一种基于无人机平台的大气环境监测装置的制作方法

本实用新型涉及到大气环境检测技术领域，尤其涉及到一种基于无人机平台的大气环境监测装置。

背景技术：

众所周知，环境污染已成为现代社会在工业化进程中显现出的重要问题之一，尤其是大气污染问题，雾霾的加剧，酸雨的形成，臭氧的富集等等，无一不影响人们的身心健康。我国目前的大气环境监测主要采取网格划分固定点式监测手段，不能对监测区域进行大面积、多种高度的空间整体检测。

无人机的出现给监测高空的空气质量带来很大便利，然而，现有的装配在无人机上的空气检测装置无法精准得出空气质量的数据，且多为制造繁琐，从而增加大量成本。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种基于无人机平台的大气环境监测装置。

本实用新型是通过以下技术方案实现：

本实用新型提供了一种基于无人机平台的大气环境监测装置，该基于无人机平台的大气环境监测装置包括：无人机本体、风轮装置以及抽拉气筒；其中，所述风轮装置转动连接所述无人机本体的下方，且所述风轮装置连接有用于驱动所述抽拉气筒往复吸气、排气的连杆装置；所述抽拉气筒内设置有pm2.5过滤膜以及用于称重所述pm2.5过滤膜的微量天平秤；

还包括设置在所述无人机本体上的视频采集装置，所述视频采集装置所采集到的视频信息无线传输至无人机遥控的显示屏上。

优选的，所述无人机本体下方设置有矩形框架，所述风轮装置以及所述抽拉气筒均位于所述矩形框架内。

优选的，所述矩形框架内设置有用于隔离所述风轮装置以及所述抽拉气筒的安装板。

优选的，所述风轮装置包括转动连接在所述安装板上的风轮轴以及周向设置在所述风轮轴上的风轮叶片；且所述风轮轴贯穿所述安装板连接所述连杆装置。

优选的，所述抽拉气筒包括水平设置的套筒以及密封滑动连接在所述套筒内的活塞杆；所述套筒的前端设置有单向进气阀，所述套筒的侧壁上设置有单向出气阀，且所述套筒内部设置有收集腔，所述pm2.5过滤膜以及所述微量天平秤均设置在所述收集腔内部，且所述单向出气阀位于所述收集腔的后方。

优选的，所述单向进气阀内设置有孔径大于2.5μm的滤网。

优选的，所述单向进气阀内设置有第一气体流量计，所述单向出气阀内设置有所述第二气体流量计。

优选的，所述连杆装置包括连接所述风轮轴且呈圆周运动的第一杆以及第二杆；其中，所述第一杆远离所述风轮轴的一端铰接所述第二杆，所述第二杆远离所述第一杆的一端铰接所述活塞杆。

优选的，所述视频采集装置为高清摄像头。

本实用新型的有益效果是：通过在无人机本体上设置风轮装置，在飞行过程中风轮装置旋转，从而带动抽拉气筒进行吸气、排气，并将空气中的pm2.5进行过滤、称重，从而得出高空中的气体检测数据，具有一定实用价值。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的基于无人机平台的大气环境监测装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的风轮装置的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的抽拉气筒的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的连杆装置的结构示意图。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，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，还可以是通信；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。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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1-4，图1是本实用新型实施例提供的基于无人机平台的大气环境监测装置的结构示意图；图2是本实用新型实施例提供的风轮装置的结构示意图；图3是本实用新型实施例提供的抽拉气筒的结构示意图；图4是本实用新型实施例提供的连杆装置的结构示意图。

本实用新型实施例提供了一种基于无人机平台的大气环境监测装置，该基于无人机平台的大气环境监测装置包括：无人机本体1、风轮装置2以及抽拉气筒3；其中，所述风轮装置2转动连接所述无人机本体1的下方，且所述风轮装置2连接有用于驱动所述抽拉气筒3往复吸气、排气的连杆装置；所述抽拉气筒3内设置有pm2.5过滤膜4以及用于称重所述pm2.5过滤膜4的微量天平秤5；

还包括设置在所述无人机本体1上的视频采集装置，所述视频采集装置所采集到的视频信息无线传输至无人机遥控的显示屏上。

在上述实施例中，通过在无人机本体1上设置风轮装置2，在飞行过程中风轮装置2旋转，从而带动抽拉气筒3进行吸气、排气，并将空气中的pm2.5进行过滤、称重，从而得出高空中的气体检测数据，具有一定实用价值。

