CN111397967A - 一种基于多旋翼无人机的湖库水样定点分层采集技术 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于多旋翼无人机的湖库水样定点分层采集技术，包括水采样机、多旋翼无人机和地面站，其核心控制器驱动绕管盘电机连同绕管盘一起反转，进水管穿过拘管器以及进水管距离传感器连续下降，可以方便控制进水管下降至不同深度以采集不同深度的水体，磁块靠近进水管距离传感器，核心控制器检测到信号，绕管盘电机连同绕管盘停止转动，核心控制器给上水泵通电，进水管内部成负压，在大气压作用下，水体进入水样瓶中，控制管路切换器使进水管与排水口接通，水采样机即可完成当前深度的水体采样作业，使得多旋翼无人机飞一个来回，同一地点一次性完成不同水深，多个水样采集，大大提高了水体采样的便利性品。

Description

一种基于多旋翼无人机的湖库水样定点分层采集技术

技术领域

本发明涉及水样采集技术领域，尤其涉及一种基于多旋翼无人机的湖库水样定点分层采集技术。

背景技术

水样监测是指对环境水体和水污染源进行物理性质的监测、金属化合物的监测、非金属无机物的监测、有机化合物的监测、生物监测和水文、气象参数的测定，以及底质监测，在水样检测中首先要做的就是对待检测水体进行采集处理，随着无人机应用的推广，将无人机运用在水体采样中的技术运用也越来越多。

目前，已有应用无人机进行水体检测采样，多数使用多旋翼无人机对环境水体进行水采样，虽然速度快捷，成本较低，但是多数使用取样吊瓶一次取样，效率较低且针对固定地点采样的误差较大，因为无人机每飞一个来回，只能取一个样，针对同一地点不同水深取样，存在地点取样偏差，特别是在多旋翼无人机GPS信号不稳定环境下，这一误差更佳明显，影响水体检测结果的准确性，为此，我们提出一种基于多旋翼无人机的湖库水样定点分层采集技术。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于多旋翼无人机的湖库水样定点分层采集技术，其核心控制器驱动绕管盘电机连同绕管盘一起反转，进水管穿过拘管器以及进水管距离传感器连续下降，可以方便控制进水管下降至不同深度以采集不同深度的水体，磁块靠近进水管距离传感器，核心控制器检测到信号，绕管盘电机连同绕管盘停止转动，进水管不再下降，核心控制器给上水泵通电，进水管内部成负压，在大气压作用下，水沿单向阀、进水管、绕管盘插管、通水管道、上水泵、管路切换器、排水口流出，直到管路中所有水替换成了符合采集深度要求的水体，之后上水泵断电，控制管路切换器使进水管与水口A接通，上水泵通电，进水管内部成负压，在大气压作用下，水体沿单向阀、进水管、绕管盘插管、通水管道、上水泵、管路切换器、进水软管进入水样瓶中，待水样瓶收集到足够的水样后，上水泵断电，控制管路切换器使进水管与排水口接通，水采样机即可完成当前深度的水体采样作业，使得多旋翼无人机飞一个来回，同一地点一次性完成不同水深，多个水样采集，大大提高了水体采样的便利性。

本发明提供的具体技术方案如下：

本发明提供的一种基于多旋翼无人机的湖库水样定点分层采集技术，包括水采样机、多旋翼无人机和地面站，所述水采样机包括水样瓶吊架、水样瓶、核心控制器、机架、绕管器、上水泵、管路切换器、进水管、单向阀、磁块、进水管距离传感器、拘管器、下水泵和进水软管组成，所述水样瓶吊架顶部安装有核心控制器，所述水样瓶吊架内部可拆卸连接有水样瓶，所述水样瓶吊架底部固定连接有机架，所述机架内部安装有绕管器，所述机架右侧安装有管路切换器和上水泵，所述管路切换器镶嵌在上水泵表面一侧且与上水泵位于同一中轴线位置。

