CN113804493A - 一种基于无人机的水域检测信息采集收集装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于无人机的水域检测信息采集收集装置，包括有无人机，可同时采集不同高度污水的采样机构，所述采样机构均搭载于无人机上，无人机上还设有用于将采样机构释放至待测水体内并能够将采样机构从待测水体内回收至无人机的收放装置。使用时，通过无人机将采样机构运输至需要检测的水质上方，之后通过收放装置将采样机构放入水中，一次性同时对多个水层的水体进行同时采样，采样完毕后通过收放装置进行收回，通过无人机取样避免了人工采样方法古老、低效，自动化程度低，尤其是容易受到地形的影响，采样难度大，安全性和效率性低的问题，同时本案的采样机构能够解决多次取样的麻烦，减少了取样员的工作量，提高了取样效率。

Description

一种基于无人机的水域检测信息采集收集装置

技术领域：

本发明涉及水域检测技术领域，尤其涉及一种基于无人机的水域检测信息采集收集装置。

背景技术：

近年来，江河湖泊遭遇意外污染的事件频繁出现，需要及时对水质情况进行检测。而且随着人们对饮用水水源水质要求的不断提高，也需要加强对水质的检测频率。而高效全面的获取水质信息是水污染防治工作的先决条件，水质采样工作则是获取水质信息的关键环节，兴起的无人直升机作业覆盖范围广、机动性强，能够满足大范围巡察的需要。然而现有技术中的无人机水质采样检测设备存在诸多缺陷，取样时大多是一次只能取一个水样，且大多只能取深度较浅的样本，当需要取样不同的深度的污水时，需要多次取样，

增加了工作量，降低了取样效率，且较深层的水样采取较为麻烦，

采样效率低，因此需要提出一种基于无人机的水域检测信息采集收集装置。

发明内容：

本发明的目的就是为了解决现有问题，而提供一种基于无人机的水域检测信息采集收集装置，实现通过无人机将采样机构运输至需要检测的水质上方，之后通过收放装置将采样机构放入水中，一次性同时对多个水层的水体进行同时采样，采样完毕后通过收放装置进行收回，通过无人机取样避免了人工采样方法古老、低效，自动化程度低，尤其是容易受到地形的影响，采样难度大，安全性和效率性低的问题，同时本案的采样机构能够解决多次取样的麻烦，减少了取样员的工作量，提高了取样效率。

一种基于无人机的水域检测信息采集收集装置，包括有无人机，可同时采集不同高度污水的采样机构，所述采样机构均搭载于无人机上，无人机上还设有用于将采样机构释放至待测水体内并能够将采样机构从待测水体内回收至无人机的收放装置。

优选地，所述采样机构包括有采样瓶体，所述采样瓶体的侧壁开设有进水口，所述采样瓶体的顶部螺纹连接有顶盖，所述顶盖的顶部活动安装有转动杆，所述转动杆的顶端固定安装有旋转电机，所述转动杆的底端穿过顶盖的底部延伸至采样瓶体的内腔，且采样瓶体内腔的底部固定安装有定位杆，所述转动杆的底端与所述定位杆的顶端活动连接，且转动杆的右侧固定安装有连接件，所述连接件的右侧活动安装有活动杆，所述活动杆的右侧固定安装有圆形块。

优选地，所述采样瓶体的内腔固定安装有分层隔板，所述分层隔板底部的左侧固定安装有第一出水管，所述第一出水管的左端穿过采样瓶体的壁面延伸至采样瓶体的外部，且第一出水管左端的外部固定安装有阀门。

优选地，所述活动杆的左端穿过连接件的壁面延伸至连接件的内腔，所述连接件内腔的左侧固定安装有固定杆，所述固定杆的右端与活动杆的左端之间通过连接弹簧传动连接。

优选地，所述圆形块与进水口的中心轴位于同一条水平线，所述圆形块的右侧设置有弹性层，且圆形块的外圈位于进水口的外侧。

优选地，所述分层隔板的表面光滑，且分层隔板左低右高设置。

优选地，所述转动杆的内部为空腔，所述转动杆位于所述顶盖外的部分开设有入水口，所述转动杆的侧壁上开设有出水孔，所述出水孔上固定连接有第二出水管，所述第二出水管上螺纹连接有排水装置。

优选地，所述排水装置包括有中空壳体，所述中空壳体内设有圆锥体形的塞芯，所述塞芯直径较大的一端固定连接有压缩弹簧，所述压缩弹簧一端顶紧中空壳体的内壁，其另一端顶紧塞芯，所述中空壳体的顶部开设有三个以上的通水孔，所述第二出水管远离转动杆的一端成型有与所述塞芯相互配合的导通槽，所述导通槽的内壁覆有柔性材料。

