本发明涉及水质采样设备领域，具体涉及一种无人机载自动水质采样器。
背景技术：
随着经济快速发展及人民生活水平的提高，水资源污染愈发严重，水污染治理及水生态修复迫在眉睫，而水样采集和调研是污染治理和生态修复的前提及关键。目前水质采样工作主要有以下两种方式：（1）人工采样，使用简易的采样瓶人工采样，该种方式必须采样员搭乘船只到水体中进行采样，采样效率低，还存在一定的风险性；（2）自动采样设备采样，一般采取固定监测站采样，该方法虽能进行分层采样，但只能对一个点位进行采样，无法满足大范围多点采样。经检索中国专利文献知申请号：201710877883.8公布了一种水质自动采样器，提供一种结构简单，多个采样的采样器，但其采样瓶没有盖板，深层取样时容易受到污染，影响取样的精度；并且没有采样深度感知功能，无法准确的定位采样深度。另外，现有的水质取样器都不具备水质检测及实时传输的功能。
技术实现要素：
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种无人机载自动水质采样器，它能实现定深采样和样品水质实时检测的目的。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种无人机载自动水质采样器，由采样器框架、样品采样储存箱、抽水泵、水质检测仪、系统控制器组成，所述的采样器框架底部设有360°旋转的摄像头；所述的样品采样储存箱由步进电机a、卷盘、卷绳、样品储存瓶、去离子水箱、采样瓶、压力传感器组成；所述的步进电机a控制卷盘转动，牵引着卷绳来控制采样瓶的下放高度，采样瓶进入水体后由压力传感器反馈采样深度，分层采样时，先将采样瓶放入水体直到压力传感器显示水深不再变化，记录该水深深度同时对下层水体进行取样，再根据该水深深度确定上层和中层取样深度并对相应分层进行取样。
所述的抽水泵通过进水管、出水管和分流管连接采样瓶和样品储存瓶，抽水泵还与去离子水箱连接。
卷绳管固定在样品采样储存箱底部并穿过固定平台，卷绳从卷绳管中穿出，连接采样瓶与盖板，卷绳在采样瓶上方形成卷绳结，卷绳结通过卷绳管后继续上升牵引盖板打开；卷绳下降，卷绳结露出卷绳管后盖板闭合；
进水管和水质检测仪探头固定在固定平台上，通过伸缩装置控制固定平台的升降；伸缩装置由步进电机b、齿轮组成，通过步进电机b带动齿轮工作来实现伸缩功能；
所述的盖板打开后，固定平台向下移动，先使进水管伸入采样瓶中抽取水样，水样抽取完成后再将固定平台继续向下移动使水质检测探头伸入采样瓶中测定水质；盖板闭合后，固定平台向上移动回到初始位置；每次采样前先启动去离子水箱内去离子水润洗抽水泵，再使用采样时采样瓶内水样润洗抽水泵，润洗液均通过排水管排出，润洗后再将采样瓶内的水样经分流管分流至指定水样储存瓶，上述过程通过电磁阀实现；出水管、分流管和排水管安装高度呈梯度下降，在样品采样储存箱底部开口将排水管向外向下伸出；水样进入样品储存瓶后，在出水管和分流管内残留的样品都能在重力作用下经排水管排出；所述的系统控制器内设有gps自动定位系统、步进电机控制系统、电磁阀控制系统、数据无线及有线传输系统、采样信息及视频信息存储。
本发明与现有技术比较，具有的优点是：可以大范围多点，分层采样，由于本发明采样瓶进入水体后由压力传感器反馈采样深度，分层采样时，先将采样瓶放入水体直到压力传感器显示水深不再变化，记录该水深深度同时对下层水体进行取样，再根据该水深深度确定上层和中层取样深度并对相应分层进行取样。
附图说明
图1是本发明的一种无人机载自动水质采样器的结构示意图；
图2是图1中的样品采样储存箱6的内部结构俯视图；
图3是图1中的采样瓶16上的盖板22的闭合状态结构示意图；
图4是图1中的采样瓶16上的盖板22的打开状态结构示意图；
图5是图1中的采样瓶16上的盖板22开合状态结构示意图；
图6是图1中的伸缩装置14的结构示意图。
