CN110441095A - 一种同时采集浅层和深层水样的无人机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水样采集领域，具体涉及一种同时采集浅层和深层水样的无人机，包括有第一采集瓶、第二采集瓶、放卷机构、控制台和无人机，控制台安装于无人机的内部，放卷机构位于无人机的底部，并且放卷机构与无人机固定连接，第一采集瓶与第二采集瓶分别与放卷机构的工作端连接，第一采集瓶的顶部设有浮漂组件，第二采集瓶的底部设有配重组件，第一采集瓶和第二采集瓶上均安装有水浸探头，水浸探头和放卷机构均与控制台电连接，该设备可以采集到浅层水域的水样，可以采集到深层水域的水样，可以适应各种深浅的水域，可以使人即使在看不见水底情况的时候，可以确保更准确的采集到的深层水样，可以使水样的采集实现自动化。

Description

一种同时采集浅层和深层水样的无人机

技术领域

本发明涉及水样采集领域，具体涉及一种同时采集浅层和深层水样的无人机。

背景技术

随着经济的快速发展，环境污染问题愈发凸显，而水质污染是其中一项突出污染，水源的防治与保护也越来越受到国家乃至整个社会的关注与重视，如何高效获得水质信息是有效防治和解决水污染的前提，而水质采样则是获取水质信息的关键环节。利用无人机进行水质采样，相对于传统的人工采样和自动采样方式，不仅具有效率高、成本低、大大降低劳动强度、工作人员人身安全更有保障等突出优点；

中国专利CN201720924354.4公开了一种由无人机携带的，用潜水泵采集水样的装置固定支架固定在无人机正下方，采样控制器、自动卷管器、采样瓶装在固定支架上，采样管卷在自动卷管器的转轮上，端头连微型潜水泵；自动卷管器出水口与采样瓶进水口相通。采样瓶装有液位探测器，溢流管；无人机自带由远程终端控制的采样控制器。本发明以无人机为载体和动力来源，无人机挂载微型潜水泵，到达指定水域的指定高度后，远程终端控制自动卷管器自动放下采样管到水面下方，将水样抽到采样瓶中完成采样，采样瓶由无人机携带返航。本发明能适应各种复杂地区、特别是采样人员无法到达地区的水质采样，可智能高效采样，采样符合水质采样规范；

但是，该专利无法解决同时采集不同深浅水域水样，以及在人工无法用肉眼判断的时候设备无法实现自动化工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种同时采集浅层和深层水样的无人机，该设备可以采集到浅层水域的水样，可以采集到深层水域的水样，可以适应各种深浅的水域，可以使人即使在看不见水底情况的时候，可以确保更准确的采集到的深层水样，可以使水样的采集实现自动化。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种同时采集浅层和深层水样的无人机，包括有第一采集瓶、第二采集瓶、放卷机构、控制台和无人机；

控制台安装于无人机的内部，放卷机构位于无人机的底部，并且放卷机构与无人机固定连接，第一采集瓶与第二采集瓶分别与放卷机构的工作端连接；

第一采集瓶的顶部设有浮漂组件，第二采集瓶的底部设有配重组件，第一采集瓶和第二采集瓶上均安装有水浸探头，水浸探头和放卷机构均与控制台电连接。

作为一种同时采集浅层和深层水样的无人机的一种优选方案，第一采集瓶包括有第一导流件和第一瓶身，第一瓶身为圆柱形，并且第一瓶身的顶部设有开口，第一瓶身的顶部外缘处设有螺纹，第一导流件与第一瓶身螺纹连接，第一瓶身的侧壁设有第一圆孔，圆孔位于第一瓶身的顶部，第一瓶身的侧壁上对称设有第一固定件，第一固定件连接放卷机构的工作端。

作为一种同时采集浅层和深层水样的无人机的一种优选方案，第一采集瓶还包括第一过滤组件和配重块，第一过滤组件包括有螺纹顶盖和过滤板，螺纹顶盖位于第一导流件的顶部，并且螺纹顶盖与第一导流件螺纹连接，螺纹顶盖的内缘处设有两块环形挡板，并且两块环形挡板位于螺纹顶盖的顶部，过滤板位于两块环形挡板之间，并且过滤板的外缘大于环形挡板的内缘。配重块位于第一瓶身的底部，并且配重块与第一瓶身固定连接。

