遙控器的控制指令，控制船體運動。

2.5供電系統(tǒng)

1)續(xù)航能力：不少于 5 小時（經(jīng)濟航速1.5m/s）；

2)電池充放電次數(shù)：不少于 500 次，電池可更換；

3)電池保護：具有過充、過放電、防水及電池過熱保護；

4)電池容量：電池為高容量鋰聚合物電池，鋰聚合物電池 2 組；電壓48V，容量 21Ah（2*10.5Ah）；

5)充電電流：不小于 5A；

6)電源模塊提供 24v、12V 和 5V 直流供電。

2.6推進系統(tǒng)

1)金屬涵道式推進器，動力強、吃水淺。改進增加高密度金屬濾網(wǎng)，防水草及纏繞。可插拔設計，便于模塊化更換檢修；

2)雙噴泵無舵設計，差動推進可靠性高；

3)最大航速：6.0 m/s；經(jīng)濟航速：1.5 m/s。

2.7地面站

1)云端控制器的全部功能；

2)與云端控制器進行數(shù)據(jù)同步；

3)通過增強 WIFI，與手機、水下機器人探測系統(tǒng)組成局域通訊網(wǎng)絡。

2.8手機 APP

1)手機端通過云端控制船只，或在 100m 范圍內通過增強 WIFI 與船只直連；

2)手機 APP 可遙控 水下機器人探測系統(tǒng)行駛；

3)手機 APP 可設置 水下機器人探測系統(tǒng)的多種自動航行模式；

4)可編輯、發(fā)布、讀取航線，設置、發(fā)布、監(jiān)控任務；

5)顯示 水下機器人探測系統(tǒng)信息：船剩余電量、船行駛速度、經(jīng)緯度、通信信道、實時視頻、實時工作狀態(tài)等。

圖 4 APP 軟件示意圖（1）

圖 5 APP 軟件示意圖（2）

3、       監(jiān)視功能（標配）

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3.1攝像頭安裝及指標

圖 6 監(jiān)視攝像頭示意圖

1)支持最大 2560x1440@25fps 高清畫面輸出；

2)支持 H.265 高效壓縮算法，可直接直播推流，可較大節(jié)省存儲空間；

3)支持超低照度，0.005Lux/F1.6(彩色),0.001Lux/F1.6(黑白) ,0 Lux with IR

4)支持4倍光學變倍，16倍數(shù)字變倍；

5)采用高效紅外陣列，低功耗，照射距離最遠可達 20m；

6)支持斷網(wǎng)續(xù)傳功能保證錄像不丟失，配合 Smart NVR 實現(xiàn)事件錄像的二次智能檢索、分析和濃縮播放；

7)支持 3D 數(shù)字降噪、強光抑制、電子防抖、SmartIR；

8)支持 355°水平旋轉，垂直方向 0°-90°；

9)支持定時抓圖與事件抓圖功能；

10)支持最大 256G 的 Micro SD/SDHC/SDXC 卡存儲；

11)防雷、防浪涌、防突波，IP66 防護等級；

12)高性能密閉防水、防潑濺。

3.2監(jiān)視功能增強、優(yōu)化實施方案

1)采用攝像頭加高安裝的技術方案，設計專用加高支架，使攝像頭安裝面高出船上表面 20~30cm。視頻監(jiān)控具備更優(yōu)更大的視角。

2)在船只中央控制器中增加本地存儲功能，減小視頻傳輸?shù)膸拤毫Γ邆涓鼮榭煽康臄?shù)據(jù)記錄方式。

4、       智能自主取水（選配）

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4.1自主取水組成與功能

1）取水每次可以取500mL，總共能取 7 次；

2）取水時間、水量、是否混合、混合比例等可由用戶自行設置；

3）采用硅膠管路加蠕動泵組成主要取水裝置，避免葉輪與水樣接觸。具備管路預沖洗、全線排空等功能，保證水樣不互相污染；

4）蠕動泵揚程：≥0.5m；

5）蠕動泵流速：≥1L/min；

6）取水系統(tǒng)配合船控系統(tǒng)，可以實時上傳取水點位厘米級經(jīng)緯度以及實時時間、取水流程時間等。

圖 7 多通道取水器示意圖

注：本項智能取水器與下項多參數(shù)傳感器（組）為模塊化載荷，單次出動任務需二選一安裝到船只載荷豎井內，無法同時作業(yè)。

5、       多參數(shù)傳感器（選配）

5.1在線監(jiān)測組成與功能

根據(jù)用戶的傳感器接口需求研發(fā)接口板，用于傳感器數(shù)據(jù)的導出。可測 PH、氨氮、電導率、氧化還原電位、溶氧、溫度等，通過可實時讀取并存儲在線水質結果。