图中：1-自动水质采样器；2-采样器框架；3-步进电机a；4-卷盘；5-卷绳；6-样品采样储存箱；7-样品储存瓶；8-抽水泵；9-出水管；10-进水管；11-水质检测仪；12-水质检测仪探头；13-卷绳管；14-伸缩装置；15-固定平台；16-采样瓶；17-压力传感器；18-系统控制器；19-排水管；20-电磁阀；21-分流管；22-盖板；23-卷绳结；24-步进电机b；25-齿轮；26-摄像头；27-去离子水箱。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作进一步的说明。此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
如图1、2、3、4、5、6所示，一种无人机载自动水质采样器，包括采样器框架2、样品采样储存箱6、抽水泵8、水质检测仪11、系统控制器18，其特征是所述的样品采样储存箱6由步进电机a3、卷盘4、卷绳5、样品储存瓶7、去离子水箱27、采样瓶16、压力传感器17组成；所述的步进电机a3控制卷盘4转动，牵引卷绳5来控制采样瓶16下放高度；采样瓶16进入水体后由压力传感器17反馈采样深度；分层采样时，先将采样瓶16放入水体直到压力传感器17显示水深不再变化，记录该水深深度，同时对下层水体进行取样，再根据该水深深度确定上层和中层取样深度并对相应分层进行取样。
所述的采样器框架2上设有能360°旋转的摄像头26。
进水管10一端与抽水泵8相连，另一端固定于固定平台15上；出水管9一端与抽水泵8相连，另一端伸入到样品采样储存箱6内与分流管21一端相连，分流管21另一端与样品储存瓶7相连；抽水泵8还与去离子水箱27连接。
卷绳管13固定在样品采样储存箱（6）底部并穿过固定平台15，卷绳5从卷绳管13中穿出，连接采样瓶16与盖板22，卷绳5在采样瓶16上方形成卷绳结23，卷绳结23通过卷绳管13后继续上升牵引盖板22打开；卷绳5下降，卷绳结23露出卷绳管13后，盖板22闭合。
所述的进水管10和水质检测仪探头12固定在固定平台15上，通过伸缩装置14控制固定平台15升降；伸缩装置14由步进电机b24、齿轮25组成，通过步进电机b24带动齿轮25工作，实现伸缩功能。
盖板22打开后，固定平台15向下移动，先使进水管10伸入采样瓶16中抽取水样，水样抽取完成后再将固定平台15继续向下移动使水质检测探头12伸入采样瓶16中测定水质；盖板22闭合后，固定平台15向上移动回到初始位置。
水样进入样品储存瓶7后，再进行水质检测，水质检测仪11检测数据传输到系统控制器18内，系统控制器18再将实时数据传输回地面控制系统。
每次采样前先启动去离子水箱27内的去离子水，润洗抽水泵8，再使用采样时采样瓶16内水样，润洗抽水泵8，润洗液均通过排水管19排出，润洗后再将采样瓶16内的水样经分流管21分流至指定水样储存瓶7内，上述过程通过电磁阀20实现。
出水管9、分流管21和排水管19安装高度呈梯度下降，在样品采样储存箱6底部开口将排水管19向外向下伸出；水样进入样品储存瓶7后，在出水管9和分流管21内残留的样品都能在重力作用下经排水管19排出。
系统控制器18内含有gps自动定位系统、步进电机控制系统、电磁阀控制系统、数据无线及有线传输系统、采样信息及视频信息存储。
以上是本发明的优选实施方式，它显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的效果和优点，是对本发明无人机载自动水质采样器进行了详细介绍，未详细说明的技术特征均为公知技术。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方法进行了阐述，这个实施例子的说明只是为了帮助理解本发明及其核心思想。应当指出，对于本行业的技术人员来说，应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，凡依上述构思所作的相类似改变，理应属于本发明的涵盖内容，本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。