作为一种同时采集浅层和深层水样的无人机的一种优选方案，浮漂组件包括有浮板和连接绳，连接绳有两根，并且两根连接绳与浮板固定连接，连接绳远离浮板的一端与第一固定件固定连接。

作为一种同时采集浅层和深层水样的无人机的一种优选方案，第二采样瓶包括有第二导流件和第二瓶身第一瓶身为圆柱形，并且第二瓶身的顶部设有开口，第二瓶身的顶部外缘处设有螺纹，第二导流件与第二瓶身螺纹连接，第二瓶身的侧壁设有第二圆孔，圆孔位于第二瓶身的顶部，第二瓶身的侧壁上对称设有第二固定件，第二固定件连接放卷机构的工作端。

作为一种同时采集浅层和深层水样的无人机的一种优选方案，第二采样瓶还包括有受压进水阀和第二过滤组件，第二过滤组件和第一过滤组件结构一致，第二过滤组件安装于第二导流件的进水口，受压进水阀由套筒、第一弹簧和活塞组成，套筒位于第二瓶身内部，并且套筒与第二瓶身的底部连接，套筒的顶部与第二导流件的出水口之间留有间隙，第一弹簧位于套筒的内部，并且第一弹簧的固定端与套筒的底部固定连接，活塞安装于第一弹簧的输出端，并且活塞的工作端正对第二导流件的进水口。

作为一种同时采集浅层和深层水样的无人机的一种优选方案，第二采集瓶还包括有出气机构，出气机构位于第二导流件的工作端，第二导流件的工作端为圆柱中空管结构，中空管的顶端为进水口，中空管的底端为出水口，中空管侧壁设有上下贯通孔，贯通孔对称设置于中空管的侧壁，出气机构均安装于贯通孔的内部。

作为一种同时采集浅层和深层水样的无人机的一种优选方案，配重组件包括有零件固定件和金属板，零件固定件位于第二采集瓶的底部，并且零件固定件与第二采集瓶螺纹连接，零件固定件为圆柱形，圆柱形的侧壁设有圆形开槽，开槽内部设置有接近开关，金属板位于零件固定件的底部，金属板和零件固定板在非工作时候不接触，金属板的底部为流线型。

作为一种同时采集浅层和深层水样的无人机的一种优选方案，放卷机构包括有伺服电机、机架、传动轴，机架位于无人机的底部，并且机架与无人机固定连接，传动轴安装于机架上，伺服电机位于传动轴的受力端，伺服电机的输出端与传动轴传动连接，并且伺服电机固定安装于机架上，用于连接第一采集瓶二第二采集瓶的钢丝绳缠绕于传动轴上。

作为一种同时采集浅层和深层水样的无人机的一种优选方案，放卷机构还包括有限位件，限位件由一块横板和两块竖板组成，横板上设有矩形开口，两块竖板分别与横板的两端固定连接，并且两块竖板均与机架连接。