优选的，所述管路切换器由管路切换器内芯、管路切换器外壳和管路切换器电机组成。

优选的，所述管路切换器外壳表面分别开设有排水口、水口A、水口B和水口C。

优选的，所述上水泵由上水泵电机和上水泵叶片组成，所述上水泵电机安装在管路切换器外壳的表面，所述上水泵叶片位于管路切换器内芯内部。

优选的，所述水样瓶由水样瓶A、水样瓶B和水样瓶C组成。

优选的，所述绕管器由绕管器电机、绕管盘、通水管道和绕管盘插管组成。

优选的，所述的一种基于多旋翼无人机的湖库水样定点分层采集技术具体方法操作包含如下步骤：

S1、多旋翼无人机准备与水采样机的准备；人工把水采样机的下水泵放于水中，接通多旋翼无人机与水采样机的电源，开通地面站无线电信号，多旋翼无人机与水采样机进入程序准备阶段，水采样机准备具体为控制管路切换器使进水管与排水口接通，下水泵通电工作，水沿下水泵、单向阀、进水管、绕管盘插管、通水管道、上水泵、管路切换器、排水口流出，之后下水泵断电，手工取下下水泵。

S2、水采样机浅层水采样；操控地面站控制多旋翼无人机飞到需要采样的水域悬停，操控地面站给核心控制器发送A指令，其内部程序为水采样机浅层水采样模式，具体为：核心控制器驱动绕管盘电机连同绕管盘一起反转，进水管穿过拘管器以及进水管距离传感器连续下降，磁块靠近进水管距离传感器，核心控制器检测到信号，绕管盘电机连同绕管盘停止转动，进水管不在下降，核心控制器给上水泵通电，进水管内部成负压，在大气压作用下，水沿单向阀、进水管、绕管盘、上水泵、管路切换器、排水口流出，直到管路中所有水替换成了浅层水，之后上水泵断电，控制管路切换器使进水管与水口A接通，上水泵通电，进水管内部成负压，在大气压作用下，浅层水沿单向阀、进水管、绕管盘、上水泵、管路切换器、水口A、进水软管进入水样瓶A中，待水样瓶A收集到足够的水样后，上水泵断电，控制管路切换器使进水管与排水口接通，水采样机完成浅层水采样作业。

S3、水采样机中层水采样；地面站给核心控制器发送B指令，其内部程序为水采样机中层水采样模式，具体为：核心控制器驱动绕管盘电机连同绕管盘一起反转，进水管穿过拘管器以及进水管距离传感器连续下降，磁块靠近进水管距离传感器，核心控制器检测到信号，绕管盘电机连同绕管盘停止转动，进水管不在下降，核心控制器给上水泵通电，进水管内部成负压，在大气压作用下，水沿单向阀、进水管、绕管盘插管、通水管道、上水泵、管路切换器、排水口流出，直到管路中所有水替换成了中层水，之后上水泵断电，控制管路切换器使进水管与水口B接通，上水泵通电，进水管内部成负压，在大气压作用下，中层水沿单向阀、进水管、绕管盘插管、通水管道、上水泵、管路切换器、水口B、进水软管进入水样瓶B中，待水样瓶B收集到足够的水样后，上水泵断电，控制管路切换器使进水管与排水口接通，水采样机完成中层水采样作业。

S4、水采样机深层水采样；地面站给核心控制器发送C指令，其内部程序为水采样机中层水采样模式，具体为：核心控制器驱动绕管盘电机连同绕管盘一起反转，进水管穿过拘管器以及进水管距离传感器连续下降，磁块靠近进水管距离传感器，核心控制器检测到信号，绕管盘电机连同绕管盘停止转动，进水管不在下降，核心控制器给上水泵通电，进水管内部成负压，在大气压作用下，水沿单向阀、进水管、绕管盘插管、通水管道、上水泵、管路切换器、排水口流出，直到管路中所有水替换成了深层水，之后上水泵断电，控制管路切换器使进水管与水口C接通，上水泵通电，进水管内部成负压，在大气压作用下，深层水沿单向阀、进水管、绕管盘插管、通水管道、上水泵、管路切换器、水口C、进水软管进入水样瓶C中，待水样瓶C收集到足够的水样后，上水泵断电，控制管路切换器使进水管与排水口接通，水采样机完成深层水采样作业。

S5、水采样机结束处理；核心控制器其内部程序为结束模式，具体为：核心控制器驱动绕管盘电机连同绕管盘一起正转，进水管连续上升，直到全部收回进水管后，绕管盘电机断电，水采样机完成三次作业。

