CN110901914A - 一种基于时间序列分析的空气监测校验装置及方法 - Google Patents

一种基于时间序列分析的空气监测校验装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于时间序列分析的空气监测校验装置及方法,包括无人机,无人机的起落架上端朝下铰接有直钩臂,直钩臂竖直向下延伸且下端固定设置有挂钩,直钩臂的中部嵌套有滑动套,滑动套的一侧铰接有电动推杆,电动推杆的水平延伸且远离滑动套的一端设置在起落架上;挂钩上悬空穿套有吊环,吊环的下端固定设有空气监测仪,空气监测仪的下部嵌套有承载箱框,承载箱框的下端固定设置有底板,底板上在承载箱框的外侧固定设有起落支撑结构,使得无人机停靠在底板上方,且挂钩悬空穿过吊环。本发明通过无人机进行空气监测仪的校验取回,极大节省了人力物力,提高了空气监测仪的校验效率。

Description

一种基于时间序列分析的空气监测校验装置及方法
技术领域
本发明涉及空气监测仪校验的技术领域,尤其涉及一种基于时间序列分析的空气监测校验装置及方法。
背景技术
空气监测指对存在于空气中的污染物质进行定点、连续或定时的采样和测量。为了对空气进行监测,一般在一个城市设立若干个空气监测点,安装自动监测的仪器作连续自动监测,将监测结果派人定期取回,加以分析并得到相关的数据。空气监测的项目主要包括二氧化硫、一氧化氮、碳氢化合物、浮尘等。空气监测是大气质量控制和对大气质量进行合理评价的基础。其中,空气监测仪需要根据时间序列分析数据库定期取回校验,以避免监测结果出现较大误差,但是如果空气监测仪的投放位置较为偏僻或者是建筑物较高处,使得维护人员很难直接攀爬上去,造成空气监测仪的取回颇为不便,因此就想到利用无人机进行操作。
发明内容
针对以上现有存在的问题,本发明提供一种基于时间序列分析的空气监测校验装置及方法,通过无人机进行空气监测仪的校验取回,极大节省了人力物力,提高了空气监测仪的校验效率。
本发明的技术方案在于:
本发明提供一种基于时间序列分析的空气监测校验装置及方法,包括无人机,所述无人机的下端为起落架,所述起落架上端朝下铰接有直钩臂,所述直钩臂竖直向下延伸且下端固定设置有挂钩,所述直钩臂的中部嵌套有滑动套,所述滑动套的一侧铰接有电动推杆,所述电动推杆的水平延伸且远离滑动套的一端设置在起落架上;
所述挂钩上悬空穿套有吊环,所述吊环的下端固定设有空气监测仪,所述空气监测仪的下部嵌套有承载箱框,所述承载箱框的下端固定设置有底板,所述底板上在承载箱框的外侧固定设有起落支撑结构,使得无人机停靠在底板上方,且所述挂钩悬空穿过吊环,在无人机起飞过程中,所述起落架脱离起落支撑结构,所述挂钩将吊环吊起来,继而将空气监测仪吊出承载箱框。
进一步地,所述电动推杆的伸展动作,能够推动直钩臂向着远离电动推杆的方向摆动,滑动套沿着直钩臂向上滑动,挂钩悬空脱离吊环。
进一步地,所述直钩臂上固定设有限位凸台,在直钩臂呈竖立状态下滑动套的下端与限位凸台的上端接触。
进一步地,所述承载箱框的上端边楞上分别固定设有外翻延伸的导向斜板,形成仪体降落导向漏斗。
进一步地,所述起落支撑结构包括分布在承载箱框左右两侧的两个起降导向弯曲板和固定在起降导向弯曲板下侧的支撑杆,所述支撑杆的下端固定设置在底板上且竖直向上延伸,所述支撑杆的上端固定设置有起降导向弯曲板,所述起降导向弯曲板上侧凹曲谷底托靠在起落架下端。
