CN114435592A - 一种基于无人机的大气污染监测平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于无人机的大气污染监测平台,包括无人机和监测装置,所述无人机的底部与监测装置的顶部固定安装,所述监测装置包括监测外壳、安装外壳、控制器和螺纹杆。该发明通过设置监测组件,监测组件对大气进行污染监测,在监测的过程中还可以取样部分高空大气样本回来进行系统检测,在外环的顶部增加、驱动电机和活动轨,且无线控制端可以控制驱动电机在活动轨外壁滑动,开启无线控制端,无线控制端控制驱动电机沿着活动轨滑动,驱动电机带动驱动杆和清除板滑动,清除板将外环内壁上粘接的灰尘颗粒物清除掉,避免灰尘颗粒物粘接在监测组件上而影响下一次监测装置的正常监测,保证了大气污染监测结果的准确性,提高监测质量。
Description
技术领域
本发明涉及污染监测设备技术领域,具体为一种基于无人机的大气污染监测平台。
背景技术
大气污染监测(air pollution monitoring)是指测定大气中污染物的种类及其浓度,观察其时空分布和变化规律的过程,大气污染监测的目的在于识别大气中的污染物质,掌握其分布与扩散规律,监视大气污染源的排放和控制情况,大气污染监测是指间断或连续地测定大气中污染物的浓度、来源和分布,研究、分析大气污染现状和变化趋势的工作,监测任务主要是:①对大气中的主要污染物进行定期的或连续的监测,在大量数据基础上评价大气环境质量现状及其发展趋势;②对向大气排放污染物的污染源进行监督性监测,判断其是否符合国家规定的大气污染物排放标准,并及时提出控制污染物排放的措施;③评价大气污染治理设施的环境效果等,对大气污染进行监测才能更好地了解和改善大气质量,现有技术中已经通过无人机大气污染监测平台实现了大气污染监测工作。
现有技术中,如中国专利号为:CN113092190A的:“一种基于无人机远程控制的大气污染监测取样装置”,包括遥控无人机、定位管、取样管、内支架和固定防护罩,所述遥控无人机的下端内侧安装有固定架,所述遥控无人机的内侧固定有安装架,所述定位管焊接在防护箱的内部,所述取样管安装在安装环的内部,且安装环的内部嵌合安装有齿环,所述内支架焊接在排气管的内部,且内支架的侧面通过电动伸缩调节杆与横板相互连接,所述滑杆外部焊接有外部齿轮,且滑杆的侧面固定安装有驱动卡块。该基于无人机远程控制的大气污染监测取样装置,采用新型的结构设计,使得本装置可以对多处的大气样本进行取样,取样的样本较多便于后期对比检测,且该装置中设置有自主蓄能结构,提高装置使用的节能性。
现有技术中,常常使用无人机对高空进行大气污染监测,无人机带动大气污染监测平台在空中监测时,空气中有各种各样的空中灰尘颗粒物进入到监测组件内,空气中含有水分,灰尘颗粒会粘连在监测组件的内壁,在下一次进行大气污染监测时,灰尘颗粒随着大气进入内部,进而导致下一次监测结果不准确。
所以我们提出了一种基于无人机的大气污染监测平台,以便于解决上述中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于无人机的大气污染监测平台,以解决上述背景技术提出的在使用无人机对高空进行大气污染监测,无人机带动大气污染监测平台在空中监测时,空气中有各种各样的空中灰尘颗粒物进入到监测组件内,空气中含有水分,灰尘颗粒会粘连在监测组件的内壁,在下一次进行大气污染监测时,灰尘颗粒随着大气进入内部,进而导致下一次监测结果不准确的问题,本发明通过设置监测组件,监测组件对大气进行污染监测,在监测的过程中还可以取样部分高空大气样本回来进行系统检测,在外环的顶部增加、驱动电机和活动轨,且无线控制端可以控制驱动电机在活动轨外壁滑动,开启无线控制端,无线控制端控制驱动电机沿着活动轨滑动,驱动电机带动驱动杆和清除板滑动,清除板将外环内壁上粘接的灰尘颗粒物清除掉,避免灰尘颗粒物粘接在监测组件上而影响下一次监测装置的正常监测,保证了大气污染监测结果的准确性,提高监测质量。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种基于无人机的大气污染监测平台,包括无人机和监测装置,所述无人机的底部与监测装置的顶部固定安装,所述监测装置包括监测外壳、安装外壳、控制器和螺纹杆,所述监测外壳的顶部与安装外壳的底部固定安装,所述安装外壳的内壁与控制器的底部固定安装,所述监测外壳的顶部均匀开设有多个第二散热孔,所述监测外壳的外壁均匀设置有多个监测组件,所述监测组件包括外环、防护环、无线控制端、驱动电机和驱动杆,所述外环的一端与防护环的一端固定安装,所述外环的顶部一端与无线控制端的底部固定连接,所述外环的顶部另一端与驱动电机的底部活动连接,所述外环的顶部设置有活动轨,所述驱动电机的一端与驱动杆的一端固定连接,所述驱动杆的另一端活动连接有活动杆,所述活动杆的两侧固定连接有清除板。
