无人机和基于该无人机的环境监测系统的制作方法

本实用新型主要涉及环境监测领域，具体是无人机和基于该无人机的环境监测系统。

背景技术：

现有环境监测仪多采用定点测量，由于环境检测仪的设置密度有限，存在的问题无法准确的去测定特定区域内的空气质量，随着环保意识的提高，我国环保部门对环境的监测力度也在不断加强，为了能够对企业的环保工作进行监督和指导，需要对企业进行定期、不定期的环保检查，在检查时不仅会遭到企业以各种手段进行阻止的情况，而且还存在着监测实时性滞后、空间局限、精度低等问题于是就出现将无人机应用于环境监测，使用中还存在一些问题：

1、无人机展开状态形状不规则，并且机械强度不是很理想，携带时如果保护不当会造成无人机尤其是机臂部分的损坏，但是现有无人机占用体积较大且不能够折叠，携带时便需要较大的容器，十分不方便。

2、现有的环境监测系统地面站是固定的，一旦无人机的分形范围超出地面站检测距离，不能立刻将在空中获取的数据传输到地面站。

技术实现要素：

为解决现有技术中的不足，本实用新型提供一种无人机和基于该无人机的环境监测系统，无人机可以折叠方便携带，地面站包括遥控器和数据接收装置，无人机直接到达指定区域上空对空气进行环境监测，地面站可以跟随无人机转移以方便接收数据，将采集的传感器数据和GPS坐标通过数据传输装置传回地面站，可以实时确定数据是否超标。

本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

无人机，包括机身，其特征在于：所述机身上设置空气质量检测装置、飞行控制器、数据传输装置和电源，所述电源为空气质量检测装置、飞行控制器、数据传输装置供电；

所述机身包括支撑柱，所述支撑柱的顶端设置顶板，所述支撑柱的底端设置底板，电子调速器固定安装在顶板、底板之间，所述底板上左右对称设置支撑腿，所述支撑柱左右两侧对称设置固定机臂，所述固定机臂固定设置在支撑柱或底板上，所述固定机臂的两侧对称设置活动机臂，所述活动机臂、固定机臂远离底板的一端均设置电机，所述电机与电子调速器相连，电子调速器与飞行控制器的输出端连接，所述电机上设置螺旋桨，所述活动机臂远离电机的一端通过第一转轴与底板连接，所述活动机臂相对位于电机和第一转轴之间设置螺孔A，所述顶板、底板上设置锁紧螺母A以及与锁紧螺母A数量、位置相对应弧形滑槽A。

所述底板上设置用于安装支撑腿的安装座，所述支撑腿通过第二转轴与安装座转动连接，所述支撑腿上设置螺孔B，所述安装座上安装锁紧螺母B以及与锁紧螺母B数量、位置相对应弧形滑槽B。

所述机身上还设置GPS传感器，GPS传感器用于测量无人机位置信息。

数据传输装置包括接收机、无线数传模块。

所述无线数传模块为433M无线数传模块，所述接收机为R12DS接收机。

所述的空气质量检测装置包括PM传感器、温湿度传感器和控制器，所述PM传感器、温湿度传感器将采集的数据传输到控制器，所述控制器与数据传输装置信号连接。

还包括电流计，电流计一端与电源相连，另一端与飞行控制器相连。

所述电源为蓄电池，所述底板相对位于安装座之间设置电源挂架，所述电源挂架包括支撑板，所述支撑板的两端均设置外套管，所述外套管内滑动套设内杆，所述内杆的底端设置弹簧，所述内杆的顶端伸出外套管并与底板连接。

一种环境监测系统，包括无人机和可移动的地面站，所述地面站包括遥控器和数据接收装置，接收机与遥控器配对，所述数据接收装置上设置显示器。

对比与现有技术，本实用新型有益效果在于：

1、本实用新型无人机的活动机臂能够折叠，减小无人机的占用空间，且机身内部的大部分空间均为中空结构，能够减少无人机的重量，有效减少无人机的负载，有效增加无人机的续航性能。

2、本实用新型支撑腿也可以折叠，进一步减小无人机的占用空间。

3、本实用新型数据传输装置包括接收机、无线数传模块，接收机与遥控器配对，并将遥控器信息传送至飞行控制器，无线数传模块从飞行控制器、空气质量检测装置中读取无人机飞行时的方向、速度、位置和传感器的采集信息等并传输到地面站。