进一步地,所述起落架上对应设有电动推杆的相对侧上设有配重块,使得起落架的重心保持在无人机的竖直中心线上。
进一步地,所述底板上设有允许地栓穿过的地栓孔,使得底板能够通过地栓连接固定在建筑物上。
本发明还提供一种基于时间序列分析的空气监测校验的方法,包括如下步骤:
S1、远程控制端根据时间序列分析数据库判断出需要对空气监测仪进行取回校验,通过远程控制端接收空气监测仪内部的空气监测仪控制器卫星定位信号;
S2、远程控制端控制向无人机内部的无人机控制器发送控制信号,使得无人机控制器反馈向远程控制端发送卫星定位信号;
S3、远程控制端空气监测仪和无人机的卫星定位位置,计算出无人机的飞行轨迹,并遥控无人机沿着飞行轨迹飞向空气监测仪所处位置上方,并通过机携摄像头规避障碍物;
S4、无人机到达空气监测仪上方,远程控制端向无人机控制器发送控制信息,使得无人机控制器控制电动推杆通断做伸展动作,电动推杆端部铰接的滑动套推动直钩臂向着远离电动推杆的方向摆动,滑动套沿着直钩臂向上滑动,无人机下方的挂钩远离直钩臂的竖直中心线,完成直钩臂的摆动动作;
S5、无人机降竖直落到起落支撑结构上,起落架两侧下端分别与起降导向弯曲板接触;
S6、远程控制端向无人机控制器发送控制信息,使得无人机控制器控制电动推杆通断做收缩动作,使得直钩臂下端的挂钩悬空穿过吊环,完成直钩臂的回位动作;
S7、远程控制端向无人机控制器发送控制信息,无人机竖直起飞,此时挂钩将吊环吊起,空气监测仪脱离承载箱框,且待到一定高度后,沿着原飞行轨迹返回无人机的初始位置,完成空气监测仪的取回;
S8、空气监测仪取回校验完成后,远程控制端按照取回空气监测仪相反的操作步骤控制无人机将控制监测仪送回承载箱框。
进一步地,所述卫星定位信号由卫星定位仪产生,卫星定位仪为北斗卫星导航定位仪和/或GPS卫星导航定位仪。
本发明由于采用了上述技术,使之与现有技术相比具体的积极有益效果为:
本发明在无人机起落架下方中央设置一个直钩臂,直钩臂能够通过电动推杆推动摆动,直钩臂的下端能够悬空穿过吊环,在无人机起飞过程中通过电动推杆的收缩动作,挂钩实现与吊环接触并将吊环勾起,能够通过无人机进行空气监测仪的校验取回,极大节省了人力物力,提高了空气监测仪的校验效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明去掉无人机机头后的结构示意图;
图3是本发明中控制框架的结构示意图。
图中:1-无人机,2-起落架,3-电动推杆,4-挂钩,5-起降导向弯曲板,6-吊环,7-支撑杆,8-仪体降落导向漏斗,9-承载箱框,10-空气监测仪,11-底板,12-限位凸台,13-滑动套,14-直钩臂,15-配重块。
具体实施方式
实施例一:
如附图1-附图2所示,本发明提供一种基于时间序列分析的空气监测校验装置,包括无人机1,无人机1的下端为起落架2,起落架2上端朝下铰接有直钩臂14,直钩臂14竖直向下延伸且下端固定设置有挂钩4,直钩臂14的中部嵌套有滑动套13,滑动套13的一侧铰接有电动推杆3,电动推杆3的水平延伸且远离滑动套13的一端设置在起落架2上;
挂钩4上悬空穿套有吊环6,吊环6的下端固定设有空气监测仪10,空气监测仪10的下部嵌套有承载箱框9,承载箱框9的下端固定设置有底板11,底板11上在承载箱框9的外侧固定设有起落支撑结构,使得无人机1停靠在底板11上方,且挂钩4悬空穿过吊环6,在无人机1起飞过程中,起落架2脱离起落支撑结构,挂钩4将吊环6吊起来,继而将空气监测仪10吊出承载箱框9。
