项目

打造雷达辅助、半自主的表水路水质监测机器人。

AquaWorks 是由不列颠哥伦比亚大学学生开发的学生主导工程项目,面向受控静水环境——并在获批时面向温哥华校园低风险水域——构建可复用的、与位置关联的水质观测平台。

总体目标

让水质状况更易于观察、理解与传达。每个阶段建立在上一阶段之上:环境适应性、自主性、数据价值与研究潜力逐步提升。

发展路线图

第一阶段

雷达辅助静水监测

以远程操控为主,辅以低速路径跟随与障碍距离感知。核心传感器、CSV 日志、路线图与至少一幅空间可视化。当前 AMS SPF 申请重点。

2026 年 9–12 月 · 2027 年 1 月报告
第二阶段

近岸线性监测

面向获批近岸路线(例如某排放口参考点两侧)。改进防搁浅或半两栖结构、GPS 跟踪、导航稳定性与通信距离——须经许可与安全审查。

第三阶段

区域自主监测

在选定近岸区域进行网格或热点路线,增强两栖能力,并支持定向采样以供后续实验室分析复杂污染物。

第一阶段目标

01

稳定的模块化浮体机器人

一体原型:浮力、防水、推进、载荷与岸边回收。

02

模块化传感系统

温度、pH、浊度、电导率与溶解氧,并形成校准或验证记录。

03

控制、通信与同步记录

可靠遥控、无线或本地存储,时间戳与空间参考同步,雷达距离写入日志。

04

数据处理与可视化

CSV 导出、路线图、趋势图与至少一幅空间水质可视化。

05

分阶段验证

从台架到受控水体集成;校园水体测试仅在许可与安全批准后进行。

06

完整项目档案

CAD、布线、软件、校准、安全、维护与最终报告(2027 年 1 月 31 日前)。

五个协同子系统

机械浮体平台、电气与电源、水质传感、推进与控制、以及数据记录与可视化。

路线规划 → 部署前检查 → 下水 → 遥控或半自主运行 → 测量 → 时间与位置记录 → 存储或传输 → 回收 → 校验 → 可视化。

机械平台

稳定船体或多浮体、模块化载荷区、防水舱、传感器与推进安装、回收点。

电气与电源

可充电电池、稳压、电机驱动、微控制器、防护布线、电量监测与紧急隔离。

水质传感

可互换指标用于刻画一般条件——非特定污染物的实验室确证。

推进与控制

远程为主;雷达辅助距离感知。人工接管始终可用。

数据与可视化

保留原始文件;生成地图与曲线,假设清晰、缺口有标记。

第一阶段范围内

2026 年 9 月 1 日至 12 月 31 日设计、建造、集成并验证小型模块化机器人用于受控静水运行;最终报告于 2027 年 1 月 31 日前完成。

第一阶段不包含

  • 完全自主导航或复杂任务规划
  • 开阔水域、海岸、急流或恶劣天气作业
  • 半两栖/防搁浅作为必交付能力
  • 自动采样或实验室级污染物检测
  • 法规、饮用水或公共卫生监测
  • 无人长期部署或未经场地批准的测试

设计原则

01

模块化

传感器与主要部件可更换,无需重建整机。

02

可维修

可检查、维护、更换与排障,并有清晰文档。

03

安全优先

低速、目视监督、人工接管与可靠回收优先于高级自主。

04

数据可追溯

原始读数、校准、处理步骤与试验条件均有记录。

第一阶段计划时间线

  1. 012026.09

    立项与验证

    确定需求、CAD、电气架构、传感方案、安全流程与部件检查。

  2. 022026.10

    子系统建造

    制造平台;台架测试电子;建立传感、控制与日志软件模块。

  3. 032026.11

    集成与受控水体

    浮力、防水、推进、校准,以及首批同步数据集与可视化流水线。

  4. 042026.12

    全系统验证

    受控水体测试;若许可与条件允许,可选获批校园静水演示。

  5. 052027.01

    报告与交接

    最终报告、技术档案、维护指南与后续阶段建议。

诚实边界

AquaWorks 不替代专业环境评估、法规监测或认证实验室检测。它是面向空间学习、初步观测与可复用技术基础的学生平台。