S6、操控地面站控制多旋翼无人机飞回并降落。具体为：启动使用多旋翼无人机自动返回程序，自动飞回并降落。

本发明的有益效果如下：

本发明其核心控制器驱动绕管盘电机连同绕管盘一起反转，进水管穿过拘管器以及进水管距离传感器连续下降，可以方便控制进水管下降至不同深度以采集不同深度的水体，磁块靠近进水管距离传感器，核心控制器检测到信号，绕管盘电机连同绕管盘停止转动，进水管不再下降，核心控制器给上水泵通电，进水管内部成负压，在大气压作用下，水沿单向阀、进水管、绕管盘插管、通水管道、上水泵、管路切换器、排水口流出，直到管路中所有水替换成了符合采集深度要求的水体，之后上水泵断电，控制管路切换器使进水管与水口A接通，上水泵通电，进水管内部成负压，在大气压作用下，水体沿单向阀、进水管、绕管盘插管、通水管道、上水泵、管路切换器、进水软管进入水样瓶中，待水样瓶收集到足够的水样后，上水泵断电，控制管路切换器使进水管与排水口接通，水采样机即可完成当前深度的水体采样作业，使得多旋翼无人机飞一个来回，同一地点一次性完成不同水深，多个水样采集，大大提高了水体采样的便利性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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为本发明的一种基于多旋翼无人机的湖库水样定点分层采集技术的系统立体结构示意图；

图2为本发明的一种基于多旋翼无人机的湖库水样定点分层采集技术的水采样机立体结构示意图；

图3为本发明的一种基于多旋翼无人机的湖库水样定点分层采集技术的水采样机左视图；

图4为本发明的一种基于多旋翼无人机的湖库水样定点分层采集技术的水采样机剖视图；

图5为本发明的一种基于多旋翼无人机的湖库水样定点分层采集技术的水采样机右视图；

图6为本发明的一种基于多旋翼无人机的湖库水样定点分层采集技术的水采样机绕管器结构示意图；

图7为本发明的一种基于多旋翼无人机的湖库水样定点分层采集技术的水采样机管道切换器及上水泵结构示意图；

图8为本发明的一种基于多旋翼无人机的湖库水样定点分层采集技术的水采样机水样瓶吊架结构示意图；

图9为本发明的一种基于多旋翼无人机的湖库水样定点分层采集技术的水采样机水样瓶结构图；

图10为本发明的一种基于多旋翼无人机的湖库水样定点分层采集技术的系统控制框图；

图11为本发明的一种基于多旋翼无人机的湖库水样定点分层采集技术的系统程序流程图。

图中：100、水采样机；1、水样瓶吊架；2、核心控制器；15、机架；30、水样瓶；50、绕管器；80、上水泵；70、管路切换器；4、进水管；5、单向阀；7、磁块；13、进水管距离传感器；14、拘管器；6、下水泵；12、进水软管；77、管路切换器内芯；71、管路切换器外壳；76、管路切换器电机；74、排水口；75、水口A；72、水口B；73、水口C；81、上水泵电机；82、上水泵叶片；31、水样瓶A；32、水样瓶B；33、水样瓶C；51、绕管器电机；54、绕管盘；52、通水管道；53、绕管盘插管；110、多旋翼无人机。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种基于多旋翼无人机的湖库水样定点分层采集技术，包括水采样机100、多旋翼无人机110和地面站，所述水采样机100包括水样瓶吊架1、水样瓶30、核心控制器2、机架15、绕管器50、上水泵80、管路切换器70、进水管4、单向阀5、磁块7、进水管距离传感器13、拘管器14、下水泵6和进水软管12组成，所述水样瓶吊架1顶部安装有核心控制器2，所述水样瓶吊架1内部可拆卸连接有水样瓶30，所述水样瓶吊架1底部固定连接有机架15，所述机架15内部安装有绕管器50，所述机架15右侧安装有管路切换器70和上水泵80，所述管路切换器70镶嵌在上水泵80表面一侧且与上水泵80位于同一中轴线位置。

优选的，所述管路切换器70由管路切换器内芯77、管路切换器外壳71和管路切换器电机76组成。

优选的，所述管路切换器外壳71表面分别开设有排水口74、水口A75、水口B72和水口C73。

优选的，所述上水泵80由上水泵电机81和上水泵叶片82组成，所述上水泵电机81安装在管路切换器外壳71的表面，所述上水泵叶片82位于管路切换器内芯77内部。

优选的，所述水样瓶30由水样瓶A31、水样瓶B32和水样瓶C33组成。

优选的，所述绕管器50由绕管器电机51、绕管盘54、通水管道52和绕管盘插管53组成。

优选的，所述的一种基于多旋翼无人机的湖库水样定点分层采集技术具体方法操作包含如下步骤：

S1、多旋翼无人机110准备与水采样机100的准备；人工把水采样机100的下水泵6放于水中，接通多旋翼无人机110与水采样机100的电源，开通地面站无线电信号，多旋翼无人机110与水采样机100进入程序准备阶段，水采样机100准备具体为控制管路切换器70使进水管4与排水口74接通，下水泵6通电工作，水沿下水泵6、单向阀5、进水管4、绕管盘插管53、通水管道52、上水泵80、管路切换器70、排水口74流出，之后下水泵6断电，手工取下下水泵6。