圖 8 在線水質監(jiān)測傳感器示意圖

注：本項多參數(shù)傳感器（組）與上項智能取水器為模塊化載荷，單次出動任務需二選一安裝到船只載荷豎井內，無法同時作業(yè)。

5.2在線監(jiān)測系統(tǒng)接口

1)基本款設計水質 5 參數(shù)在線監(jiān)測儀：氨氮、COD、溫度、PH、電導率等；

2)擴展水質 13 參數(shù)在線監(jiān)測儀：氨氮、藍藻、CDOM、葉綠素、電導率、深度、溶解氧、硝酸鹽、PH、PAR、溫度、濁度、COD 等；

3)可選配或搭載用戶自備的多種廠家型號在線監(jiān)測儀器設備，儀器搭載安裝、拆卸方便可靠；

4)配有總線式數(shù)據(jù)采集模塊接口：不小于 4 個 20mA 電流環(huán)接口、485 接口，可為儀器供電或數(shù)據(jù)傳輸。

6、       智能操控與云端管理

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6.1避障系統(tǒng)

1)水下機器人探測系統(tǒng)行駛中通過毫米波雷達可實時探測與前方障礙物距離，并采取避障措施；

2)障礙物識別距離：20m

6.2云端控制器

圖 9云端控制器軟件示意圖

1)任務編輯

①下載工作水域衛(wèi)星地圖、并進行存儲和管理；

②根據(jù)實際數(shù)據(jù)或航行數(shù)據(jù)對水域標定進行標定；

③設定任務點，可手動或自動規(guī)劃航路、生成等間距采樣點，每個路徑點的位置分辨率為 1 米；

④可在任意路徑點進行工作任務設置；

⑤編輯好的任務可以保存、修改、管理、載入；

⑥界面圖文并茂、直觀、易操作。

2)遙控 水下機器人探測系統(tǒng)

① 在超視距情況下，可通過視頻手動操縱 水下機器人探測系統(tǒng)行駛； 編輯、發(fā)送手動工作。

3)水下機器人探測系統(tǒng)單船狀態(tài)監(jiān)控與顯示

① 在衛(wèi)星地圖上顯示 水下機器人探測系統(tǒng)的位置、船頭朝向、工作狀態(tài)、GPS 坐標、行駛路徑；

② 顯示 水下機器人探測系統(tǒng)剩余電量、航速；

③ 可發(fā)出 水下機器人探測系統(tǒng)低電量警報；

④ 實時顯示 水下機器人探測系統(tǒng)搭載的水質在線監(jiān)測儀的檢測數(shù)據(jù)（支持擴展）；

⑤ 水下機器人探測系統(tǒng)超聲波檢測到的前行障礙物距離；  

⑥ 水下機器人探測系統(tǒng)的攝像頭所拍攝的高清視頻圖像；

⑦ 水下機器人探測系統(tǒng)任務完成狀態(tài)，含任務已完成的百分比、剩余時間預計等項目。

4)數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)

① 可整理、存儲 水下機器人探測系統(tǒng)工作日志；

② 可自動生成采樣工作報告；

③ 常規(guī)采樣任務存儲及反復調用、歷史采樣數(shù)據(jù)的存儲。

5)接收和發(fā)送 水下機器人探測系統(tǒng)信息。

6)提供與 SD-ROV 云平臺的 API 接口。

6.3SD-ROV 云平臺

1)人員注冊

2)系統(tǒng)管理員，相關機構從業(yè)人員，采樣操作員，水質檢測員等人員的注冊、資質管理和權限變更等。

3)包括 水下機器人探測系統(tǒng)及其檢測設備、水質檢測機構檢測設備等工具設備的注冊、登記及管理。包含產品合格證、維修記錄、校驗記錄、檢測記錄等。

4)監(jiān)測任務發(fā)布及驗收

5)根據(jù)日常工作需要或特殊應急需求等，內部或公開發(fā)布檢測任務，協(xié)調行業(yè)資源，提高工作效率。

6)支持多種水質數(shù)據(jù)私有或共享上傳，與其他數(shù)據(jù)平臺進行數(shù)據(jù)整合，提供大數(shù)據(jù)分析等功能。

7、       配置清單