本发明的有益效果：人工控制无人机飞至需要采集水样的水面上方，人工遥控控制台发出信号给放卷机构，放卷机构开始工作，伺服电机的输出轴开始转动并带动传动轴转动，传动轴转动使缠绕在传动轴上的钢丝绳沿着限位件的矩形口并放下放，在钢丝绳上的分隔环的保护下第一采集瓶和第二采集瓶开始缓缓靠近水面，第二采集瓶由于金属板的拖动开始持续下沉，当金属板停止下沉的时候零件固定件继续向下移动并靠近金属板，在零件固定件接触到金属板的时候，零件固定件上的接近开关感受到金属板时发出信号给控制台，控制台发出信号给放卷机构，控制台让放卷机构停止工作，第二采集瓶沉至水域，这时水流依次通过第二过滤组件、第二导流件的进水口进入并压迫活塞，由于水压增大的原因弹簧无法承受深水区水压的压力而收缩，活塞降至套筒的内部，水流由第二导流件的出水口与套筒顶部之间的间隙流入第二瓶身，当水流进入第二瓶身内部时会压迫气体，气体推动出气板，出气板受到推动靠近镂空板，由于出气板小于镂空板，而贯通孔的上下大小是一致的，气体从贯通孔侧壁与出气板之间的距离穿过并从镂空板排出，当第二瓶身内部被水填满时，气体不在排出，第二弹簧推动出气板盖住进气孔，使水不在进入，这时当水流装满第二瓶身的时候，第二圆孔处安装有水浸探头，水浸探头受到水流装满的信号后传输个给控制台，第一采集瓶由于浮板的拉动使第一采集瓶位于浅层水域，第一采集瓶开始工作，在水中水流依次通过第一过滤组件、再从第一导流件的进水口进入，第一导流件将水流引导入第一瓶身，当水流装满第一瓶身的时候，第一圆孔处安装有水浸探头，水浸探头受到水流装满的信号后传输个给控制台，直到第一采集瓶和第二采集瓶上安装的水浸探头均发出信号给控制台后，控制台控制收卷机构开始回收第一采集瓶和第二采集瓶；

1、通过第一采集瓶的设置，可以采集到浅层水域的水样；

2、通过第二采集瓶的设置，可以采集到深层水域的水样；

3、通过放卷机构的设置，可以适应各种深浅的水域；

4、通过接近开关的设置，可以使人即使在看不见水底情况的时候，可以确保更准确的采集到的深层水样；

5、通过水浸探头的设置，可以使水样的采集实现自动化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，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是本发明实施例所述的一种同时采集浅层和深层水样的无人机的立体结构示意图一；

图2是本发明实施例所述的一种同时采集浅层和深层水样的无人机的立体结构示意图二；

图3是本发明实施例所述的无人机、控制台和放卷机构的立体结构示意图；

图4是本发明实施例所述的第一采集瓶和浮漂组件的立体结构示意图；

图5是本发明实施例所述的第一过滤件的立体结构示意图；

图6是本发明实施例所述的第二采集瓶和配重组件的立体结构立体结构示意图；

图7是本发明实施例所述的第二采集瓶的局部内部立体结构示意图；

图8是本发明实施例所述的第二采集瓶的内部结构示意图；

图9是本发明实施例所述的第二导流件和出气机构的内部结构示意图；

图10是本发明实施例所述的的配重组件的立体结构示意图。

图中：

1、第一采集瓶；1a、第一导流件；1b、第一瓶身；1c、第一过滤组件；1c1、螺纹顶盖；1c2、过滤板；1d、配重块；

2、第二采集瓶；2a、第二导流件；2b、第二瓶身；2c、受压进水阀；2c1、套筒；2c2、第一弹簧；2c3、活塞；2d、第二过滤组件；2e、出气机构；2e1、镂空板；2e2、第二弹簧；2e3、出气板；

3、放卷机构；3a、伺服电机；3b、机架；3c、传动轴；3d限位件；

4、控制台；

5、无人机；

6、浮漂组件；6a、浮板；6b、连接绳；

7、配重组件；7a、零件固定件；7b、金属板；7c、接近开关；

8、水浸探头。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，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的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“连接”等指示部件之间的连接关系，该术语应做广义理解，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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1至图10所示的一种同时采集浅层和深层水样的无人机，包括有第一采集瓶1、第二采集瓶2、放卷机构3、控制台4和无人机5；

控制台4安装于无人机5的内部，放卷机构3位于无人机5的底部，并且放卷机构3与无人机5固定连接，第一采集瓶1与第二采集瓶2分别与放卷机构3的工作端连接；

第一采集瓶1的顶部设有浮漂组件6，第二采集瓶2的底部设有配重组件7，第一采集瓶1和第二采集瓶2上均设置有水浸探头8，水浸探头8和放卷机构3均与控制台4电连接；

人工控制无人机5飞至需要采集水样的水面上方，人工遥控控制台4发出信号给放卷机构3，放卷机构3开始工作并放下钢丝绳、第一采集瓶1和第二采集瓶2开始缓缓靠近水面，第二采集瓶2由于配重组件7的带动开始持续下沉，直至第二采集瓶2沉至水域，第一采集瓶1由于浮漂组件6使第一采集瓶1位于浅层水域，水中第一采集瓶1和第二采集瓶2开始工作，持续不断的采集水样，直到第一采集瓶1和第二采集瓶2上安装的水浸探头8均发出信号给控制台4后，控制台4控制收卷机构开始回收第一采集瓶1和第二采集瓶2, 水浸探头8全名为：水浸点聚焦探头，型号：5MHz。