S2、水采样机浅层水采样；操控地面站控制多旋翼无人机110飞到需要采样的水域悬停，操控地面站给核心控制器2发送A指令，其内部程序为水采样机100浅层水采样模式，具体为：核心控制器2驱动绕管盘电机51连同绕管盘54一起反转，进水管4穿过拘管器14以及进水管距离传感器13连续下降，磁块7靠近进水管距离传感器13，核心控制器2检测到信号，绕管盘电机51连同绕管盘54停止转动，进水管4不在下降，核心控制器2给上水泵80通电，进水管4内部成负压，在大气压作用下，水沿单向阀5、进水管4、绕管盘50、上水泵80、管路切换器70、排水口74流出，直到管路中所有水替换成了浅层水，之后上水泵80断电，控制管路切换器70使进水管4与水口A75接通，上水泵80通电，进水管4内部成负压，在大气压作用下，浅层水沿单向阀5、进水管4、绕管盘50、上水泵80、管路切换器70、水口A75、进水软管12进入水样瓶A31中，待水样瓶A31收集到足够的水样后，上水泵80断电，控制管路切换器70使进水管4与排水口74接通，水采样机100完成浅层水采样作业。

S3、水采样机100中层水采样；地面站给核心控制器2发送B指令，其内部程序为水采样机100中层水采样模式，具体为：核心控制器2驱动绕管盘电机51连同绕管盘54一起反转，进水管4穿过拘管器14以及进水管距离传感器13连续下降，磁块7靠近进水管距离传感器13，核心控制器2检测到信号，绕管盘电机51连同绕管盘54停止转动，进水管4不在下降，核心控制器2给上水泵80通电，进水管4内部成负压，在大气压作用下，水沿单向阀5、进水管4、绕管盘插管53、通水管道52、上水泵80、管路切换器70、排水口74流出，直到管路中所有水替换成了中层水，之后上水泵80断电，控制管路切换器70使进水管4与水口B72接通，上水泵80通电，进水管4内部成负压，在大气压作用下，中层水沿单向阀5、进水管4、绕管盘插管53、通水管道52、上水泵80、管路切换器70、水口B72、进水软管12进入水样瓶B32中，待水样瓶B32收集到足够的水样后，上水泵80断电，控制管路切换器70使进水管4与排水口74接通，水采样机100完成中层水采样作业。

S4、水采样机100深层水采样；地面站给核心控制器2发送C指令，其内部程序为水采样机100中层水采样模式，具体为：核心控制器2驱动绕管盘电机51连同绕管盘54一起反转，进水管4穿过拘管器14以及进水管距离传感器13连续下降，磁块7靠近进水管距离传感器13，核心控制器2检测到信号，绕管盘电机51连同绕管盘54停止转动，进水管4不在下降，核心控制器2给上水泵80通电，进水管4内部成负压，在大气压作用下，水沿单向阀5、进水管4、绕管盘插管53、通水管道52、上水泵80、管路切换器70、排水口74流出，直到管路中所有水替换成了深层水，之后上水泵80断电，控制管路切换器70使进水管4与水口C73接通，上水泵80通电，进水管4内部成负压，在大气压作用下，深层水沿单向阀5、进水管4、绕管盘插管53、通水管道52、上水泵80、管路切换器70、水口C73、进水软管12进入水样瓶C33中，待水样瓶C33收集到足够的水样后，上水泵80断电，控制管路切换器70使进水管4与排水口74接通，水采样机100完成深层水采样作业。

S5、水采样机100结束处理；核心控制器4其内部程序为结束模式，具体为：核心控制器4驱动绕管盘电机51连同绕管盘54一起正转，进水管4连续上升，直到全部收回进水管4后，绕管盘电机51断电，水采样机100完成三次作业。