电动推杆3的伸展动作,能够推动直钩臂14向着远离电动推杆3的方向摆动,滑动套13沿着直钩臂14向上滑动,挂钩4悬空脱离吊环6。
直钩臂14上固定设有限位凸台12,在直钩臂14呈竖立状态下滑动套13的下端与限位凸台12的上端接触。
承载箱框9的上端边楞上分别固定设有外翻延伸的导向斜板,形成仪体降落导向漏斗8。
起落支撑结构包括分布在承载箱框9左右两侧的两个起降导向弯曲板5和固定在起降导向弯曲板5下侧的支撑杆7,支撑杆7的下端固定设置在底板11上且竖直向上延伸,支撑杆7的上端固定设置有起降导向弯曲板5,起降导向弯曲板5上侧凹曲谷底托靠在起落架2下端。
起落架2上对应设有电动推杆3的相对侧上设有配重块15,使得起落架2的重心保持在无人机1的竖直中心线上。
底板11上设有允许地栓穿过的地栓孔,使得底板11能够通过地栓连接固定在建筑物上。
如附图3所示,本发明还提供一种基于时间序列分析的空气监测校验装置的方法,包括如下步骤:
S1、远程控制端根据时间序列分析数据库判断出需要对空气监测仪10进行取回校验,通过远程控制端接收空气监测仪10内部的空气监测仪10控制器卫星定位信号;
S2、远程控制端控制向无人机1内部的无人机1控制器发送控制信号,使得无人机1控制器反馈向远程控制端发送卫星定位信号;
S3、远程控制端空气监测仪10和无人机1的卫星定位位置,计算出无人机1的飞行轨迹,并遥控无人机1沿着飞行轨迹飞向空气监测仪10所处位置上方,并通过机携摄像头规避障碍物;
S4、无人机1到达空气监测仪10上方,远程控制端向无人机1控制器发送控制信息,使得无人机1控制器控制电动推杆3通断做伸展动作,电动推杆3端部铰接的滑动套13推动直钩臂14向着远离电动推杆3的方向摆动,滑动套13沿着直钩臂14向上滑动,无人机1下方的挂钩4远离直钩臂14的竖直中心线,完成直钩臂14的摆动动作;
S5、无人机1降竖直落到起落支撑结构上,起落架2两侧下端分别与起降导向弯曲板5接触;
S6、远程控制端向无人机1控制器发送控制信息,使得无人机1控制器控制电动推杆3通断做收缩动作,使得直钩臂14下端的挂钩4悬空穿过吊环6,完成直钩臂14的回位动作;
S7、远程控制端向无人机1控制器发送控制信息,无人机1竖直起飞,此时挂钩4将吊环6吊起,空气监测仪10脱离承载箱框9,且待到一定高度后,沿着原飞行轨迹返回无人机1的初始位置,完成空气监测仪10的取回;
S8、空气监测仪10取回校验完成后,远程控制端按照取回空气监测仪10相反的操作步骤控制无人机1将控制监测仪送回承载箱框9。
上述步骤中,卫星定位信号由卫星定位仪产生,卫星定位仪为北斗卫星导航定位仪和/或GPS卫星导航定位仪。

Claims (9)

1.一种基于时间序列分析的空气监测校验装置,包括无人机,所述无人机的下端为起落架,其特征在于:所述起落架上端朝下铰接有直钩臂,所述直钩臂竖直向下延伸且下端固定设置有挂钩,所述直钩臂的中部嵌套有滑动套,所述滑动套的一侧铰接有电动推杆,所述电动推杆的水平延伸且远离滑动套的一端设置在起落架上;
所述挂钩上悬空穿套有吊环,所述吊环的下端固定设有空气监测仪,所述空气监测仪的下部嵌套有承载箱框,所述承载箱框的下端固定设置有底板,所述底板上在承载箱框的外侧固定设有起落支撑结构,使得无人机停靠在底板上方,且所述挂钩悬空穿过吊环,在无人机起飞过程中,所述起落架脱离起落支撑结构,所述挂钩将吊环吊起来,继而将空气监测仪吊出承载箱框。