第一采集瓶1包括有第一导流件1a和第一瓶身1b，第一瓶身1b为圆柱形，并且第一瓶身1b的顶部设有开口，第一瓶身1b的顶部外缘处设有螺纹，第一导流件1a与第一瓶身1b螺纹连接，第一瓶身1b的侧壁设有第一圆孔，圆孔位于第一瓶身1b的顶部，第一瓶身1b的侧壁上对称设有第一固定件，第一固定件连接放卷机构3的工作端；

通过绳索将第一固定件连接，绳索上设置有第一套环，第一套环套设在放卷机构3放下的钢丝绳上，通过第一套环与钢丝绳的配合控制第一瓶身1b的位置，在水中水流从第一导流件1a的进水口进入，第一导流件1a将水流引导入第一瓶身1b，当水流装满第一瓶身1b的时候，第一圆孔处安装有水浸探头8，水浸探头8受到水流装满的信号后传输个给控制台4，第一圆孔与水浸探头8之间设有橡胶圈用于密封之间的缝隙，防止漏水，水浸探头8全名为：水浸点聚焦探头，型号：5MHz，第一导流件1a用于将水流引入第一瓶身1b，第一瓶身1b用于将将入瓶身的水样进行储蓄，第一圆孔用于安装水浸探头8，第一固定件用于配合绳索与第一套环与钢丝绳连接，第一套环用于通过与钢丝绳的连接限制第一采集瓶1的位置，水浸探头8用于在受到水流覆盖工作端的时候发出信号给控制台4。

第一采集瓶1还包括第一过滤组件1c和配重块1d，第一过滤组件1c包括有螺纹顶盖1c1和过滤板1c2，螺纹顶盖1c1位于第一导流件1a的顶部，并且螺纹顶盖1c1与第一导流件1a螺纹连接，螺纹顶盖1c1的内缘处设有两块环形挡板，并且两块环形挡板位于螺纹顶盖1c1的顶部，过滤板1c2位于两块环形挡板之间，并且过滤板1c2的外缘大于环形挡板的内缘。配重块1d位于第一瓶身1b的底部，并且配重块1d与第一瓶身1b固定连接；

第一瓶身1b由于配重块1d的作用使得瓶口垂直向上，在水中水流通过第一过滤组件1c，过滤板1c2上环形排列了若干个过滤孔，将水中的杂质剔除出去，螺纹顶盖1c1用于支撑固定第一过滤板1c2，过滤板1c2用于将水中的一些不被检测的水草等等杂质剔除出去，配重块1d用于影响第一瓶身1b，并使第一瓶身1b的进料端位于垂直向上，可以使的第一瓶身1b更便于进水，便于进水也便于了过滤。

浮漂组件6包括有浮板6a和连接绳6b，连接绳6b有两根，并且两根连接绳6b与浮板6a固定连接，连接绳6b远离浮板6a的一端与第一固定件固定连接；

浮板6a位于水面的顶部，通过连接绳6b使得第一瓶身1b始终位于浅层水域，以及由于第一固定件位于第一瓶身1b的顶部，也促使通过浮板6a和连接绳6b的配合让第一瓶身1b的进水口始终朝向上方，连接绳6b的长度可以根据实际的使用情况来做已调整。

第二采样瓶包括有第二导流件2a和第二瓶身2b第一瓶身1b为圆柱形，并且第二瓶身2b的顶部设有开口，第二瓶身2b的顶部外缘处设有螺纹，第二导流件2a与第二瓶身2b螺纹连接，第二瓶身2b的侧壁设有第二圆孔，圆孔位于第二瓶身2b的顶部，第二瓶身2b的侧壁上对称设有第二固定件，第二固定件连接放卷机构3的工作端；

