环境监测无人机和环境监测系统的制作方法

1.本实用新型涉及环境监测技术领域，尤其涉及一种环境监测无人机和环境监测系统。


背景技术：

2.环境监测，是指环境监测机构对环境质量状况进行监视和测定的活动。环境监测是通过对反映环境质量的指标进行监视和测定，以确定环境污染状况和环境质量的高低。环境监测的内容主要包括物理指标的监测、化学指标的监测和生态系统的监测。
3.近年来，随着社会经济的发展和工业自动化程度的提高，人们的环保意识越来越高，各种环境监测设备也层出不穷，但是，目前的环境监测大多以地面环境监测为主，但是由于在空中进行环境监测比较困难，因此对空中的环境监测比较薄弱，而空中恰恰是环境污染比较严重的区域，如何科学、全面、精确地获取空中环境污染监测数据，对于环境治理有着重要的参考价值。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的是提供一种环境监测无人机和环境监测系统，旨在解决现有技术中对空中环境监测比较困难的技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提出的一种环境监测无人机，所述环境监测无人机包括无人机外壳、控制模块和环境监测模块；
6.所述控制模块设置于所述无人机外壳的顶部，用于接收用户指令并根据所述用户指令生成控制信号，并将所述控制信号发送至所述环境监测模块；
7.所述环境监测模块与所述控制模块电连接，所述环境监测模块设置于所述无人机外壳外侧的表面。
8.优选地，所述无人机外壳包括支撑架和机身，所述支撑架安装在所述机身的底部。
9.优选地，所述机身包括相互连接的主壳体和四根机臂，所述机臂的一端与所述主壳体连接，另一端向外部延伸，所述机臂远离所述所述机身的一端顶部安装有螺旋桨。
10.优选地，所述控制模块包括相互连接的主控制器和信号接收模块；
11.所述信号接收模块用于接收用户指令，并生成中间信号发送至主控制器；
12.所述主控制器用于接收所述中间信号，并根据所述中间信号生成控制信号，将所述控制信号发送至所述环境监测模块，所述控制信号包括高度检测信号、温湿度检测信号和气体成分分析信号。
13.优选地，所述环境监测模块包括高度计，所述高度计设置在所述主壳体的顶部，位于所述控制模块的一侧，用于接收所述主控制器发送的高度检测信号，并根据所述高度检测信号检测所述所述无人机的高度。
14.优选地，所述环境监测模块还包括温湿传感器，所述温湿传感器设置在所述主壳体的顶部，位于所述高度计远离所述控制模块的一侧，所述温湿传感器用于接收所述主控
制器发送的温湿度检测信号，并根据所述温湿度检测信号检测温度和湿度。
15.优选地，所述环境监测模块还包括气体传感器，所述气体传感器设置在所述主壳体的顶部，位于所述温湿传感器远离所述高度计的一侧，所述气体传感器用于接收所述主控制器发送的气体成分分析信号，并根据所述气体成分分析信号检测气体成分。
16.优选地，所述环境监测模块还包括摄像单元，所述摄像单元通过至少两个间隔设置的螺丝钉固定于所述机身的底部。
17.优选地，所述摄像单元包括固定台和摄像机；所述摄像机设置于所述固定台形成的腔体中。
18.此外，本实用新型还提供了一种环境监测系统，所述环境监测系统包括上述的环境监测无人机。
19.本实用新型技术方案中，所述环境监测无人机包括无人机外壳、控制模块和环境监测模块；所述控制模块设置于所述无人机外壳的顶部，用于接收用户指令并根据所述用户指令生成控制信号，并将所述控制信号发送至所述环境监测模块；所述环境监测模块与所述控制模块电连接，所述环境监测模块包括高度计、温湿传感器、摄像单元和气体传感器。本实用新型通过无人机搭载高度计、温湿传感器、摄像单元和气体传感器，可以精准的完成环境监测的高空作业，解决了在空中进行环境监测比较困难的技术问题，提高了空中环境监测系统的便捷性。
附图说明
20.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示出的结构获得其他的附图。
21.图1为本实用新型一实施例的环境监测无人机的结构示意图；
22.图2为本实用新型另一实施例的环境监测无人机的结构示意图。
23.附图标号说明：
24.标号名称标号名称1环境监测无人机32信号接收模块2无人机外壳41高度计3控制模块42温湿传感器4环境监测模块43气体传感器21支撑架44摄像单元22机身441固定台221主壳体442摄像机222机臂443螺丝钉223螺旋桨
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31主控制器
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25.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
28.另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
29.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
31.本实用新型提出一种环境监测系统结构，如图1和图2所示，该环境监测系统结构包括无人机外壳2、控制模块3和环境监测模块4；
