一种矿产勘探用无人机载自动收放线装置

1.本发明属于野外勘测技术领域，具体涉及一种矿产勘探用无人机载自动收放线装置。


背景技术：

2.随着勘探目标由近地表转向深层，传统的矿产填图方法日渐受限，地表出露矿其脉深部形态延展不明，研究区面临在覆盖层下进行精细化勘探和深部找矿的需求，地球物理手段作用愈加显著。
3.电磁法勘探作为探寻地下金属矿的一种常见且有效的方法，在金属矿的探测过程中发挥重要作用。其中，瞬变电磁法以其工作效率高、探测深度大、信噪比高、分辨能力强等优点被广泛应用在各个领域。瞬变电磁法(tem)属于时间域人工源电磁方法，是以大地中岩(矿)石的导电性和导磁性为物性前提，根据电磁感应原理观测、研究电磁场空间和时间分布规律，以寻找地下良导矿体或解决相关地质问题的一种勘查方法，其利用不接地回线或接地线源向地下发送一次脉冲电磁场，在一次电磁场的激励下，地下导体内部受感应产生涡旋电流：在一次脉冲磁场的间隙期间涡流电流产生的二次磁场不会随一次场消失而立即消失，即有一个瞬变过程，利用线圈或接地电极观测二次磁场，研究其与时间的变化关系，从而确定地下导体的电性分布结构及空间形态。
4.采用瞬变电磁法对观测区进行探测时，由于需要人工制造一个电磁场区域向地下发生脉冲磁场，然后通过区域内的线圈观测二次涡流场。人工制造的电磁场区域需要根据需求将探测电线按照既有尺寸进行布设。目前常用的收放线方式多采用人工进行，对于平原地区和丘陵地区来说，人工放线似乎不存在问题，然而，对于山区而言，仅靠人工收放线不仅会大大降低野外作业效率，同时还会增加放线人员在收放线过程中的危险性。因此，如何提高收放线效率并降低收放线难度成为瞬变电磁法野外作业的重点和难点。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种矿产勘探用无人机载自动收放线装置，旨在解决收放线效率低、收放线难度高的问题。
6.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种矿产勘探用无人机载自动收放线装置，包括：
7.无人机；
8.放线组件，所述放线组件包括放线架、电缆盘以及探测电线，所述放线架固定安装在所述无人机上；所述电缆盘转动安装在所述放线架上；所述放线架上安装有用于控制所述电缆盘转动的电机；所述探测电线绕设在所述电缆盘上；以及
9.角固定组件，所述角固定组件包括竖顶推件、放置架以及固定钎棒，所述竖顶推件和所述放置架安装在所述放线架上，所述放置架用于放置所述固定钎棒，所述竖顶推件用于将所述固定钎棒顶推入土壤中或将所述固定钎棒自土壤中提取出来，所述固定钎棒上设
有适于所述探测电线穿过的穿线孔。
10.在一种可能的实现方式中，所述竖顶推件为竖顶推气缸。
11.在一种可能的实现方式中，所述竖顶推气缸下端设置有第一电磁铁，所述第一电磁铁用于吸附所述固定钎棒。
12.在一种可能的实现方式中，所述第一电磁铁与所述固定钎棒的接触面形状相匹配。
13.在一种可能的实现方式中，所述放线架与所述放置架之间设有横顶推件，所述横顶推件用于驱动所述放置架沿水平方向移动。
14.在一种可能的实现方式中，所述横顶推件为横顶推气缸。
15.在一种可能的实现方式中，所述放置架包括两组平行设置的放置件，所述固定钎棒放置在两组所述放置件之间，所述放置件上设有用于吸附所述固定钎棒的第二电磁铁。
16.在一种可能的实现方式中，所述第二电磁铁与所述固定钎棒的接触面形状相匹配。
17.在一种可能的实现方式中，所述放线架上设有用于支撑所述固定钎棒的支撑块，所述支撑块位于两组所述放置件之间。
18.在一种可能的实现方式中，所述固定钎棒设置有四组。
19.本发明提供的一种矿产勘探用无人机载自动收放线装置的有益效果在于：