通过绳索将第二固定件连接，绳索上设置有第二套环，第二套环套设在放卷机构3放下的钢丝绳上，通过第二套环与钢丝绳的配合控制第二瓶身2b的位置，在水中水流从第二导流件2a的进水口进入，第二导流件2a将水流引导入第二瓶身2b，当水流装满第二瓶身2b的时候，第二圆孔处安装有水浸探头8，水浸探头8受到水流装满的信号后传输个给控制台4，第二圆孔与水浸探头8之间设有橡胶圈用于密封之间的缝隙，防止漏水，水浸探头8全名为：水浸点聚焦探头，型号：5MHz，第二导流件2a用于将水流引入第二瓶身2b，第二瓶身2b用于将将入瓶身的水样进行储蓄，第二圆孔用于安装水浸探头8，第二固定件用于配合绳索与第二套环与钢丝绳连接，第二套环用于通过与钢丝绳的连接限制第二采集瓶2的位置，水浸探头8用于在受到水流覆盖工作端的时候发出信号给控制台4。

第二采样瓶还包括有受压进水阀2c和第二过滤组件2d，第二过滤组件2d和第一过滤组件1c结构一致，第二过滤组件2d安装于第二导流件2a的进水口，受压进水阀2c由套筒2c1、第一弹簧2c2和活塞2c3组成，套筒2c1位于第二瓶身2b内部，并且套筒2c1与第二瓶身2b的底部连接，套筒2c1的顶部与第二导流件2a的出水口之间留有间隙，第一弹簧2c2位于套筒2c1的内部，并且第一弹簧2c2的固定端与套筒2c1的底部固定连接，活塞2c3安装于第一弹簧2c2的输出端，并且活塞2c3的工作端正对第二导流件2a的进水口；

当第二采集瓶2在下降到深水区途中的的时候，水流通过第二过滤组件2d由第二导流件2a的进水口进入，活塞2c3由于受到弹簧的推动将第二导流件2a的进水口堵住，水流的无法有第二导流件2a进入第二瓶身2b的内部，当第二采集瓶2到达深水区的时候，水流第二导流件2a的进水口进入并压迫活塞2c3，由于水压增大的原因弹簧无法承受深水区水压的压力而收缩，活塞2c3降至套筒2c1的内部，水流由第二导流件2a的出水口与套筒2c1顶部之间的间隙流入第二瓶身2b，套筒2c1用于对第一弹簧2c2进行限位，使第一弹簧2c2只能按照套筒2c1的工作方向工作，第一弹簧2c2用于对活塞2c3的推动，以及连接活塞2c3使活塞2c3可以安装第二弹簧2e2的工作路径回到套筒2c1内，第一弹簧2c2在受到浅层水区的水压不会做出反应，但是当到达深层水域的时候弹簧会无法承受达到上限的水压的推动而收缩之套筒2c1内部，活塞2c3用于堵住第二导流件2a的出水口使水流无法通过第二导流件2a的出水口。

第二采集瓶2还包括有出气机构2e，出气机构2e位于第二导流件2a的工作端，第二导流件2a的工作端为圆柱中空管结构，中空管的顶端为进水口，中空管的底端为出水口，中空管侧壁设有上下贯通孔，贯通孔对称设置于中空管的侧壁，出气机构2e均安装于贯通孔的内部；

贯通孔顶部的出气口大于底部的进气口，出气机构2e包括有镂空板2e1、第二弹簧2e2和出气板2e3，出气板2e3位于进气孔处，并且抵触进气孔，镂空板2e1安装于贯通孔顶部的出气孔，出气板2e3安装于贯通孔底部的进气孔，第二弹簧2e2安装于出气板2e3与镂空板2e1，当水流从中空管的进水口进水时会压迫第二瓶身2b内部的气体，如果不将第二瓶身2b内部的气体及时排出水便很难进入第二瓶身2b内，所以当水流进入第二瓶身2b内部时会压迫气体，气体推动出气板2e3，出气板2e3受到推动靠近镂空板2e1，由于出气板2e3小于镂空板2e1，而贯通孔的上下大小是一致的，气体从贯通孔侧壁与出气板2e3之间的距离穿过并从镂空板2e1排出，当第二瓶身2b内部被水填满时，气体不在排出，第二弹簧2e2推动出气板2e3盖住进气孔。

