一种用于水体水质采样的无人机的制作方法

文档序号:12919058阅读:206来源:国知局

本实用新型涉及一种水体水质采样装置,特别涉及一种用于水体水质采样的无人机,属于水质采样无人机技术领域。



背景技术:

水体水质采样监测是测定水体中污染物的种类、各类污染物的浓度及变化趋势,评价水质状况的过程。水体水质采样监测范围十分广泛,包括未被污染和已受污染的天然水(江、河、湖、海和地下水)及各种各样的工业排水等。主要监测项目可分为两大类:一类是反映水质状况的综合指标,如温度、色度、浊度、pH值、电导率、悬浮物、溶解氧、化学需氧量和生化需氧量等;另一类是一些有毒物质,如酚、氰、砷、铅、铬、镉、汞和有机农药等。

水体水质采样监测工作的前提和基础是采样水体具有代表性和说服力,采样水体受其他因素干扰少才具有较强的可信度,由于水体水质采样有很多区域采样人员并不容易到达,给水体水质采样工作带了了很大的难度,对于江、河、湖、海等水体水质的采样,采样人员由于条件限制一般也就是在水体沿线边缘完成,这里的采样水体受其他因素干扰多,可信度较差,严重影响了水体水质采样的准确性,对水体水质采样监测结果的可靠性也有很大影响,因此采用更加先进科学的水体水质采样方法很有必要。

现有技术的水体水质采样除了采样人员在岸边采集水样外,也有使用有人或者无人采样船航行到水体中间进行采样的,但这样的采样方法不仅成本很高,安全性无法保证,还会因为采样船航行过程中对水体的扰动干扰采样的准确性,采样船航行过程中也可能对水体造成污染影响采样监测的准确性。

综合来看,现有技术的水体水质采样装置主要存在以下几点缺陷:一是由于水体水质采样有很多区域采样人员并不容易到达,给水体水质采样工作带来了很大的难度,也给采样人员带来了安全隐患;二是一些江、河、湖、海等水体水质的采样,由采样人员在岸边采集水样,这里的采样水体受其他因素干扰多,可信度较差,严重影响了水体水质采样的准确性,对水体水质采样监测结果的可靠性也有很大影响;三是也有使用有人或者无人采样船航行到水体中间进行采样的,但这样的采样方法不仅成本很高,安全性无法保证,还会因为采样船航行过程中对水体的扰动干扰采样的准确性,采样船航行过程中也可能对水体造成污染影响采样监测的准确性;四是现有技术的无人机没有专业的水体水质采样无人机,没有设置专门的水体水质采样装置,无法快速准确的从空中对水体水质采样;五是缺少定位装置,无法根据设定对指定地理坐标点的水质进行采样,准确性和针对性较差。



技术实现要素:

针对现有技术的不足,本实用新型提供的一种用于水体水质采样的无人机,使用无人机对水体水质进行采样,克服了人工采样有很多区域采样人员并不容易到达的缺点,减少了水体水质采样工作的难度,避免了采样人员工作中的安全隐患。水体水质采样装置从上向下采集水样,适合江、河、湖、海等水体水质的采样,避免了由采样人员在岸边采集水样,采样水体受其他因素干扰多,可信度较差的缺点,在水体中心采样的准确性高,水体水质采样监测结果的可靠性好,避免了采样船航行过程中对水体的扰动干扰采样的准确性。支撑机架内部设置有高度传感器,前部设置有测障传感器,下方设置有水面测距仪,支撑机架上设置有GPS飞行定位装置。设置有飞行控制和定位装置,能够根据设定对指定地理坐标点的水质进行采样,准确性和针对性强。

为达到以上技术效果,本实用新型所采用的技术方案如下:

一种用于水体水质采样的无人机,包括支撑机架,飞行动力系统,飞行控制系统和水体水质采样装置,飞行动力系统包括电动机、电子调速器、电调连接板、无人机桨叶,水体水质采样装置包括小型升降机、采样控制器和水质采样器,水体水质采样装置设置于支撑机架的下部,采样控制器分别通过导线与小型升降机和水质采样器相连接,小型升降机与水质采样器相连接并控制水质采样器的垂直升降。