20.与现有技术相比，包括无人机、放线组件及角固定组件，无人机带动放线组件与角固定组件一起飞行，实现收放线操作，放线组件包括放线架、电缆盘、探测电线以及电机，通过控制电机的转动，实现电缆盘的收放线操作，角固定组件包括竖顶推件、放置架以及固定钎棒，探测电线穿过固定钎棒，在飞行过程中角固定组件不影响探测电线的收放线操作，固定钎棒放置在放置架上，在放线过程中，在规定位置探测电线需要转角时，竖顶推件将固定钎棒顶推入土壤中，对探测电线进行定位，避免在无人机改变行进方向时，探测电线跟随无人机发生位移，在收线过程中，竖顶推件将固定钎棒自土壤中提取出来，并放置在放置架上，避免在收线过程中固定钎棒影响收线操作，并且避免对探测电线造成损害。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本发明实施例提供的矿产勘探用无人机载自动收放线装置的结构示意图；
23.图2为本发明实施例所采用的角固定组件的结构示意图；
24.图3为本发明实施例所采用的角固定组件的仰视结构示意图。
25.图中：1、无人机；2、控制器；3、放线架；4、电缆盘；5、探测电线；6、电机；7、竖推板；8、横推板；9、固定钎棒；901、过线环；902、插入棒；10、竖顶推气缸；11、第一电磁铁；12、横顶推气缸；13、放置件；14、第二电磁铁；15、支撑块；16、过线孔。
具体实施方式
26.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
27.请参照图1至图3，现对本发明提供的一种矿产勘探用无人机载自动收放线装置的一种具体实施方式进行说明，包括：无人机1、放线组件以及角固定组件，放线组件包括放线架3、电缆盘4以及探测电线5，放线架3固定安装在无人机1上；电缆盘4转动安装在放线架3上；放线架3上安装有用于控制电缆盘4转动的电机6；探测电线5绕设在电缆盘4上；角固定组件包括竖顶推件、放置架以及固定钎棒9，竖顶推件和放置架安装在放线架3上，放置架用于放置固定钎棒9，竖顶推件用于将固定钎棒9顶推入土壤中或将固定钎棒9自土壤中提取出来，固定钎棒9上设有适于探测电线5穿过的穿线孔。
28.本发明提供的一种矿产勘探用无人机载自动收放线装置，与现有技术相比，包括无人机1、放线组件及角固定组件，无人机1带动放线组件与角固定组件一起飞行，实现收放线操作，放线组件包括放线架3、电缆盘4、探测电线5以及电机6，通过控制电机6的转动，实现电缆盘4的收放线操作，角固定组件包括竖顶推件、放置架以及固定钎棒9，探测电线5穿过固定钎棒9，在飞行过程中角固定组件不影响探测电线5的收放线操作，固定钎棒9放置在放置架上，在放线过程中，在规定位置探测电线5需要转角时，竖顶推件将固定钎棒9顶推入土壤中，对探测电线5进行定位，避免在无人机1改变行进方向时，探测电线5跟随无人机1发生位移，在收线过程中，竖顶推件将固定钎棒9自土壤中提取出来，并放置在放置架上，避免在收线过程中固定钎棒9影响收线操作，并且避免对探测电线5造成损害。
29.具体的，请参照图1至图3，包括无人机1、放线组件及角固定组件，无人机1连接有控制器2，控制器2控制无人机1的飞行方向与飞行距离，放线架3设置在无人机1下方，电缆盘4可转动的设置在放线架3上，电机6带动电缆盘4的转动，控制器2通过控制电机6的转动，实现电缆盘4的收放线操作，根据无人机1平移飞行速度，将其换算为电机6旋转的对应角速度，从而控制电线盘的放线/收线速度，使其可以与无人机1水平速度一致，从而达到自动放线/收线且不拉拽无人机的目的，角固定组件包括竖顶推件、放置架以及固定钎棒9，放线架3上设置有竖推板7以及横推板8，竖推板7垂直设置在无人机1下方，横推板8垂直于竖推板7设置，竖顶推件设置在横推板8下方，竖推板7上设置有适于探测电线5穿过的过线孔16，固定钎棒9包括适于探测电线5穿过的过线环901以及适于插入土壤中的插入棒902，穿线孔设置在过线环901上，插入棒902设置在过线环901的下方，探测电线5穿过竖推板7、过线环901，在飞行过程中角固定组件不影响探测电线5的收放线操作，放线过程中，竖顶推件向下顶推固定钎棒9，将转角处的探测电线5固定在土壤中，避免探测电线5在无人机1的带动下发生位移，影响探测效果，收线过程中，竖顶推件将固定钎棒9自土壤中提取出来，并放置在放置架上，避免在收线过程中固定钎棒9影响收线操作，并且避免对探测电线5造成损害。
30.作为本发明提供的一种矿产勘探用无人机载自动收放线装置的一种具体实施方式，请参照图1至图3，竖顶推件为竖顶推气缸10。