优选地，所述收放装置包括有安装在无人机上的卷扬机，所述卷扬机上卷绕有吊绳，所述吊绳的另一端与采样机构固定连接。

优选地，所述分层隔板设置有三个以上，所述分层隔板分别位于连接件的下方。

本发明的有益效果在于：

1.本发明包括有无人机，可同时采集不同高度污水的采样机构，所述采样机构搭载于无人机上，无人机上还设有用于将采样机构释放至待测水体内并能够将采样机构从待测水体内回收至无人机的收放装置，使用时，通过无人机将采样机构运输至需要检测的水质上方，之后通过收放装置将采样机构放入水中，一次性同时对多个水层的水体进行同时采样，采样完毕后通过收放装置进行收回，通过无人机取样避免了人工采样方法古老、低效，自动化程度低，尤其是容易受到地形的影响，采样难度大，安全性和效率性低的问题，同时本案的采样机构能够解决多次取样的麻烦，减少了取样员的工作量，提高了取样效率。

2.本发明的采样机构包括有采样瓶体，所述采样瓶体的侧壁开设有进水口，所述采样瓶体的顶部螺纹连接有顶盖，所述顶盖的顶部活动安装有转动杆，所述转动杆的顶端固定安装有旋转电机，所述转动杆的底端穿过顶盖的底部延伸至采样瓶体的内腔，且采样瓶体内腔的底部固定安装有定位杆，所述转动杆的底端与所述定位杆的顶端活动连接，且转动杆的右侧固定安装有连接件，所述连接件的右侧活动安装有活动杆，所述活动杆的右侧固定安装有圆形块，通过旋转电机带动转动杆旋转，圆形块与进水口实现错位打开三个污水进口，保证该装置能够同时对上中下三部位的污水进行采样，提高采样效率。

3.本发明的排水装置包括有中空壳体，所述中空壳体内设有圆锥体形的塞芯，所述塞芯直径较大的一端固定连接有压缩弹簧，所述压缩弹簧一端顶紧中空壳体的内壁，其另一端顶紧塞芯，所述中空壳体的顶部开设有三个以上的通水孔，所述第二出水管远离转动杆的一端成型有与所述塞芯相互配合的导通槽，所述导通槽的内壁为柔性材料，当不需要清洁时，中空壳体与所述第二出水管螺纹旋紧，同时塞芯塞紧导通槽，压缩弹簧压缩起到顶紧塞芯，使得塞芯塞紧导通槽，防止污水进入到转动杆内，当需要清洁时的时候，水将塞芯顶出导通槽，水从导通槽流出通过通水孔进入到采样瓶体内，对采样瓶体进清洁，清洁后的水通过第一出水管排出，实现了采样机构既能够实现一次性多层采样，同时又能够便于清洁，使用更加的人性化。

附图说明：

图1为本发明整体示意图；

图2为本发明采样机构剖视示意图；

图3为本发明图2A处的放大剖视示意图；

图4为本发明排水装置被顶出导通槽后的状态图；

图5为本发明连接件内剖示意图；

图6为本发明转动杆示意图；

附图中：1.无人机；2.采样机构；21.采样瓶体；22.进水口；23.顶盖；24.转动杆；241.第二出水管；25.旋转电机；26.定位杆；27.连接件；271.固定杆；272.连接弹簧；28.活动杆；29.圆形块；291.弹性层；3.收放装置；31.卷扬机；32.吊绳；4.分层隔板；41.第一出水管；5.排水装置；51.中空壳体；52.塞芯；53.压缩弹簧；54.通水孔；55.导通槽55。

具体实施方式：

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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发明中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。

如图1-6所示，一种基于无人机的水域检测信息采集收集装置，包括有无人机1，可同时采集不同高度污水的采样机构2，所述采样机构2均搭载于无人机1上，无人机1上还设有用于将采样机构2释放至待测水体内并能够将采样机构从待测水体内回收至无人机1的收放装置3。