配重组件7包括有零件固定件7a和金属板7b，零件固定件7a位于第二采集瓶2的底部，并且零件固定件7a与第二采集瓶2螺纹连接，零件固定件7a为圆柱形，圆柱形的侧壁设有圆形开槽，开槽内部设置有接近开关7c，金属板7b位于零件固定件7a的底部，金属板7b和零件固定板在非工作时候不接触，金属板7b的底部为流线型；

当第二采集瓶2沉入水底的时候，第二金属板7b首先接触水底并停止下沉，金属板7b与零件固定件7a通过绳子连接，并且在金属板7b未停滞水底时与零件固定件7a始终保持一定距离，当金属板7b停止下沉的时候零件固定件7a继续向下移动并靠近金属板7b，在零件固定件7a接触到金属板7b的时候，零件固定件7a上的接近开关7c感受到金属板7b时发出信号给控制台4，控制台4发出信号给放卷机构3，控制台4让放卷机构3停止工作，零件固定件7a用于将金属板7b悬挂与第二瓶身2b的底部，接近开关7c全名为：金属接近开关7c、型号：TB1204-N,接近开关7c用于在确定第二采集瓶2沉至水底的时候发出信号给控制台4，控制台4让放卷机构3停止工作，金属板7b用于利用自身配重使第二采集瓶2可以更快的下沉，并且接近开关7c的接收器需要感受到金属结构才可以做出反应，金属板7b底部设置成流线型目的是利用金属板7b可以顺利下沉。

放卷机构3包括有伺服电机3a、机架3b、传动轴3c，机架3b位于无人机5的底部，并且机架3b与无人机5固定连接，传动轴3c安装于机架3b上，伺服电机3a位于传动轴3c的受力端，伺服电机3a的输出端与传动轴3c传动连接，并且伺服电机3a固定安装于机架3b上，用于连接第一采集瓶1二第二采集瓶2的钢丝绳缠绕于传动轴3c上；

第一采集瓶1和第二采集瓶2的均安装于钢丝绳上，当人工控制无人机5飞至工作区的时候，人工控制放卷机构3开始工作，伺服电机3a开始工作并带动传动轴3c开始转动，传动轴3c受到带动开始转动并将安装有第二采集瓶2和第二采集瓶2的的钢丝绳下放至工作区域，当第一采集瓶1和第二采集瓶2工作完毕以后控制台4受到信号，控制台4随后发出信号给放卷机构3，伺服电机3a开始工作，传动轴3c受力带动钢丝绳回收。

放卷机构3还包括有限位件3d，限位件3d由一块横板和两块竖板组成，横板上设有矩形开口，两块竖板分别与横板的两端固定连接，并且两块竖板均与机架3b连接；

放卷机构3工作时钢丝绳的工作端穿过矩形开口，矩形开口用于供钢丝绳穿过，并且矩形开口限制钢丝绳的位置，使无人机5带领放卷机构3在空中的时候不会因为风浪的原因导致钢丝绳铰住无人机5，让第一采集瓶1和第二采集瓶2无法顺利采集水样，横板用于支撑矩形孔，竖板用于使横板远离机架3b钢丝绳的缠绕处，使钢丝绳的工作更加顺利，钢丝绳上设有分隔环，分隔换用于在钢丝绳下放的时候，第一采集瓶1和第二采集瓶2之间不会互相碰撞。