一种用于水体水质采样的无人机,进一步的,小型升降机包括电动机、升降机绞盘和升降机绞绳,升降机绞绳的下端与水质采样器相连接。

一种用于水体水质采样的无人机,进一步的,水质采样器包括采样容器、容器竖直旋转架和防水电机,防水电机与容器竖直旋转架相连接并提供容器竖直旋转架竖直面上翻转的动力。

一种用于水体水质采样的无人机,进一步的,采样容器有两个,分别设置在容器竖直旋转架的左右两端。

一种用于水体水质采样的无人机,进一步的,支撑机架内部设置有高度传感器,支撑机架的前部设置有测障传感器,支撑机架的下方设置有水面测距仪。

一种用于水体水质采样的无人机,进一步的,支撑机架上设置有GPS飞行定位装置。

一种用于水体水质采样的无人机,进一步的,支撑机架内部设置有充电锂电池,充电锂电池通过导线与飞行动力系统、飞行控制系统和水体水质采样装置相连接。

一种用于水体水质采样的无人机,进一步的,支撑机架为多轴飞行器支撑机架,支撑机架包括中心板、力臂和脚架。

一种用于水体水质采样的无人机,进一步的,飞行控制系统包括IMU惯性测量装置和飞控通讯装置,IMU惯性测量装置包括陀螺传感器和加速度传感器,飞控通讯装置包括无线通讯装置与地面遥控器。

与现有技术相比,本实用新型的优点在于:

1.本实用新型提供的一种用于水体水质采样的无人机,使用无人机对水体水质进行采样,克服了人工采样有很多区域采样人员并不容易到达的缺点,减少了水体水质采样工作的难度,避免了采样人员工作中的安全隐患。

2.本实用新型提供的一种用于水体水质采样的无人机,包括支撑机架,飞行动力系统,飞行控制系统和水体水质采样装置,采样工作通过飞行动力系统到达指定区域后,水体水质采样装置从上向下采集水样,适合江、河、湖、海等水体水质的采样,避免了由采样人员在岸边采集水样,采样水体受其他因素干扰多,可信度较差的缺点,在水体中心采样的准确性高,水体水质采样监测结果的可靠性好。

3.本实用新型提供的一种用于水体水质采样的无人机,水体水质采样装置包括小型升降机、采样控制器和水质采样器,小型升降机与水质采样器相连接并控制水质采样器的垂直升降,采样工作通过水体水质采样装置从上向下采集水样,避免了采样船航行到水体中间进行采样,采样成本低,安全性有保证,避免了采样船航行过程中对水体的扰动干扰采样的准确性。

4.本实用新型提供的一种用于水体水质采样的无人机,为专业的水体水质采样无人机,设置专门的水体水质采样装置,水体水质采样装置包括小型升降机、采样控制器和水质采样器,能够快速准确的从空中对水体水质采样。

5.本实用新型提供的一种用于水体水质采样的无人机,支撑机架内部设置有高度传感器,前部设置有测障传感器,下方设置有水面测距仪,支撑机架上设置有GPS飞行定位装置。设置有飞行控制和定位装置,能够根据设定对指定地理坐标点的水质进行采样,准确性和针对性强。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种用于水体水质采样的无人机的结构示意图。

附图标记说明:1-支撑机架,2-飞行动力系统,3-飞行控制系统,4-水体水质采样装置,5-小型升降机,6-采样控制器,7-水质采样器,8-充电锂电池,51-升降机绞盘,52-升降机绞绳,71-采样容器,72-竖直旋转架,73-防水电机。

具体实施方式

下面结合附图,对本实用新型提供的一种用于水体水质采样的无人机的技术方案进行进一步的描述,使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施。

参见图1,本实用新型提供的一种用于水体水质采样的无人机,包括支撑机架1,飞行动力系统2,飞行控制系统3和水体水质采样装置4,无人机为专业的水体水质采样无人机,设置专门的水体水质采样装置4,支撑机架1,飞行动力系统2,飞行控制系统3和水体水质采样装置4配合协作,能够快速准确的空中对水体水质采样。

飞行动力系统2包括电动机、电子调速器、电调连接板、无人机桨叶,电调连接板为电源配电板,用于简化电池与电子调速器、电子调速器与飞行控制系统3之间的电气连接,同时可以避免导线拆装时的反复焊接。飞行动力系统2提供无人机的飞行动力,保证无人机飞行的稳定性和可靠性。