4、本实用新型底板相对位于两个安装座之间设置电源挂架，方便安装和更换电池。

5、本实用新型地面站包括遥控器和数据接收装置，无人机直接到达指定区域上空对空气进行环境监测，地面站可以跟随无人机转移以方便接收数据，将采集的传感器数据和GPS坐标通过数据传输装置传回地面站，可以实时确定数据是否超标。

附图说明

附图1是无人机的结构示意图一。

附图2是无人机的结构示意图二。

附图3是无人机的俯视图。

附图4是底板的结构示意图。

附图5是无人机的折叠状态示意图。

附图6是本实用新型的结构框图。

附图中所示标号：1、空气质量检测装置；2、飞行控制器；21、电子调速器；3、数据传输装置；4、电源；5、支撑柱；6、顶板；7、底板；8、支撑腿；81、安装座；82、螺孔B；83、锁紧螺母B；84、弧形滑槽B；9、固定机臂；90、支撑板；91、外套管；92、内杆；93、弹簧；10、活动机臂；11、电机；12、螺孔A；13、锁紧螺母A；14、弧形滑槽A；15、GPS传感器；16、电流计；17、地面站。

具体实施方式

结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

无人机，包括机身，所述机身上设置空气质量检测装置1，用于对指定区域的空气进行环境监测，飞行控制器2，对无人机的电机11进行控制，进而控制无人机的飞行模式。数据传输装置3和电源4，数据传输装置3用于无人机和地面站17进行信息传递；所述电源4为空气质量检测装置1、飞行控制器2、数据传输装置3供电。所述机身包括支撑柱5，所述支撑柱5的顶端设置顶板6，所述支撑柱5的底端设置底板7，电子调速器21固定安装在顶板6、底板7之间，电子调速器的数量与电机相同，所述底板7上左右对称设置支撑腿8，所述支撑柱5左右两侧对称设置固定机臂9，所述固定机臂9固定设置在支撑柱5或底板7上，所述固定机臂9的两侧对称设置活动机臂10，所述活动机臂10、固定机臂9远离底板7的一端均设置电机11，所述电机11与电子调速器21相连，电子调速器21与飞行控制器2的输出端连接，所述电机11上设置螺旋桨，所述活动机臂10远离电机11的一端通过第一转轴与底板7连接，所述活动机臂10相对位于电机11和第一转轴之间设置螺孔A12，所述顶板6、底板7上设置锁紧螺母A13以及与锁紧螺母A13数量、位置相对应弧形滑槽A14，优选在弧形滑槽A14的两端均设置挡板，限制活动机臂10的活动范围。使用时将活动机臂10展开(如图3所示)，不使用时将活动机臂10折叠(如图5所示)，减小无人机的占用空间，且机身内部的大部分空间均为中空结构，以及采用碳纤维以及航空铝合金等新材料，能够减少无人机的重量，有效减少无人机的负载，有效增加无人机的续航性能。

优选的，所述底板7上设置用于安装支撑腿8的安装座81，所述支撑腿8通过第二转轴与安装座81转动连接，所述支撑腿8上设置螺孔B82，所述安装座81上安装锁紧螺母B83以及与锁紧螺母B83数量、位置相对应弧形滑槽B84，使用时将支撑腿8展开(如图2所示)，不使用时将支撑腿8折叠(如图1所示)，能够进一步减小无人机的占用空间。

优选的，所述机身上还设置GPS传感器15，GPS传感器15用于测量无人机位置信息。

优选的，数据传输装置3包括接收机、无线数传模块，接收机与遥控器配对，并将遥控器信息传送至飞行控制器2，无线数传模块从飞行控制器2、空气质量检测装置1中读取无人机飞行时的方向、速度、位置和传感器的采集信息等并传输到地面站17。

所述无线数传模块为433M无线数传模块，所述接收机为R12DS接收机，均为现有技术，此处不做详细描述。

所述的空气质量检测装置1包括PM传感器、温湿度传感器和控制器，所述PM传感器、温湿度传感器将采集的数据传输到控制器，所述的PM传感器优选为高精度激光传感器，所述控制器与数据传输装置3信号连接。控制器采用IAP15单片机，PM传感器、温湿度传感器将采集的数据传输到IAP15单片机进行解码，同时GPS模块也将采集到的数据传输至IAP15单片机，IAP15单片机将收集到的数据加工处理，IAP15单片机能在较低的功耗下采集精确到小数点后两位的高精度数据。

