一种园区立体监测无人机的制作方法

本实用新型涉及无人机技术领域，具体涉及一种园区立体监测无人机。

背景技术：

随着科学技术的不断发展，无人机技术被广泛的应用于各种领域，随着国家对化工园区管理要求日趋严格，环境问题的日渐严重，移动检测有毒有害气体的设备备受关注，而一种将无人机技术和环境监测技术相结合的设备逐渐成为一种潮流，现如今，市场上出现的具有环境监测功能的无人机，通常装载环境监测仪来检测环境，但是该无人机无法采集空气样本，并且在黑暗状态下无法实现环境图像和视频的采集。

中国专利文件公开的一种环境监测无人机，该无人机包括旋翼、无人机本体、环境监测分析仪、数据采集模块和MC-51单片机，所述环境监测分析仪设置在所述无人机本体的上端，所述数据采集模块和所述环境分析仪内部的数据分析模块输入端电性连接，所述数据分析模块的输出端与MC-51单片机的输入端电性连接，该无人机通过环境检测仪监测环境，但是无法采集空气样本，并且无法在黑暗状态下采集图像和视频。

申请人对比现有技术发现至少存在以下技术问题：

1.该无人机设置有变焦相机，但是变焦相机搭载在无人机上在黑暗环境下无法采集图像和视频。

2.该无人机无法采集空气样本，在环境分析仪损坏或者需要精确分析空气质量时仅通过环境分析仪监测环境测量结果不够精确。

3.因无人机搭载环境监测仪后极大地增加了负载重量，而该无人机的起落架又无缓冲装置，所以在着陆时容易损坏无人机。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种园区立体监测无人机，以解决现有技术中存在的因无法随时随地采集环境图像和空气样本的技术问题；本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果(摄像装置和辅助光源装置在增稳平台的作用下始终平稳；补光器在黑暗条件下能够自动补光；检测装置能够检测多种参数；采样装置能够采集园区空气样本；GPRS通信模块能够实现数据的远程传输；存储模块能够存储检测装置采集的数据和航拍装置装置采集的图像、视频；缓冲支座保证无人机的平稳着陆等)；详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的一种园区立体监测无人机，包括机架，所述机架上设置有控制器，所述控制器连接设置有气体监测装置、飞行装置、供电装置和航拍装置，所述气体监测装置、所述飞行装置和所述航拍装置均与所述供电装置相连，其中：所述气体监测装置包括采样装置和检测装置，所述采样装置能采集园区内空气样本，所述检测装置能现场采集园区内空气污染物的数据并将采集到的数据反馈至所述控制器；所述航拍装置包括摄像装置和辅助光源装置，所述辅助光源装置为所述摄像装置补光以使所述摄像装置能在黑暗条件下采集园区内污染源的图像和视频。

优选地，所述航拍装置还包括增稳云台，其中：所述增稳云台与所述机架的下部相连；所述摄像装置和所述辅助光源装置均设置在所述增稳云台上。

优选地，所述辅助光源装置包括补光器和光传感器，其中：所述光传感器设置在所述机架上且与所述控制器相连，所述光传感器能将感测的光信号以电信号的形式传输至所述控制器；所述补光器设置在所述摄像装置的一侧，所述补光器与所述控制器相连。

优选地，所述机架的顶部设置有安装支架，所述安装支架设置有第一安装部，所述检测装置安装在所述第一安装部上，所述检测装置设置有无机气体污染物传感器和有机气体污染物传感器，其中：所述无机气体污染物传感器和所述有机气体污染物传感器均与所述控制器相连，且能将检测到的数据反馈至所述控制器。

优选地，所述安装支架还设置有第二安装部，所述采样装置安装在所述第二安装部上，所述采样装置包括集气盒、气体流量计和控制阀，所述气体流量计和所述控制阀均与所述控制器相连，其中所述集气盒上设置有进气口，所述控制阀设置在所述进气口的位置；所述气体流量计的一端设置有进气通道，所述气体流量计的另一端与所述控制阀相连；所述集气盒为真空盒。

优选地，所述控制器上设置有GPRS通信模块，所述GPRS通信模块能远程传输所述气体监测装置采集的数据和所述航拍装置采集的图像、视频。

优选地，所述控制器上设置有存储模块，所述存储模块能储存所述气体监测装置采集的数据和所述航拍装置采集的图像、视频。

优选地，所述机架上设置有至少三个支脚，所述支脚的下方设置有缓冲支座，所述缓冲支座包括底座和设置在所述底座和所述支脚之间的缓冲活塞，所述缓冲活塞能缓冲着陆时的冲力。

优选地，所述缓冲支座还包括两个以上的缓冲辅助装置，所述缓冲辅助装置包括定位柱、弹性装置和缓冲座，所述缓冲辅助装置关于所述缓冲活塞周向设置，其中：所述缓冲座上垂直设置有滑槽，所述定位柱的一端与所述支脚的下底面相连，所述定位柱的另一端插入所述滑槽内，且能在所述滑槽内上下滑动；所述弹性装置套装在所述定位柱上，所述弹性装置的两端分别与所述支脚的下底面和所述缓冲座的顶面相抵。