S6、操控地面站控制多旋翼无人机110飞回并降落。具体为：启动使用多旋翼无人机110自动返回程序，自动飞回并降落。

综上所述：本发明提供的一种基于多旋翼无人机的湖库水样定点分层采集技术，其核心控制器2驱动绕管盘电机51连同绕管盘54一起反转，进水管4穿过拘管器14以及进水管距离传感器13连续下降，可以方便控制进水管4下降至不同深度以采集不同深度的水体，磁块7靠近进水管距离传感器13，核心控制器2检测到信号，绕管盘电机51连同绕管盘54停止转动，进水管4不再下降，核心控制器给上水泵80通电，进水管4内部成负压，在大气压作用下，水沿单向阀5、进水管4、绕管盘插管53、通水管道52、上水泵80、管路切换器70、排水口74流出，直到管路中所有水替换成了符合采集深度要求的水体，之后上水泵80断电，控制管路切换器使进水管与水口A接通，上水泵80通电，进水管4内部成负压，在大气压作用下，水体沿单向阀5、进水管4、绕管盘插管53、通水管道52、上水泵80、管路切换器70、进水软管12进入水样瓶30中，待水样瓶30收集到足够的水样后，上水泵80断电，控制管路切换器70使进水管4与排水口74接通，水采样机100即可完成当前深度的水体采样作业，使得多旋翼无人机110飞一个来回，同一地点一次性完成不同水深，多个水样采集，大大提高了水体采样的便利性。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于多旋翼无人机的湖库水样定点分层采集技术，包括水采样机（100）、多旋翼无人机（110）和地面站，其特征在于：所述水采样机（100）包括水样瓶吊架（1）、水样瓶（30）、核心控制器（2）、机架（15）、绕管器（50）、上水泵（80）、管路切换器（70）、进水管（4）、单向阀（5）、磁块（7）、进水管距离传感器（13）、拘管器（14）、下水泵（6）和进水软管（12）组成，所述水样瓶吊架（1）顶部安装有核心控制器（2），所述水样瓶吊架（1）内部可拆卸连接有水样瓶（30），所述水样瓶吊架（1）底部固定连接有机架（15），所述机架（15）内部安装有绕管器（50），所述机架（15）右侧安装有管路切换器（70）和上水泵（80），所述管路切换器（70）镶嵌在上水泵（80）表面一侧且与上水泵（80）位于同一中轴线位置。

2.根据权利要求1所述的一种基于多旋翼无人机的湖库水样定点分层采集技术，其特征在于：所述管路切换器（70）由管路切换器内芯（77）、管路切换器外壳（71）和管路切换器电机（76）组成。

3.根据权利要求2所述的一种基于多旋翼无人机的湖库水样定点分层采集技术，其特征在于：所述管路切换器外壳（71）表面分别开设有排水口（74）、水口A（75）、水口B（72）和水口C（73）。

4.根据权利要求2所述的一种基于多旋翼无人机的湖库水样定点分层采集技术，其特征在于：所述上水泵（80）由上水泵电机（81）和上水泵叶片（82）组成，所述上水泵电机（80）安装在管路切换器外壳（71）的表面，所述上水泵叶片（82）位于管路切换器内芯（77）内部。

5.根据权利要求1所述的一种基于多旋翼无人机的湖库水样定点分层采集技术，其特征在于：所述水样瓶（30）由水样瓶A（31）、水样瓶B（32）和水样瓶C（33）组成。

6.根据权利要求1所述的一种基于多旋翼无人机的湖库水样定点分层采集技术，其特征在于：所述绕管器（50）由绕管器电机（51）、绕管盘（54）、通水管道（52）和绕管盘插管（53）组成。

7.根据权利要求1所述的一种基于多旋翼无人机的湖库水样定点分层采集技术，其特征在于：所述的一种基于多旋翼无人机的湖库水样定点分层采集技术具体方法操作包含如下步骤：

S1、多旋翼无人机（110）准备与水采样机（100）的准备；人工把水采样机（100）的下水泵（6）放于水中，接通多旋翼无人机（110）与水采样机（100）的电源，开通地面站无线电信号，多旋翼无人机（110）与水采样机（100）进入程序准备阶段，水采样机（100）准备具体为控制管路切换器（70）使进水管（4）与排水口（74）接通，下水泵（6）通电工作，水沿下水泵（6）、单向阀（5）、进水管（4）、绕管盘插管（53）、通水管道（52）、上水泵（80）、管路切换器（70）、排水口（74）流出，之后下水泵（6）断电，手工取下下水泵（6）；