还包括电流计16，电流计16一端与电源4相连，另一端与飞行控制器2相连。

所述电源4为锂电池，所述底板7相对位于两个安装座81之间设置电源挂架，所述电源挂架包括支撑板90，所述支撑板90的两端均设置外套管91，所述外套管91内滑动套设内杆92，所述内杆92的底端设置弹簧93，所述内杆92的顶端伸出外套管91并与底板7连接，方便安装和更换电池。

一种环境监测系统，包括无人机和可移动的地面站17，所述地面站17包括遥控器和数据接收装置，接收机与遥控器配对，遥控器可以控制无人机进行各种动作，所述数据接收装置上设置显示器。IAP15单片机将收集到的数据加工处理后，通过433M无线数传将数据送至地面站17，数据接收装置同样采用IAP15单片机，将IAP15单片机安装在壳体内，连接显示屏后即可使用，体积小，移动灵活，连接433M无线数传,将收到的数据进行解码，显示在显示屏上，显示屏可以是12864显示屏。

实施例1：

无人机，包括机身，所述机身上设置空气质量检测装置1、Pixhawk飞行控制器、数据传输装置3、电源4和GPS传感器15，GPS传感器15用于测量无人机位置信息。数据传输装置3包括接收机、无线数传模块，所述无线数传模块为433M无线数传模块，所述接收机为R12DS接收机。所述的空气质量检测装置1包括PM传感器、温湿度传感器和控制器，所述PM传感器、温湿度传感器将采集的数据传输到控制器，所述控制器与数据传输装置3信号连接。所述电源4为蓄电池，所述电源4为空气质量检测装置1、Pixhawk飞行控制器、数据传输装置3供电，还包括电流计16，电流计16一端与电源4相连，另一端与Pixhawk飞行控制器相连。所述机身包括支撑柱5，所述支撑柱5的顶端设置顶板6，所述支撑柱5的底端设置底板7，电子调速器21固定安装在顶板6、底板7之间，电子调速器的数量与电机相同，所述底板7上左右对称设置支撑腿8，所述底板7上设置用于安装支撑腿8的安装座81，所述支撑腿通过第二转轴与安装座81转动连接，所述支撑腿8上设置螺孔B82，所述安装座81上安装锁紧螺母B83以及与锁紧螺母B83数量、位置相对应弧形滑槽B84。所述支撑柱5柱左右两侧对称设置固定机臂9，所述固定机臂9固定设置在支撑柱或底板7上，所述固定机臂9的两侧对称设置活动机臂10，所述活动机臂10、固定机臂远离底板7的一端均设置电机11，所述电机11与电子调速器21相连，电子调速器21与Pixhawk飞行控制器的输出端连接，所述电机11上设置螺旋桨，所述活动机臂10远离电机11的一端通过第一转轴与底板7连接，所述活动机臂10相对位于电机11和第一转轴之间设置螺孔A12，所述顶板6、底板7上设置锁紧螺母A13以及与锁紧螺母A13数量、位置相对应弧形滑槽A14。所述底板7相对位于安装座81之间设置电源挂架，所述电源挂架包括支撑板90，所述支撑板90的两端均设置外套管91，所述外套管91内滑动套设内杆92，所述内杆92的底端设置弹簧93，所述内杆92的顶端伸出外套管91并与底板7连接。本实施例的有益效果在于：无人机可以折叠方便能够携带。

实施例2：

一种环境监测系统，包括权利实施例1所述的无人机和可移动的地面站17，所述地面站17包括遥控器和数据接收装置，数据传输装置3包括接收机、无线数传模块以及网络模块，所述的网络模块可以是GSM模块，可以将传感器的信息实时发送到服务器，永久存留档案，只要有网络均可访问与下载。接收机与遥控器配对，所述数据接收装置上设置显示器。遥控器采用乐迪at9s遥控器，具体调试方面在于：本系统共使用9个通道，1-4通道分别为动力、前进后退、左右、旋转，5通道调节飞行模式，分别为自稳模式、GPS定点模式、自动降落模式、气压定高模式、绕圈模式、自动返航并降落模式。本实施例的有益效果在于：遥控器可以控制无人机进行各种动作，所述数据接收装置上设置显示器。IAP15单片机将收集到的数据加工处理后，通过433M无线数传将数据送至地面站17，数据接收装置同样采用IAP15单片机，连接433M无线数传,将收到的数据进行解码，将IAP15单片机安装在壳体内并设有开关，采用电池(如5V-3000mah聚合物锂电池)供电，体积小，移动灵活，打开电源4后自动与无人机上数传模块连接，接收到数据并校验数据准确性后，显示在屏幕上，显示屏为12864显示屏。