优选地，所述飞行装置包括动力装置、传动装置和旋翼，所述动力装置、所述传动装置和所述旋翼的数量均与所述支脚的数量相同，其中：所述动力装置设置在所述支脚顶部，所述旋翼通过所述传动装置与所述动力装置相连。

本实用新型提供的一种园区立体监测无人机至少存在以下有益效果：

所述控制器连接设置有气体监测装置、飞行装置、供电装置和航拍装置，所述飞行装置带动所述园区立体监测无人机的飞行，所述供电装置为所述气体监测装置、所述航拍装置、所述飞行装置和所述控制器提供电源；所述采样装置采集空气样本，能够用于现场空气的取样留证；所述检测装置现场园区内空气污染物的参数并反馈至所述控制器，能够现场检测园区内空气污染物；所述辅助光源装置为所述摄像装置补光以使所述摄像装置能在黑暗条件下采集园区内污染源的图像和视频，能够实现黑暗环境下的图像和视频的采集；本实用新型，无论何时何地都能采集园区内空气样本和园区内污染源的图像、视频，并且能够现场采集空气污染物的参数，采集过程方便，监测效果显著。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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实用新型的一些实施例，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。

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型航拍装置结构示意图；

图3是本实用新型飞行装置结构示意图；

图4是本实用新型缓冲支座结构示意图；

图5是本实用新型缓冲支座一种实施例的俯视简图。

附图标记

1-机架；11-缓冲支座；111-底座；112-缓冲活塞；113-缓冲辅助装置；1131-弹性装置；1132-定位柱；1133-缓冲座；2-气体监测装置；3-飞行装置；31-旋翼；32-传动装置；33-动力装置；4-供电装置；5-航拍装置；51-摄像装置；52-辅助光源装置；53-增稳云台；6-控制器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

本实用新型提供了一种园区立体监测无人机，如图1本实用新型结构示意图所示，包括机架1，机架1上设置有控制器6，控制器6连接设置有气体监测装置2、飞行装置3、供电装置4和航拍装置5，气体监测装置2、飞行装置3、供电装置4和航拍装置5均设置在机架1上，气体监测装置2、飞行装置3和航拍装置5均与供电装置4相连，供电装置4设置为可拆卸充电电池，既方便充电，又方便更换；其中：气体监测装置2包括采样装置和检测装置，所述采样装置能采集园区内空气样本，所述检测装置能现场采集园区内空气污染物的数据并将采集到的数据反馈至控制器6；航拍装置5包括摄像装置51和辅助光源装置52，辅助光源装置52为摄像装置51补光以使摄像装置51能在黑暗条件下采集园区内污染源的环境图像和视频。

使用时，供电装置4为控制器6、气体监测装置2、飞行装置3和航拍装置5提供动能，飞行装置3在控制器6的作用下用于飞行，所述采样装置在控制器6的控制下进行现场空气的采样并储存，所述检测装置现场采集空气污染物参数并反馈至控制器6，摄像装置51在控制器6的控制下拍摄所要监测的污染源处的环境图像和视频，辅助光源装置52在黑暗条件下为摄像装置51补充光源，使摄像装置51在黑暗条件下也能实现图像和视频的采集；本实用新型采集过程方便快捷，监测效果颇为显著。

作为可选地实施方式，如图2本实用新型航拍装置结构示意图所示，航拍装置5还包括增稳云台53，增稳云台53为三轴电动云台，增强摄像装置51和辅助光源装置52的稳定性，其中：增稳云台53与机架1的下部相连，增稳云台53与机架1可拆卸连接；摄像装置51和辅助光源装置52均设置在增稳云台53上，摄像装置51和辅助光源装置52同步移动，保证辅助光源补光位置的准确，进而保证摄像装置51图像和视频的采集质量。

作为可选地实施方式，辅助光源装置52包括补光器和光传感器，其中：所述光传感器设置在机架1上且与控制器6相连，所述光传感器能将感测的光信号以电信号的形式传输至控制器6；所述补光器设置在摄像装置51的一侧，所述补光器与控制器6相连；所述光传感器与所述补光器配合能够实现自动补光；优选地，摄像装置51的另一侧也设置有所述补光器，两个所述补光器相互配合，进一步保证了摄像装置51在黑暗条件下图像和视频的采集质量。

作为可选地实施方式，机架1的顶部设置有安装支架，安装支架设置有第一安装部，所述检测装置安装在所述第一安装部上，优选地，所述第一安装部为螺纹孔，所述检测装置与所述第一安装部螺纹连接；所述检测装置设置有无机气体污染物传感器和有机气体污染物传感器，所述检测装置设置有壳体，所述无机气体污染物传感器和所述有机气体污染物传感器均设置在所述壳体上；所述无机气体污染物传感器包括氨气传感器、氯气传感器、硫化氢传感器、氯化氢传感器、氰化氢传感器、过氧化氢传感器、磷化氢传感器、二氧化氯传感器、一氧化碳传感器、一氧化氮传感器、二氧化氮传感器、二氧化硫传感器、臭氧传感器和二氧化碳传感器，所述有机气体污染物传感器包括环氧乙烷传感器、甲醛传感器、甲硫醇传感器、乙烯传感器和VOCs传感器；所述无机气体污染物传感器和所述有机气体污染物传感器可根据需要选择可拆卸安装在所述壳体上；其中：所述无机气体污染物传感器和所述有机气体污染物传感器均与控制器6相连，且能将检测到的数据反馈至空气器6；所述检测装置能够现场采集园区内空气污染物的数据，所述无机气体污染物传感器和所述有机气体污染物传感器种类繁多，采集气体污染物范围广泛且过程便捷。