S2、水采样机浅层水采样；操控地面站控制多旋翼无人机（110）飞到需要采样的水域悬停，操控地面站给核心控制器（2）发送A指令，其内部程序为水采样机（100）浅层水采样模式，具体为：核心控制器（2）驱动绕管盘电机（51）连同绕管盘（54）一起反转，进水管（4）穿过拘管器（14）以及进水管距离传感器（13）连续下降，磁块（7）靠近进水管距离传感器（13），核心控制器（2）检测到信号，绕管盘电机（51）连同绕管盘（54）停止转动，进水管（4）不在下降，核心控制器（2）给上水泵（80）通电，进水管（4）内部成负压，在大气压作用下，水沿单向阀（5）、进水管（4）、绕管盘（50）、上水泵（80）、管路切换器（70）、排水口（74）流出，直到管路中所有水替换成了浅层水，之后上水泵（80）断电，控制管路切换器（70）使进水管（4）与水口A（75）接通，上水泵（80）通电，进水管（4）内部成负压，在大气压作用下，浅层水沿单向阀（5）、进水管（4）、绕管盘（50）、上水泵（80）、管路切换器（70）、水口A（75）、进水软管（12）进入水样瓶A（31）中，待水样瓶A（31）收集到足够的水样后，上水泵（80）断电，控制管路切换器（70）使进水管（4）与排水口（74）接通，水采样机（100）完成浅层水采样作业；

S3、水采样机（100）中层水采样；地面站给核心控制器（2）发送B指令，其内部程序为水采样机（100）中层水采样模式，具体为：核心控制器（2）驱动绕管盘电机（51）连同绕管盘（54）一起反转，进水管（4）穿过拘管器（14）以及进水管距离传感器（13）连续下降，磁块（7）靠近进水管距离传感器（13），核心控制器（2）检测到信号，绕管盘电机（51）连同绕管盘（54）停止转动，进水管（4）不在下降，核心控制器（2）给上水泵（80）通电，进水管（4）内部成负压，在大气压作用下，水沿单向阀（5）、进水管（4）、绕管盘插管（53）、通水管道（52）、上水泵（80）、管路切换器（70）、排水口（74）流出，直到管路中所有水替换成了中层水，之后上水泵（80）断电，控制管路切换器（70）使进水管（4）与水口B（72）接通，上水泵（80）通电，进水管（4）内部成负压，在大气压作用下，中层水沿单向阀（5）、进水管（4）、绕管盘插管（53）、通水管道（52）、上水泵（80）、管路切换器（70）、水口B（72）、进水软管（12）进入水样瓶B（32）中，待水样瓶B（32）收集到足够的水样后，上水泵（80）断电，控制管路切换器（70）使进水管（4）与排水口（74）接通，水采样机（100）完成中层水采样作业；

S4、水采样机（100）深层水采样；地面站给核心控制器（2）发送C指令，其内部程序为水采样机（100）中层水采样模式，具体为：核心控制器（2）驱动绕管盘电机（51）连同绕管盘（54）一起反转，进水管（4）穿过拘管器（14）以及进水管距离传感器（13）连续下降，磁块（7）靠近进水管距离传感器（13），核心控制器（2）检测到信号，绕管盘电机（51）连同绕管盘（54）停止转动，进水管（4）不在下降，核心控制器（2）给上水泵（80）通电，进水管（4）内部成负压，在大气压作用下，水沿单向阀（5）、进水管（4）、绕管盘插管（53）、通水管道（52）、上水泵（80）、管路切换器（70）、排水口（74）流出，直到管路中所有水替换成了深层水，之后上水泵（80）断电，控制管路切换器（70）使进水管（4）与水口C（73）接通，上水泵（80）通电，进水管（4）内部成负压，在大气压作用下，深层水沿单向阀（5）、进水管（4）、绕管盘插管（53）、通水管道（52）、上水泵（80）、管路切换器（70）、水口C（73）、进水软管（12）进入水样瓶C（33）中，待水样瓶C（33）收集到足够的水样后，上水泵（80）断电，控制管路切换器（70）使进水管（4）与排水口（74）接通，水采样机（100）完成深层水采样作业；

S5、水采样机（100）结束处理；核心控制器（4）其内部程序为结束模式，具体为：核心控制器（4）驱动绕管盘电机（51）连同绕管盘（54）一起正转，进水管（4）连续上升，直到全部收回进水管（4）后，绕管盘电机（51）断电，水采样机（100）完成三次作业；

S6、操控地面站控制多旋翼无人机（110）飞回并降落；

具体为：启动使用多旋翼无人机（110）自动返回程序，自动飞回并降落。

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