31.具体的，请参照图1至图3，竖顶推件包括与控制器2相连的竖顶推气缸10，控制器2控制竖顶推气缸10长度的改变，实现固定钎棒9的顶推与提取操作。
32.作为本发明提供的一种矿产勘探用无人机载自动收放线装置的一种具体实施方
式，请参照图1至图3，竖顶推气缸10下端设置有第一电磁铁11，第一电磁铁11用于吸附固定钎棒9。
33.具体的，请参照图1至图3，竖顶推气缸10下端设置有第一电磁铁11，过线环901为铁磁性材料，第一电磁铁11与控制器2相连，放线操作过程中，第一电磁铁11通电，与过线环901磁性连接，竖顶推气缸10将固定钎棒9顶推入土壤中，第一电磁铁11断电，竖顶推气缸10与固定钎棒9脱离，完成固定钎棒9顶推操作，收线操作过程中，第一电磁铁11通电，与过线环901磁性连接，竖顶推气缸10将固定钎棒9从土壤中提取出来，固定钎棒9放入放置架内，完成固定钎棒9提取操作。
34.作为本发明提供的一种矿产勘探用无人机载自动收放线装置的一种具体实施方式，请参照图1至图3，第一电磁铁11与固定钎棒9的接触面形状相匹配。
35.具体的，请参照图1至图3，第一电磁铁11与过线环901的接触面形状相匹配，增大第一电磁铁11与过线环901的接触面积，增大二者之间的磁力，避免装置使用过程中固定钎棒9脱落。
36.作为本发明提供的一种矿产勘探用无人机载自动收放线装置的一种具体实施方式，请参照图1至图3，放线架3与放置架之间设有横顶推件，横顶推件用于驱动放置架沿水平方向移动。
37.具体的，请参照图1至图3，横顶推件设置在放置架与竖推板7之间，横顶推件可改变放置架与竖顶推件之间的相对位置，多个固定钎棒9放置在放置架上，通过放置架位置的改变，便于竖顶推件顺次将多个固定钎棒9顶推入土壤中，或顺次将多个固定钎棒9从土壤中提取出来放置在放置架上。
38.作为本发明提供的一种矿产勘探用无人机载自动收放线装置的一种具体实施方式，请参照图1至图3，横顶推件为横顶推气缸12。
39.具体的，请参照图1至图3，横顶推件包括与控制器2相连的横顶推气缸12，控制器2控制横顶推气缸12的长度，便于放置架上固定钎棒9位置的移动。
40.作为本发明提供的一种矿产勘探用无人机载自动收放线装置的一种具体实施方式，请参照图1至图3，放置架包括两组平行设置的放置件13，固定钎棒9放置在两组放置件13之间，放置件13上设有用于吸附固定钎棒9的第二电磁铁14。
41.具体的，请参照图1至图3，放置架上设置有放置位，固定钎棒9放置在放置位上，放置架包括两组平行设置的放置件13，两组放置件13位于固定钎棒9的两侧，放置件13与过线环901接触的位置设置有第二电磁铁14，过线环901为铁磁性材料，第二电磁铁14与控制器2相连，第二电磁铁14避免装置使用过程中固定钎棒9脱落，放线过程中，竖顶推件对固定钎棒9进行顶推操作，此时第二电磁铁14断电，收线过程中，竖顶推件将固定钎棒9提取到放置位时，第二电磁铁14通电，将固定钎棒9固定在放置架上，避免脱落。
42.作为本发明提供的一种矿产勘探用无人机载自动收放线装置的一种具体实施方式，请参照图1至图3，第二电磁铁14与固定钎棒9的接触面形状相匹配。
43.具体的，请参照图1至图3，第二电磁铁14与固定钎棒9的过线环901的接触面形状相匹配，增大第二电磁铁14与过线环901的接触面积，增大二者之间的磁力，避免装置使用过程中固定钎棒9脱落。
44.作为本发明提供的一种矿产勘探用无人机载自动收放线装置的一种具体实施方
式，请参照图1至图3，放线架3上设有用于支撑固定钎棒9的支撑块15，支撑块15位于两组放置件13之间。
45.具体的，请参照图1至图3，放置件13下方设置有支撑块15，支撑块15用于支撑过线环901，避免在飞行过程中固定钎棒9脱落，支撑块15固定在竖推板7靠近竖顶推件的一侧，且支撑块15的长度小于竖顶推件与竖推板7之间的距离。
46.作为本发明提供的一种矿产勘探用无人机载自动收放线装置的一种具体实施方式，请参照图1至图3，固定钎棒9设置有四组。
47.具体的，请参照图1至图3，四组固定钎棒9便于构成方形探测区域。
48.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。