为了方便理解本实用新型实施例提供的基于无人机平台的大气环境监测装置，下面结合具体的实施例对其进行详细的描述。

继续参考图1-4，该基于无人机平台的大气环境监测装置包括：无人机本体1、风轮装置2以及抽拉气筒3；该无人机本体1采用市面上常用的无人机，该环境监测装置并未对无人机本体1做任何改进，只是利用无人机本体1的飞行特征对高空环境进行移动监测，从而得出可靠数据；

在无人机本体1上的视频采集装置，视频采集装置所采集到的视频信息无线传输至无人机遥控的显示屏上。该视频采集装置为高清摄像头6。通过高清摄像头6采集到高空中环境的视频信息，既能方便地面工作人员进行遥控操作，又可对高空中的可见度得出一定的视频信息，进行采集比对；

需要具体说明的，无人机本体1利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作进行操控无人机本体1，均为现有技术中常用的技术手段，在此不做过多赘述。

为了方便采集空气中的气体所含pm2.5含量，风轮装置2转动连接无人机本体1的下方，且风轮装置2连接有用于驱动抽拉气筒3往复吸气、排气的连杆装置；抽拉气筒3内设置有pm2.5过滤膜4以及用于称重pm2.5过滤膜4的微量天平秤5；

继续参阅图1-2，在无人机本体1下方设置有矩形框架7，风轮装置2以及抽拉气筒3均位于矩形框架7内。矩形框架7内设置有用于隔离风轮装置2以及抽拉气筒3的安装板9。该装置的矩形框架7设置在无人机本体1的下方，矩形框架7的底部为平面，在起升或是降落时只需选择平坦的地面。

该风轮装置2包括转动连接在安装板9上的风轮轴8以及周向设置在风轮轴8上的风轮叶片10；且风轮轴8贯穿安装板9连接连杆装置。在安装板9上设置有轴承，风轮轴8套装在轴承内，采用无人机本体1进行风向时，高空中本身具有一定的风力，加上无人机本体1进行移动时产生的力，带动风轮进行旋转，从而风轮轴8带动连杆装置呈设定频率伸曲。

继续参阅图3，抽拉气筒3包括水平设置的套筒11以及密封滑动连接在套筒11内的活塞杆12；套筒11的前端设置有单向进气阀13，套筒11的侧壁上设置有单向出气阀14，且套筒11内部设置有收集腔15，pm2.5过滤膜4以及微量天平秤5均设置在收集腔15内部，且单向出气阀14位于收集腔15的后方。

为了过滤掉空气中较大的杂质，在单向进气阀13内设置有孔径大于2.5μm的滤网16。单向进气阀13内设置有第一气体流量计17，单向出气阀14内设置有第二气体流量计18。该活塞杆12为滑动装配在矩形框架7的底部，套筒11为固定装配在矩形框架7的底部，单向进气阀13为周向设置在套筒11的前端，使吸气范围更加广泛，并且吸进的空气经pm2.5过滤膜4过滤掉空气中的pm2.5后，在无人机返回地面上后进行称重pm2.5过滤膜4；

需要具体说明的，为了保证微量天平秤5的称重数据稳定性，将pm2.5过滤膜4装配在一框架内，对框架以及pm2.5过滤膜4提前进行称重计数，在采集完毕后，再次称重，得出之间的重量差，并由第一气体流量计17记录进气量，通过第二气体流量计18记录出气量，进行双重的数据监测，得出多少进气量中产生多重的pm2.5，进行数据的记录。

继续参阅图4，连杆装置包括连接风轮轴8且呈圆周运动的第一杆19以及第二杆20；其中，第一杆19远离风轮轴8的一端铰接第二杆20，第二杆20远离第一杆19的一端铰接活塞杆12。

该连杆装置的第二杆20为通过第一转轴铰接在活塞杆12的杆头上，第一杆19和第二杆20之间连接有第二转轴，风轮轴8进行转动的同时，第一杆19与风轮轴8之间为固定连接，第一杆19带动第二杆20进行往复运动；

矩形框架7的底部的设置有滑槽，活塞杆12的推把上设置有与滑槽相配合的滑块，第二杆20在往复运动时带动活塞杆12进行抽拉，从而进出吸气以及排气，对高空中环境进行有效监测。

需要具体说明的，该监测装置的无人机本体1、风轮轴8、风轮叶片10、抽拉气筒3、气体流量计灯均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本领域技术人员可通过技术手册得知或通过常规的实验方法获知。

通过上述描述可以看出，本实施例提供的基于无人机平台的大气环境监测装置通过在无人机本体1上设置风轮装置2，在飞行过程中风轮装置2旋转，从而带动抽拉气筒3进行吸气、排气，并将空气中的pm2.5进行过滤、称重，从而得出高空中的气体检测数据，具有一定实用价值。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。