优选的,所述外环的一端与监测外壳的外壁固定安装,所述安装外壳的外壁均匀固定连接有凸块。
优选的,所述凸块的顶部与螺纹杆的外壁螺纹连接,所述无人机包括主体、防护壳、电机、螺旋桨、飞行电池和连接杆。
优选的,所述连接杆的数量为四个,所述主体的两端与连接杆的一端固定连接。
优选的,所述连接杆的一端与电机的底部固定安装,所述电机的顶部与螺旋桨的底部活动安装。
优选的,所述主体的顶部两端均匀开设有四个开孔,所述主体的底部两端对称固定连接有四个支撑杆。
优选的,所述支撑杆的底部活动连接有缓冲杆,所述主体的顶部两端对称固定连接有四个固定块。
优选的,所述固定块的顶部与防护壳的底部固定连接,所述主体的顶部两侧均匀开设有第一散热孔,所述主体的顶部开设有凹槽,所述凹槽的底部与飞行电池的底部固定连接。
优选的,所述飞行电池的顶部固定连接有开源控制器,所述开源控制器的顶部设置有电源按键,所述开源控制器的两端对称设置有视觉定位模块,所述飞行电池的两侧对称固定连接有四个状态指示灯,所述凹槽的顶部活动连接有活动盖,所述主体的底部均匀开设有多个螺纹孔,所述螺纹孔的内壁与螺纹杆的外壁螺纹连接。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、通过防护壳和缓冲杆的设置,无人机顶部的防护壳起到防护作用,当无人机翻滚时可以尽可能地保护无人机,无人机底部的支撑杆之间和缓冲杆之间增加弹簧,缓冲杆通过弹簧起到缓冲作用,避免无人机降落在地面时受到损坏;
2、通过驱动电机、无线控制端和清除板的设置,在监测的过程中采用无人机控制监测装置高空移动,监测组件对大气进行污染监测,并且控制器将监测结果进行无线传输和存储,可以较为全面且精确的监测到大气环境污染情况,同时在监测的过程中还可以取样部分高空大气样本回来进行系统检测,在外环的顶部一端增加无线控制端,并且在外环的顶部另一端增加驱动电机和活动轨,且无线控制端可以控制驱动电机在活动轨外壁滑动,开启无线控制端,无线控制端控制驱动电机沿着活动轨滑动,驱动电机带动驱动杆和清除板滑动,清除板将外环内壁上粘接的灰尘颗粒物清除掉,避免灰尘颗粒物粘接在监测组件上而影响下一次监测装置的正常监测,保证了大气污染监测结果的准确性,提高监测质量。
附图说明
图1为本发明一种基于无人机的大气污染监测平台的立体图;
图2为本发明一种基于无人机的大气污染监测平台的侧视图;
图3为本发明一种基于无人机的大气污染监测平台的俯视图;
图4为本发明一种基于无人机的大气污染监测平台的仰视结构立体图;
图5为本发明一种基于无人机的大气污染监测平台的监测装置的结构示意图;
图6为本发明一种基于无人机的大气污染监测平台的监测装置的俯视结构示意图;
图7为本发明一种基于无人机的大气污染监测平台的监测组件的结构示意图;
图8为本发明一种基于无人机的大气污染监测平台的监测组件的内部结构示意图。
图中:
1、无人机;3、监测装置;11、缓冲杆;12、固定块;13、主体;14、防护壳;15、电机;16、开孔;17、支撑杆;18、连接杆;19、第一散热孔;20、活动盖;21、螺旋桨;22、凹槽;23、飞行电池;24、开源控制器;25、电源按键;26、视觉定位模块;27、状态指示灯;28、螺纹孔;31、监测外壳;32、监测组件;33、第二散热孔;34、安装外壳;35、凸块;36、螺纹杆;37、控制器;321、外环;322、无线控制端;323、驱动电机;324、驱动杆;325、活动杆;326、清除板;327、防护环。
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,所描述的实施条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。