32.所述控制模块3设置于所述无人机外壳2的顶部，用于接收用户指令并根据所述用户指令生成控制信号，并将所述控制信号发送至所述环境监测模块4；
33.所述环境监测模块4与所述控制模块3电连接，所述环境监测模块4设置于所述无人机外壳2外侧的表面。
34.本实施例中，无人机外壳2为无人机的主体部分，无人机外壳2起着支撑和固定控制模块3和环境监测模块4的作用。控制模块3设置在无人机外壳2的顶部，用于接收用户发送的用户指令，并根据用户指令生成控制信号，将控制信号发送至环境监测模块4以控制环境监测模块4执行相应的操作。环境监测模块4中至少包括高度计41、温湿传感器42、摄像单元44和气体传感器43。其中，高度计41用于测量无人机所在的高度，温湿传感器42用于测量无人机所述环境中的温度和湿度，摄像单元44用于获取无人机所述环境的图像信息，气体传感器43用于测量无人机所处环境的气体成分。基于上述结构，无人机根据用户的指令测量空中不同环境不同高度对应的的温度、湿度、气体成分，并拍摄无人机所处环境的图像信息，用于综合分析不同区域的环境状况。
35.此外，所述环境监测模块4还可以包括气溶胶浓度传感器，用于检测无人机所处环境中不同高度的气溶胶浓度情况。所述环境监测无人机1还可以包括雷达，雷达用于检测环境监测无人机1与障碍物的距离，避免环境监测无人机1在飞行和环境监测的过程中与障碍物发生碰撞，保证了环境监测无人机1工作过程中的安全性。
36.具体地，所述无人机外壳2包括支撑架21和机身22，所述支撑架21安装在所述机身22的底部。支撑架21可以为一块，也可以为相对设置于机身22底部两侧的两块，还可以为相对设置于机身22底部四个方向的四块，支撑架21的数量在此不作限制。在起飞和降落时支撑架21可以起到缓冲和减震的作用，以避免无人机由于冲击力太大遭到损毁。
37.更具体地，所述机身22包括相互连接的主壳体221和四根机臂222，所述机臂222的一端与所述主壳体221连接，另一端向外部延伸，所述机臂222远离所述所述机身22的一端顶部安装有螺旋桨223。每一根机臂222上螺旋桨223的数量可以是一个也可以是两个，在此不做限制，螺旋桨223桨叶的数量可以是三片，也可以是四片，在此也不做限制，螺旋桨223依靠桨叶在空气中旋转，为无人机提供动力。
38.进一步地，所述控制模块3包括相互连接的主控制器31和信号接收模块32；
39.所述信号接收模块32用于接收用户指令，并生成中间信号发送至主控制器31；
40.所述主控制器31用于接收所述中间信号，并根据所述中间信号生成控制信号，将所述控制信号发送至所述环境监测模块4，所述控制信号包括高度检测信号、温湿度检测信号和气体成分分析信号。
41.本实施例中，所述控制模块3中还可以包括电池、天线等装置，电池用于为无人机提供电能，天线用于辅助信号接收模块32更好的接收用户发送的用户指令。在信号接收模块32接收到用户指令之后，根据用户指令生成中间信号，并将中间信号发送给主控制器31，主控制器31根据中间信号生成控制信号，并将控制信号分别发送至高度计41、温湿传感器42、气体传感器43和摄像单元44，以此使得高度计41、温湿传感器42、气体传感器43和摄像单元44可以根据用户发送的指令进行工作。
42.优选地，所述环境监测模块4包括高度计41，所述高度计41设置在所述主壳体221的顶部，位于所述控制模块3的一侧，用于接收所述主控制器31发送的高度检测信号，并根据所述高度检测信号检测所述所述无人机的高度。高度计41用于检测无人机的高度，可以更精确的提供获知不同区域不同高度下的环境状况。
43.优选地，所述环境监测模块4还包括温湿传感器42，所述温湿传感器42设置在所述主壳体221的顶部，位于所述高度计41远离所述控制模块3的一侧，所述温湿传感器42用于接收所述主控制器31发送的温湿度检测信号，并根据所述温湿度检测信号检测温度和湿度。温湿传感器42可以检测不同区域中不同高度下的温度和湿度，并将温度和湿度的信息反馈给主控制器31。
44.优选地，所述环境监测模块4还包括气体传感器43，所述气体传感器43设置在所述主壳体221的顶部，位于所述温湿传感器42远离所述高度计41的一侧，所述气体传感器43用于接收所述主控制器31发送的气体成分分析信号，并根据所述气体成分分析信号检测气体成分。具体地，气体传感器43可以检测当前环境下co、h2、ch4等气体的浓度，并将这些气体浓度转换为电信号，反馈给主控制器31。
45.优选地，所述环境监测模块4还包括摄像单元44，所述摄像单元44通过至少两个间隔设置的螺丝钉443固定于所述机身22的底部。
46.进一步地，所述摄像单元44包括固定台441和摄像机442；所述摄像机442设置于所述固定台441形成的腔体中。具体地，摄像机442可以拍摄无人机所处环境中的图像信息，固定台441起着支撑和固定摄像机442的作用，以稳定摄像机442，使得拍摄的图像信息更加清
晰。
47.此外，本实用新型还提供了一种环境监测系统，环境监测系统包括上述的环境监测无人机1。该环境监测系统的具体结构参照上述实施例，由于环境监测系统采用了上述实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
48.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。