具体地，所述采样机构2包括有采样瓶体21，所述采样瓶体21的侧壁开设有进水口22，所述采样瓶体21的顶部螺纹连接有顶盖23，所述顶盖23的顶部活动安装有转动杆24，所述转动杆24的顶端固定安装有旋转电机25，所述旋转电机25是防水电机，所述转动杆24的底端穿过顶盖23的底部延伸至采样瓶体21的内腔，且采样瓶体21内腔的底部固定安装有定位杆26，所述转动杆24的底端与所述定位杆26的顶端活动连接，且转动杆24的右侧固定安装有连接件27，所述连接件27的右侧活动安装有活动杆28，所述活动杆28的右侧固定安装有圆形块29，使用时，通过旋转电机25带动转动杆24旋转，圆形块29与进水口22实现错位打开，使得污水进入采样瓶体21内，收集完毕后旋转电机25旋转将圆形块29堵住进水口22，防止污水的外漏，保证该装置能够同时对上中下三部位的污水进行采样，提高采样效率。

具体地，所述采样瓶体21的内腔固定安装有分层隔板4，所述转动杆24贯穿所述分层隔板4，所述分层隔板4与转动杆24之间通过防水密封性的轴承进行连接，保证转动杆24可以旋转的同时，保证了密封性，所述所述分层隔板4底部的左侧固定安装有第一出水管41，所述第一出水管41的左端穿过采样瓶体21的壁面延伸至采样瓶体的外部，且第一出水管41左端的外部固定安装有阀门，通过第一出水管41能够将收集的污水进行收集。

具体地，所述活动杆28的左端穿过连接件27的壁面延伸至连接件27的内腔，所述连接件27内腔的左侧固定安装有固定杆271，所述固定杆271的右端与活动杆28的左端之间通过连接弹簧272传动连接，所述圆形块29与进水口22的中心轴位于同一条水平线，所述圆形块29的右侧设置有弹性层291，且圆形块29的外圈位于进水口22的外侧，通过连接弹簧272和弹性层的弹性作用，使得圆形块29对采样瓶体21的内壁进行挤压，提高圆形块29与采样瓶体21之间的密封性，防止进水口封闭时污水自动进入采样瓶体的内部，保证分层取样的准确性。

具体地，所述分层隔板4的表面光滑，且分层隔板4左低右高设置，能够便于收集水。

具体地，所述转动杆24的内部为空腔，所述转动杆24的两端为封闭，所述转动杆24位于所述顶盖23外的部分开设有入水口231，所述转动杆24的侧壁上开设有若干个出水孔，所述出水孔上固定连接有第二出水管241，所述第二出水管241上螺纹连接有排水装置5，当采样瓶体21需要清洗时，打开排水装置5，将水从入水口进入转动杆24内，通过第二出水管241进入到采样瓶体21的各个分层内，通过水冲刷采样瓶体21，之后通过第一出水管41排出，解决了现有的分层装置难清洗的问题，提高采样瓶体21每次取样的精确性。

具体地，所述排水装置5包括有中空壳体51，所述中空壳体51内设有圆锥体形的塞芯52，所述塞芯52直径较大的一端固定连接有压缩弹簧53，所述压缩弹簧53一端顶紧中空壳体51的内壁，其另一端顶紧塞芯52，所述中空壳体51的顶部开设有三个以上的通水孔54，所述第二出水管241远离转动杆24的一端成型有与所述塞芯52相互配合的导通槽55，所述导通槽55的内壁覆有柔性材料，所述柔性材料可以为硅胶、橡胶等材料，当不需要清洁时，中空壳体51与所述第二出水管241螺纹旋紧，同时塞芯52塞紧导通槽55，压缩弹簧53压缩起到顶紧塞芯52，使得塞芯52塞紧导通槽55，防止污水进入到转动杆24内，当需要清洁时的时候，水压大于压缩弹簧53顶紧塞芯52的力，水将塞芯52顶出导通槽55，水从导通槽55流出通过通水孔进入到采样瓶体21内，对采样瓶体21进清洁，清洁后的水通过第一出水管排出，实现了采样机构既能够实现一次性多层采样，同时又能够便于清洁，使用更加的人性化。

具体地，所述收放装置3包括有安装在无人机上的卷扬机31，所述卷扬机31是现有技术，因此不在本案进行赘述，所述卷扬机31上卷绕有吊绳32，所述吊绳32的另一端与采样机构2固定连接，通过卷扬机31实现采样机机构的收放。