本发明的工作原理：人工控制无人机5飞至需要采集水样的水面上方，人工遥控控制台4发出信号给放卷机构3，放卷机构3开始工作，伺服电机3a的输出轴开始转动并带动传动轴3c转动，传动轴3c转动使缠绕在传动轴3c上的钢丝绳沿着限位件3d的矩形口并放下放，在钢丝绳上的分隔环的保护下第一采集瓶1和第二采集瓶2开始缓缓靠近水面，第二采集瓶2由于金属板7b的拖动开始持续下沉，当金属板7b停止下沉的时候零件固定件7a继续向下移动并靠近金属板7b，在零件固定件7a接触到金属板7b的时候，零件固定件7a上的接近开关7c感受到金属板7b时发出信号给控制台4，控制台4发出信号给放卷机构3，控制台4让放卷机构3停止工作，第二采集瓶2沉至水域，这时水流依次通过第二过滤组件2d、第二导流件2a的进水口进入并压迫活塞2c3，由于水压增大的原因弹簧无法承受深水区水压的压力而收缩，活塞2c3降至套筒2c1的内部，水流由第二导流件2a的出水口与套筒2c1顶部之间的间隙流入第二瓶身2b，当水流进入第二瓶身2b内部时会压迫气体，气体推动出气板2e3，出气板2e3受到推动靠近镂空板2e1，由于出气板2e3小于镂空板2e1，而贯通孔的上下大小是一致的，气体从贯通孔侧壁与出气板2e3之间的距离穿过并从镂空板2e1排出，当第二瓶身2b内部被水填满时，气体不在排出，第二弹簧2e2推动出气板2e3盖住进气孔，使水不在进入，这时当水流装满第二瓶身2b的时候，第二圆孔处安装有水浸探头8，水浸探头8受到水流装满的信号后传输个给控制台4，第一采集瓶1由于浮板6a的拉动使第一采集瓶1位于浅层水域，第一采集瓶1开始工作，在水中水流依次通过第一过滤组件1c、再从第一导流件1a的进水口进入，第一导流件1a将水流引导入第一瓶身1b，当水流装满第一瓶身1b的时候，第一圆孔处安装有水浸探头8，水浸探头8受到水流装满的信号后传输个给控制台4，直到第一采集瓶1和第二采集瓶2上安装的水浸探头8均发出信号给控制台4后，控制台4控制收卷机构开始回收第一采集瓶1和第二采集瓶2。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。

Claims (11)

1.一种同时采集浅层和深层水样的无人机，其特征在于，包括有第一采集瓶（1）、第二采集瓶（2）、放卷机构（3）、控制台（4）和无人机（5）；

控制台（4）安装于无人机（5）的内部，放卷机构（3）位于无人机（5）的底部，并且放卷机构（3）与无人机（5）固定连接，第一采集瓶（1）与第二采集瓶（2）分别与放卷机构（3）的工作端连接；

第一采集瓶（1）的顶部设有浮漂组件（6），第二采集瓶（2）的底部设有配重组件（7），第一采集瓶（1）和第二采集瓶（2）上均设置有水浸探头（8），水浸探头（8）和放卷机构（3）均与控制台（4）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种同时采集浅层和深层水样的无人机，其特征在于，第一采集瓶（1）包括有第一导流件（1a）和第一瓶身（1b），第一瓶身（1b）为圆柱形，并且第一瓶身（1b）的顶部设有开口，第一瓶身（1b）的顶部外缘处设有螺纹，第一导流件（1a）与第一瓶身（1b）螺纹连接，第一瓶身（1b）的侧壁设有第一圆孔，圆孔位于第一瓶身（1b）的顶部，第一瓶身（1b）的侧壁上对称设有第一固定件，第一固定件连接放卷机构（3）的工作端。

3.根据权利要求2所述的一种同时采集浅层和深层水样的无人机，其特征在于，第一采集瓶（1）还包括第一过滤组件（1c）和配重块（1d），第一过滤组件（1c）包括有螺纹顶盖（1c1）和过滤板（1c2），螺纹顶盖（1c1）位于第一导流件（1a）的顶部，并且螺纹顶盖（1c1）与第一导流件（1a）螺纹连接，螺纹顶盖（1c1）的内缘处设有两块环形挡板，并且两块环形挡板位于螺纹顶盖（1c1）的顶部，过滤板（1c2）位于两块环形挡板之间，并且过滤板（1c2）的外缘大于环形挡板的内缘。