水体水质采样装置4包括小型升降机5、采样控制器6和水质采样器7,水体水质采样装置4设置于支撑机架1的下部,采样控制器6分别通过导线与小型升降机5和水质采样器7相连接,采样控制器6控制小型升降机5和水质采样器7相互配合,完成水体水质的采样,小型升降机5与水质采样器7相连接并控制水质采样器7的垂直升降。在无人机飞到指定区域采样时,小型升降机5将水质采样器7向下降到水面附近,完成水体水质的采样后上升到原定位置。采样工作通过水体水质采样装置4从上向下采集水样,避免了采样船航行到水体中间进行采样,采样成本低,安全性有保证,避免了采样船航行过程中对水体的扰动干扰采样的准确性。

作为一种优选方案,本实用新型提供的一种用于水体水质采样的无人机,小型升降机5包括电动机、升降机绞盘51和升降机绞绳52,电动机提供升降动力,升降机绞绳52的下端与水质采样器7相连接,升降机绞盘51和升降机绞绳52相互配合控制水质采样器7的升降。

作为一种优选方案,本实用新型提供的一种用于水体水质采样的无人机,水质采样器7包括采样容器71、容器竖直旋转架72和防水电机73,防水电机73与容器竖直旋转架72相连接并提供容器竖直旋转架72竖直面上翻转的动力,竖直旋转架72可以在竖直面上翻转,当采样容器71下降到水面一定高度时,竖直旋转架72在竖直面上翻转能够保证采样容器71取到水样,竖直旋转架72在竖直面上翻转后依然保持水平,采样容器71将取到水样保存带回。

作为一种优选方案,本实用新型提供的一种用于水体水质采样的无人机,采样容器71有两个,分别设置在容器竖直旋转架72的左右两端,采样容器71分别设置在容器竖直旋转架72的左右两端,有力于保持无人机的平衡,竖直旋转架72可以在竖直面上翻转完成取水工作。

作为一种优选方案,本实用新型提供的一种用于水体水质采样的无人机,支撑机架1内部设置有高度传感器,支撑机架1的前部设置有测障传感器,高度传感器和测障传感器实时测定无人机飞行状态和参数,确保飞行安全,支撑机架1的下方设置有水面测距仪,水面测距仪测定无人机距离水面的距离,并把数据传送给水体水质采样装置4,采样控制器6通过分析计算确定水质采样器7升降高度以利于取水。采样工作通过飞行动力系统2到达指定区域后,水体水质采样装置4从上向下采集水样,适合江、河、湖、海等水体水质的采样,避免了由采样人员在岸边采集水样,采样水体受其他因素干扰多,可信度较差的缺点,在水体中心采样的准确性高,水体水质采样监测结果的可靠性好。

作为一种优选方案,本实用新型提供的一种用于水体水质采样的无人机,支撑机架1上设置有GPS飞行定位装置。设置有飞行控制和定位装置,能够根据设定对指定地理坐标点的水质进行采样,准确性和针对性强。

作为一种优选方案,本实用新型提供的一种用于水体水质采样的无人机,支撑机架1内部设置有充电锂电池8,充电锂电池8通过导线与飞行动力系统2、飞行控制系统3和水体水质采样装置4相连接,高效稳定的提供电力。

作为一种优选方案,本实用新型提供的一种用于水体水质采样的无人机,支撑机架1为多轴飞行器支撑机架,支撑机架1包括中心板、力臂和脚架,支撑机架1是无人机的承载平台。

作为一种优选方案,本实用新型提供的一种用于水体水质采样的无人机,飞行控制系统3包括IMU惯性测量装置和飞控通讯装置,IMU惯性测量装置包括陀螺传感器和加速度传感器,飞控通讯装置包括无线通讯装置与地面遥控器。IMU惯性测量装置检测飞行姿态,确保飞行平稳,取到的水样不会溢出,飞控通讯装置通过无线通讯装置与地面遥控器通讯,确保整个取水过程的安全受控。使用无人机对水体水质进行采样,克服了人工采样有很多区域采样人员并不容易到达的缺点,减少了水体水质采样工作的难度,避免了采样人员工作中的安全隐患。

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