具体地，所述分层隔板4设置有三个以上，所述分层隔板4分别位于连接件27的下方，课收集不同深度的污水。

工作原理：使用时，通过无人机1将采样机构运输至需要检测的水质上方，之后通过收放装置将采样机构放入水中，通过旋转电机25带动转动杆24旋转，圆形块29与进水口22实现错位打开，使得污水进入采样瓶体21内，收集完毕后旋转电机25旋转将圆形块29堵住进水口22，防止污水的外漏，保证该装置能够同时对上中下三部位的污水进行采样，提高采样效率，一次性同时对多个水层的水体进行同时采样，采样完毕后通过收放装置进行收回，通过无人机取样避免了人工采样方法古老、低效，自动化程度低，尤其是容易受到地形的影响，采样难度大，安全性和效率性低的问题，同时本案的采样机构能够解决多次取样的麻烦，减少了取样员的工作量，提高了取样效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种基于无人机的水域检测信息采集收集装置，其特征在于：包括有无人机(1)，可同时采集不同高度污水的采样机构(2)，所述采样机构(2)均搭载于无人机(1)上，无人机(1)上还设有用于将采样机构(2)释放至待测水体内并能够将采样机构从待测水体内回收至无人机(1)的收放装置(3)。

2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的水域检测信息采集收集装置，其特征在于：所述采样机构(2)包括有采样瓶体(21)，所述采样瓶体(21)的侧壁开设有进水口(22)，所述采样瓶体(21)的顶部螺纹连接有顶盖(23)，所述顶盖(23)的顶部活动安装有转动杆(24)，所述转动杆(24)的顶端固定安装有旋转电机(25)，所述转动杆(24)的底端穿过顶盖(23)的底部延伸至采样瓶体(21)的内腔，且采样瓶体(21)内腔的底部固定安装有定位杆(26)，所述转动杆(24)的底端与所述定位杆(26)的顶端活动连接，且转动杆(24)的右侧固定安装有连接件(27)，所述连接件(27)的右侧活动安装有活动杆(28)，所述活动杆(28)的右侧固定安装有圆形块(29)。

3.根据权利要求2所述的一种基于无人机的水域检测信息采集收集装置，其特征在于：所述采样瓶体(21)的内腔固定安装有分层隔板(4)，所述分层隔板(4)底部的左侧固定安装有第一出水管(41)，所述第一出水管(41)的左端穿过采样瓶体(21)的壁面延伸至采样瓶体的外部，且第一出水管(41)左端的外部固定安装有阀门。

4.根据权利要求2所述的一种基于无人机的水域检测信息采集收集装置，其特征在于：所述活动杆(28)的左端穿过连接件(27)的壁面延伸至连接件(27)的内腔，所述连接件(27)内腔的左侧固定安装有固定杆(271)，所述固定杆(271)的右端与活动杆(28)的左端之间通过连接弹簧(272)传动连接。

5.根据权利要求2所述的一种基于无人机的水域检测信息采集收集装置，其特征在于：所述圆形块(29)与进水口(22)的中心轴位于同一条水平线，所述圆形块(29)的右侧设置有弹性层(291)，且圆形块(29)的外圈位于进水口(22)的外侧。

6.根据权利要求3所述的一种基于无人机的水域检测信息采集收集装置，其特征在于：所述分层隔板(4)的表面光滑，且分层隔板(4)左低右高设置。

7.根据权利要求2所述的一种基于无人机的水域检测信息采集收集装置，其特征在于：所述转动杆(24)的内部为空腔，所述转动杆(24)位于所述顶盖(23)外的部分开设有入水口(231)，所述转动杆(24)的侧壁上开设有出水孔，所述出水孔上固定连接有第二出水管(241)，所述第二出水管(241)上螺纹连接有排水装置(5)。

8.根据权利要求2所述的一种基于无人机的水域检测信息采集收集装置，其特征在于：所述排水装置(5)包括有中空壳体(51)，所述中空壳体(51)内设有圆锥体形的塞芯(52)，所述塞芯(52)直径较大的一端固定连接有压缩弹簧(53)，所述压缩弹簧(53)一端顶紧中空壳体(51)的内壁，其另一端顶紧塞芯(52)，所述中空壳体(51)的顶部开设有三个以上的通水孔(54)，所述第二出水管(241)远离转动杆(24)的一端成型有与所述塞芯(52)相互配合的导通槽(55)，所述导通槽(55)的内壁覆有柔性材料。

9.根据权利要求1所述的一种基于无人机的水域检测信息采集收集装置，其特征在于：所述收放装置(3)包括有安装在无人机上的卷扬机(31)，所述卷扬机(31)上卷绕有吊绳(32)，所述吊绳(32)的另一端与采样机构(2)固定连接。

10.根据权利要求1所述的一种基于无人机的水域检测信息采集收集装置，其特征在于：所述分层隔板(4)设置有三个以上，所述分层隔板(4)分别位于连接件(27)的下方。

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