作为可选地实施方式，所述安装支架还设置有第二安装部，所述第二安装部设置为螺柱，所述采集装置与所述第二安装部螺纹连接，所述采样装置安装在所述第二安装部上，所述采样装置包括集气盒、气体流量计和控制阀，所述气体流量计和所述控制阀均与控制器6相连，其中：所述集气盒上设置有进气口，所述集气盒上还设置有抽气孔，所述抽气孔用于空气样本的抽取，所述所述控制阀设置在所述进气口的位置；所述气体流量计的一端设置有进气通道，所述气体流量计的另一端与所述控制阀相连；所述集气盒为真空盒，所述真空盒近似真空，所述控制阀关闭时，内部压力小于外部压力，控制阀打开后空气能够自动进入至所述集气盒内，优选地，所述抽气孔的位置设置有微型真空泵，所述微型真空泵设置在机架1上且与控制器1电性连接；采集空气样本时，控制器6调节所述控制阀打开，所述微型真空泵打开，空气在压力差的作用下或者在所述微型真空泵的作用下通过气体流量计进入所述集气盒内，当气体流量达到设定值时，控制器6接收到来自所述气体流量计反馈的信息并调整所述控制阀关闭，所述微型真空泵关闭；能够实现空气样本的自动采集且采集过程方便快捷。

作为可选地实施方式，控制器6上设置有GPRS通信模块，GPRS通信模块能远程传输气体监测装置2采集的数据和航拍装置5采集的图像、视频；能够实现远程监测。

作为可选地实施方式，控制器6上设置有存储模块，所述存储模块能储存气体监测装置2采集的数据和航拍装置5采集的图像、视频。

作为可选地实施方式，控制器6上设置有GPS定位模块，所述GPS定位模块准确定位所述园区立体监测无人机的实时位置。

作为可选地实施方式，如图4本实用新型缓冲支座结构示意图和图5本实用新型缓冲支座一种实施例的俯视简图所示，机架1上设置有至少三个支脚，所述支脚的下方设置有缓冲支座11，所述缓冲支座11包括底座111和设置在所述底座111和所述支脚之间的缓冲活塞112，缓冲活塞112能缓冲着陆时的冲力，有效保护机架1上所搭载的气体监测装置2、航拍装置5和控制器6，避免着陆时的误伤，增长使用周期。

作为可选地实施方式，缓冲支座11还包括两个以上的缓冲辅助装置113，缓冲辅助装置113包括定位柱1132、弹性装置1131和缓冲座1133，缓冲辅助装置113关于缓冲活塞112周向设置，其中：缓冲座1133上垂直设置有滑槽，缓冲座1133固定设置在底座111上；定位柱1132的一端与所述支脚的下底面相连，定位柱1132的另一端插入所述滑槽内，且能在所述滑槽内上下滑动；弹性装置1131套装在定位柱1132上，弹性装置1131的两端分别与所述支脚的下底面和缓冲座1133的顶面相抵，所述支脚的下底面设置有第一定位槽，缓冲座1133的顶面上设置有第二定位槽，所述第二定位槽与所述滑槽连通并垂直，弹性装置1131的两端分别置于所述第一定位槽和所述第二定位槽内，所述第一定位槽和所述第二定位槽使弹性装置1131固定更加平稳，弹性装置1131设置为弹簧或者弹性套筒；优选地，缓冲辅助装置113的数量为八个，八个缓冲辅助装置113关于缓冲活塞112周向分布在底座111上，缓冲支座11还设置有壳体，所述壳体设置在底座111上，所述壳体包裹住所述支脚的下端，缓冲活塞112和缓冲辅助装置113均设置在所述壳体内；缓冲辅助装置113一方面起到了定位作用，另一方面起到了缓冲作用，配合缓冲活塞112进一步保证所述园区立体监测无人机的安全着陆；缓冲辅助装置113和缓冲活塞112相互配合，负载大，适用范围广泛，且无论其中一个损坏仍旧能够起到缓冲效果，使用周期更加长久。

作为可选地实施方式，如图3本实用新型飞行装置结构示意图所示，飞行装置3包括动力装置33、传动装置32和旋翼31，动力装置32为电机，传动装置32为传动轴；动力装置33、传动装置32和旋翼31的数量均与所述支脚的数量相同，其中：动力装置33设置在所述支脚顶部，旋翼31通过传动装置32与动力装置33相连；优选地，动力装置33、传动装置32和旋翼31的数量均为六个或者八个。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。