4.配重块（1d）位于第一瓶身（1b）的底部，并且配重块（1d）与第一瓶身（1b）固定连接。

5.根据权利要求2所述的一种同时采集浅层和深层水样的无人机，其特征在于，浮漂组件（6）包括有浮板（6a）和连接绳（6b），连接绳（6b）有两根，并且两根连接绳（6b）与浮板（6a）固定连接，连接绳（6b）远离浮板（6a）的一端与第一固定件固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种同时采集浅层和深层水样的无人机，其特征在于，第二采样瓶包括有第二导流件（2a）和第二瓶身（2b）第一瓶身（1b）为圆柱形，并且第二瓶身（2b）的顶部设有开口，第二瓶身（2b）的顶部外缘处设有螺纹，第二导流件（2a）与第二瓶身（2b）螺纹连接，第二瓶身（2b）的侧壁设有第二圆孔，圆孔位于第二瓶身（2b）的顶部，第二瓶身（2b）的侧壁上对称设有第二固定件，第二固定件连接放卷机构（3）的工作端。

7.根据权利要求5所述的一种同时采集浅层和深层水样的无人机，其特征在于，第二采样瓶还包括有受压进水阀（2c）和第二过滤组件（2d），第二过滤组件（2d）和第一过滤组件（1c）结构一致，第二过滤组件（2d）安装于第二导流件（2a）的进水口，受压进水阀（2c）由套筒（2c1）、第一弹簧（2c2）和活塞（2c3）组成，套筒（2c1）位于第二瓶身（2b）内部，并且套筒（2c1）与第二瓶身（2b）的底部连接，套筒（2c1）的顶部与第二导流件（2a）的出水口之间留有间隙，第一弹簧（2c2）位于套筒（2c1）的内部，并且第一弹簧（2c2）的固定端与套筒（2c1）的底部固定连接，活塞（2c3）安装于第一弹簧（2c2）的输出端，并且活塞（2c3）的工作端正对第二导流件（2a）的进水口。

8.根据权利要求5所述的一种同时采集浅层和深层水样的无人机，其特征在于，第二采集瓶（2）还包括有出气机构（2e），出气机构（2e）位于第二导流件（2a）的工作端，第二导流件（2a）的工作端为圆柱中空管结构，中空管的顶端为进水口，中空管的底端为出水口，中空管侧壁设有上下贯通孔，贯通孔对称设置于中空管的侧壁，出气机构（2e）均安装于贯通孔的内部。

9.根据权利要求1所述的一种同时采集浅层和深层水样的无人机，其特征在于，配重组件（7）包括有零件固定件（7a）和金属板（7b），零件固定件（7a）位于第二采集瓶（2）的底部，并且零件固定件（7a）与第二采集瓶（2）螺纹连接，零件固定件（7a）为圆柱形，圆柱形的侧壁设有圆形开槽，开槽内部设置有接近开关（7c），金属板（7b）位于零件固定件（7a）的底部，金属板（7b）和零件固定板在非工作时候不接触，金属板（7b）的底部为流线型。

10.根据权利要求1所述的一种同时采集浅层和深层水样的无人机，其特征在于，放卷机构（3）包括有伺服电机（3a）、机架（3b）、传动轴（3c），机架（3b）位于无人机（5）的底部，并且机架（3b）与无人机（5）固定连接，传动轴（3c）安装于机架（3b）上，伺服电机（3a）位于传动轴（3c）的受力端，伺服电机（3a）的输出端与传动轴（3c）传动连接，并且伺服电机（3a）固定安装于机架（3b）上，用于连接第一采集瓶（1）二第二采集瓶（2）的钢丝绳缠绕于传动轴（3c）上。

11.根据权利要求9所述的一种同时采集浅层和深层水样的无人机，其特征在于，放卷机构（3）还包括有限位件（3d），限位件（3d）由一块横板和两块竖板组成，横板上设有矩形开口，两块竖板分别与横板的两端固定连接，并且两块竖板均与机架（3b）连接。