请参阅图1-8,本发明提供一种技术方案:一种基于无人机的大气污染监测平台,包括无人机1和监测装置3,无人机1的底部与监测装置3的顶部固定安装,无人机1底部的螺纹孔28和监测装置3顶部的螺纹杆36螺纹固定连接,螺纹孔28和螺纹杆36的组合设置,方便无人机1和监测装置3的安装和拆卸,监测装置3包括监测外壳31、安装外壳34、控制器37和螺纹杆36,监测外壳31的顶部与安装外壳34的底部固定安装,安装外壳34的内壁与控制器37的底部固定安装,监测外壳31的顶部均匀开设有多个第二散热孔33,第二散热孔33方便监测装置3的散热,监测外壳31的外壁均匀设置有多个监测组件32,监测组件32可以对四周全方位的大气进行污染监测,监测组件32包括外环321、防护环327、无线控制端322、驱动电机323和驱动杆324,外环321的一端与防护环327的一端固定安装,外环321的顶部一端与无线控制端322的底部固定连接,外环321的顶部另一端与驱动电机323的底部活动连接,外环321的顶部设置有活动轨,对监测组件32进行改进,在外环321的顶部一端增加无线控制端322,并且在外环321的顶部另一端增加驱动电机323和活动轨,并且驱动电机323在活动轨的外壁可以滑动,无线控制端322可以控制驱动电机323在活动轨外壁滑动,驱动电机323的一端与驱动杆324的一端固定连接,驱动杆324的另一端活动连接有活动杆325,活动杆325的两侧固定连接有清除板326,清除板326可以对外环321的内壁进行清除,可以刮掉外环321内壁的大量灰尘颗粒物。
如图5-7所示,外环321的一端与监测外壳31的外壁固定安装,安装外壳34的外壁均匀固定连接有凸块35,凸块35用于固定螺纹杆36。
如图5和图6所示,凸块35的顶部与螺纹杆36的外壁螺纹连接,无人机1包括主体13、防护壳14、电机15、螺旋桨21、飞行电池23和连接杆18,飞行电池23可以为无人机1的主体13供电,电机15可以带动顶部螺旋桨21转动,从而使整个无人机1向上升起。
如图1-4所示,连接杆18的数量为四个,主体13的两端与连接杆18的一端固定连接,连接杆18用于连接支撑杆17和缓冲杆11。
如图1-4所示,连接杆18的一端与电机15的底部固定安装,电机15的顶部与螺旋桨21的底部活动安装,按压无人机1的电源按键25开启无人机1,无人机1的开源控制器24控制电机15,电机15再带动顶部螺旋桨21转动,无人机1离开地面。
如图1-4所示,主体13的顶部两端均匀开设有四个开孔16,主体13的底部两端对称固定连接有四个支撑杆17,无人机1底部的支撑杆17之间和缓冲杆11之间增加弹簧,缓冲杆11通过弹簧起到缓冲作用,避免无人机1降落在地面时受到损坏。
如图1-4所示,支撑杆17的底部活动连接有缓冲杆11,主体13的顶部两端对称固定连接有四个固定块12,缓冲杆11起到缓冲防护作用,延长装置的使用寿命。
如图1-4所示,固定块12的顶部与防护壳14的底部固定连接,主体13的顶部两侧均匀开设有第一散热孔19,主体13的顶部开设有凹槽22,凹槽22的底部与飞行电池23的底部固定连接,第一散热孔19起到加速散热效果,凹槽22用于收纳开源控制器24等。
如图1-4所示,飞行电池23的顶部固定连接有开源控制器24,开源控制器24的顶部设置有电源按键25,开源控制器24的两端对称设置有视觉定位模块26,飞行电池23的两侧对称固定连接有四个状态指示灯27,凹槽22的顶部活动连接有活动盖20,主体13的底部均匀开设有多个螺纹孔28,螺纹孔28的内壁与螺纹杆36的外壁螺纹连接,状态指示灯27方便操作人员观察无人机1的状态,活动盖20打开后可以更换拆卸内部部件,无人机1通过底部的螺纹孔28和监测装置3顶部的螺纹杆36螺纹固定连接,方便无人机1和监测装置3的安装和拆卸。
本发明中,该装置由顶部无人机1和底部监测装置3组成,无人机1可以受到操作人员的遥控器无线控制,当使用该装置对大气污染进行监测时,操作人员通过手中的遥控器控制无人机1向上升起,无人机1的开源控制器24控制电机15,电机15再带动顶部螺旋桨21转动,无人机1离开地面,无人机1顶部的防护壳14起到防护作用,当无人机1翻滚时可以尽可能地保护无人机1,无人机1底部的支撑杆17之间和缓冲杆11之间增加弹簧,缓冲杆11通过弹簧起到缓冲作用,避免无人机1降落在地面时受到损坏,当无人机1带动底部监测装置3在空中对大气污染进行监测时,监测装置3内部的控制器37空中底部多个监测组件32对附近的大气进行污染情况监测,由于不同高度的大气污染程度不同,在监测的过程中采用无人机1控制监测装置3高空移动,监测组件32对大气进行污染监测,并且控制器37将监测结果进行无线传输和存储,可以较为全面且精确的监测到大气环境污染情况,同时在监测的过程中还可以取样部分高空大气样本回来进行系统检测,同时对监测组件32进行改进,在外环321的顶部一端增加无线控制端322,并且在外环321的顶部另一端增加驱动电机323和活动轨,并且驱动电机323在活动轨的外壁可以滑动,无线控制端322可以控制驱动电机323在活动轨外壁滑动,驱动电机323的一端连接驱动杆324,驱动杆324的底部连接活动杆325,活动杆325与外环321的内壁处连接有清除板326,当监测装置3完成一次监测任务后,开启无线控制端322,无线控制端322控制驱动电机323沿着活动轨滑动,驱动电机323带动驱动杆324和清除板326滑动,清除板326将外环321内壁上粘接的灰尘颗粒物清除掉,避免灰尘颗粒物粘接在监测组件32上而影响下一次监测装置3的正常监测,保证了大气污染监测结果的准确性,提高监测质量。