2.根据权利要求1所述的一种基于时间序列分析的空气监测校验装置,其特征在于:所述电动推杆的伸展动作,能够推动直钩臂向着远离电动推杆的方向摆动,滑动套沿着直钩臂向上滑动,挂钩悬空脱离吊环。
3.根据权利要求2所述的一种基于时间序列分析的空气监测校验装置,其特征在于:所述直钩臂上固定设有限位凸台,在直钩臂呈竖立状态下滑动套的下端与限位凸台的上端接触。
4.根据权利要求3所述的一种基于时间序列分析的空气监测校验装置及方法,其特征在于:所述承载箱框的上端边楞上分别固定设有外翻延伸的导向斜板,形成仪体降落导向漏斗。
5.根据权利要求4所述的一种基于时间序列分析的空气监测校验装置,其特征在于:所述起落支撑结构包括分布在承载箱框左右两侧的两个起降导向弯曲板和固定在起降导向弯曲板下侧的支撑杆,所述支撑杆的下端固定设置在底板上且竖直向上延伸,所述支撑杆的上端固定设置有起降导向弯曲板,所述起降导向弯曲板上侧凹曲谷底托靠在起落架下端。
6.根据权利要求5所述的一种基于时间序列分析的空气监测校验装置,其特征在于:所述起落架上对应设有电动推杆的相对侧上设有配重块,使得起落架的重心保持在无人机的竖直中心线上。
7.根据权利要求6所述的一种基于时间序列分析的空气监测校验装置,其特征在于:所述底板上设有允许地栓穿过的地栓孔,使得底板能够通过地栓连接固定在建筑物上。
8.根据权利要求7所述的一种基于时间序列分析的空气监测校验方法,其特征在于:包括如下步骤:
S1、远程控制端根据时间序列分析数据库判断出需要对空气监测仪进行取回校验,通过远程控制端接收空气监测仪内部的空气监测仪控制器卫星定位信号;
S2、远程控制端控制向无人机内部的无人机控制器发送控制信号,使得无人机控制器反馈向远程控制端发送卫星定位信号;
S3、远程控制端空气监测仪和无人机的卫星定位位置,计算出无人机的飞行轨迹,并遥控无人机沿着飞行轨迹飞向空气监测仪所处位置上方,并通过机携摄像头规避障碍物;
S4、无人机到达空气监测仪上方,远程控制端向无人机控制器发送控制信息,使得无人机控制器控制电动推杆通断做伸展动作,电动推杆端部铰接的滑动套推动直钩臂向着远离电动推杆的方向摆动,滑动套沿着直钩臂向上滑动,无人机下方的挂钩远离直钩臂的竖直中心线,完成直钩臂的摆动动作;
S5、无人机降竖直落到起落支撑结构上,起落架两侧下端分别与起降导向弯曲板接触;
S6、远程控制端向无人机控制器发送控制信息,使得无人机控制器控制电动推杆通断做收缩动作,使得直钩臂下端的挂钩悬空穿过吊环,完成直钩臂的回位动作;
S7、远程控制端向无人机控制器发送控制信息,无人机竖直起飞,此时挂钩将吊环吊起,空气监测仪脱离承载箱框,且待到一定高度后,沿着原飞行轨迹返回无人机的初始位置,完成空气监测仪的取回;
S8、空气监测仪取回校验完成后,远程控制端按照取回空气监测仪相反的操作步骤控制无人机将控制监测仪送回承载箱框。
9.根据权利要求8所述的一种基于时间序列分析的空气监测校验方法,其特征在于:所述卫星定位信号由卫星定位仪产生,卫星定位仪为北斗卫星导航定位仪和/或GPS卫星导航定位仪。
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WO2022040903A1 (zh) * 2020-08-25 2022-03-03 唐山哈船科技有限公司 一种基于无人机的海洋港口用雾霾检测装置
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