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 (9)
1.一种基于无人机的大气污染监测平台,包括无人机(1)和监测装置(3),所述无人机(1)的底部与监测装置(3)的顶部固定安装,其特征在于:所述监测装置(3)包括监测外壳(31)、安装外壳(34)、控制器(37)和螺纹杆(36),所述监测外壳(31)的顶部与安装外壳(34)的底部固定安装,所述安装外壳(34)的内壁与控制器(37)的底部固定安装,所述监测外壳(31)的顶部均匀开设有多个第二散热孔(33),所述监测外壳(31)的外壁均匀设置有多个监测组件(32),所述监测组件(32)包括外环(321)、防护环(327)、无线控制端(322)、驱动电机(323)和驱动杆(324),所述外环(321)的一端与防护环(327)的一端固定安装,所述外环(321)的顶部一端与无线控制端(322)的底部固定连接,所述外环(321)的顶部另一端与驱动电机(323)的底部活动连接,所述外环(321)的顶部设置有活动轨,所述驱动电机(323)的一端与驱动杆(324)的一端固定连接,所述驱动杆(324)的另一端活动连接有活动杆(325),所述活动杆(325)的两侧固定连接有清除板(326)。
2.根据权利要求1所述的基于无人机的大气污染监测平台,其特征在于:所述外环(321)的一端与监测外壳(31)的外壁固定安装,所述安装外壳(34)的外壁均匀固定连接有凸块(35)。
3.根据权利要求2所述的基于无人机的大气污染监测平台,其特征在于:所述凸块(35)的顶部与螺纹杆(36)的外壁螺纹连接,所述无人机(1)包括主体(13)、防护壳(14)、电机(15)、螺旋桨(21)、飞行电池(23)和连接杆(18)。
4.根据权利要求3所述的基于无人机的大气污染监测平台,其特征在于:所述连接杆(18)的数量为四个,所述主体(13)的两端与连接杆(18)的一端固定连接。
5.根据权利要求3所述的基于无人机的大气污染监测平台,其特征在于:所述连接杆(18)的一端与电机(15)的底部固定安装,所述电机(15)的顶部与螺旋桨(21)的底部活动安装。
6.根据权利要求3所述的基于无人机的大气污染监测平台,其特征在于:所述主体(13)的顶部两端均匀开设有四个开孔(16),所述主体(13)的底部两端对称固定连接有四个支撑杆(17)。
7.根据权利要求6所述的基于无人机的大气污染监测平台,其特征在于:所述支撑杆(17)的底部活动连接有缓冲杆(11),所述主体(13)的顶部两端对称固定连接有四个固定块(12)。
8.根据权利要求7所述的基于无人机的大气污染监测平台,其特征在于:所述固定块(12)的顶部与防护壳(14)的底部固定连接,所述主体(13)的顶部两侧均匀开设有第一散热孔(19),所述主体(13)的顶部开设有凹槽(22),所述凹槽(22)的底部与飞行电池(23)的底部固定连接。
9.根据权利要求8所述的基于无人机的大气污染监测平台,其特征在于:所述飞行电池(23)的顶部固定连接有开源控制器(24),所述开源控制器(24)的顶部设置有电源按键(25),所述开源控制器(24)的两端对称设置有视觉定位模块(26),所述飞行电池(23)的两侧对称固定连接有四个状态指示灯(27),所述凹槽(22)的顶部活动连接有活动盖(20),所述主体(13)的底部均匀开设有多个螺纹孔(28),所述螺纹孔(28)的内壁与螺纹杆(36)的外壁螺纹连接。
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2022
- 2022-01-18 CN CN202210055265.6A patent/CN114435592A/zh not_active Withdrawn
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