CN115267107A - 生态环境监测设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提出一种生态环境监测设备，包括无人机主体、放置仓、取样检测设备和控制器，取样检测设备和控制器分别设置在放置仓内，放置仓与无人机主体相连；取样检测设备包括取样组件和检测组件，取样组件包括：驱动装置、放置板、多个取水瓶和多个电控阀门，放置板与驱动装置相连，多个取水瓶分别设置在放置板上，取水瓶下设置有电控阀门；检测组件包括：环形轨道、驱动小车和水质检测仪，环形轨道设置在放置仓内壁上，驱动小车设置在轨道上，且驱动小车通过电动推杆与水质检测仪相连；控制器分别与取样组件、检测组件电相连。由此，能够先对水样进行采样，再进行检测，并及时排出合格水样，这样可对多个水域的水分别取样的同时提高取样效率。

Description

生态环境监测设备
技术领域
本申请涉及环境监测设备技术领域，尤其涉及一种生态环境监测设备。
背景技术
传统的水质检测采样往往都是检测人员携带仪器租用船只到水域中间来取水样。这种取样方式工作效率低，检测人员劳动强度大，甚至在检测人员进行取样检测时，还容易发生危险，存在安全隐患。因此常使用无人机对水域进行取样，这样可使工作人员在岸上就可以实现对目标水域进行取样。
相关技术中在取样前先对水域的中的水体进行检测，若为不合格水样，再对其进行取样，这种取样方式效率较低，同时也无法一次对多个目标水域的水体分别进行取样。
发明内容
本申请旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。
为此，本申请的第一个目的在于提出一种生态环境监测设备，能够先对水样进行采样，再进行检测，并及时排出合格水样，这样可对多个水域的水分别取样的同时提高取样效率。
为达到上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种生态环境监测设备，包括：无人机主体、放置仓、取样检测设备和控制器，其中，所述取样检测设备和所述控制器分别设置在所述放置仓内，且所述放置仓与所述无人机主体相连；所述取样检测设备包括取样组件和检测组件，其中，所述取样组件包括驱动装置、放置板、多个取水瓶和多个电控阀门，所述多个取水瓶与所述多个电控阀门一一对应，其中，所述放置板与所述驱动装置相连，且多个所述取水瓶分别设置在所述放置板上，所述取水瓶下设置有所述电控阀门；
所述检测组件包括环形轨道、驱动小车和水质检测仪，其中，所述环形轨道设置在所述放置仓内壁上，所述驱动小车设置在所述轨道上，且所述驱动小车通过电动推杆与所述水质检测仪相连；所述控制器分别与所述取样组件、所述检测组件电相连；其中，所述取样组件，用于对不同水域的水进行取样，以获得多个待检测水样，并将所述多个待检测水样分别放置在所述多个取水瓶内；所述检测组件，用于分别对所述多个待检测水样进行检测，以生成所述多个待检测水样的检测结果。所述控制器，用于根据所述检测结果对所述多个电控阀门进行控制，以将所述多个待检测水样中合格的待检测水样从对应的取水瓶内排出。
本申请实施例的生态环境监测设备，能够先对水样进行采样，再进行检测，并及时排出合格水样，这样可对多个水域的水分别取样的同时提高取样效率。
另外，根据本申请上述实施例提出的生态环境监测设备还可以具有如下附加的技术特征：
在本申请的一个实施例中，上述生态环境监测设备还包括摄像设备，所述放置仓外壁可拆卸设置有摄像设备，所述摄像设备内置有通信模块；所述摄像设备，用于拍摄水域环境，并通过通信模块实时将拍摄的结果传输至云端。
在本申请的一个实施例中，上述生态环境监测设备还包括蓄电装置，其中，所述蓄电装置设置在所述放置仓内，所述蓄电装置分别与所述取样组件、所述检测组件、所述摄像设备、所述控制器相连；所述蓄电装置，用于分别对所述取样组件、所述检测组件、所述摄像设备、所述控制器提供电力；所述控制器还分别与所述摄像设备、所述蓄电装置电相连；所述控制器，还用于对所述摄像设备、所述蓄电装置分别控制。
在本申请的一个实施例中，所述放置板上开设有多个卡孔，所述卡孔与所述取水瓶一一对应，其中，所述取水瓶可拆卸设置在所述卡孔内。
在本申请的一个实施例中，所述驱动装置包括：步进电机、滚珠丝杠、滚珠滑块和圆柱杆，其中，所述步进电机设置在所述放置仓内壁，所述滚珠丝杠设置在所述步进电机的驱动端，所述滚珠滑块设置在所述滚珠丝杠上，所述滚珠滑块通过所述圆柱杆与所述放置板相连；所述放置仓与所述无人机主体的下表面相连，所述放置仓下部开设有通槽，且所述放置板与所述通槽滑动连接；所述驱动装置，用于控制所述放置板穿过所述通槽，以使所述取水瓶没入水域中。
在本申请的一个实施例中，上述生态环境监测设备还包括防漏装置，所述防漏装置包括多个连接柱和封闭板，其中，所述封闭板通过多个所述连接柱与所述放置仓内相连，且所述封闭板采用橡胶材质，所述封闭板居中部位开设有通孔，且所述滚珠滑块与所述通孔滑动连接；所述防漏装置，用于同时对多个所述取水瓶开口处进行封闭，以防止水样溢出。
在本申请的一个实施例中，所述检测组件设置在所述防漏装置的下方。
在本申请的一个实施例中，上述生态环境监测设备还包括多个网罩，所述网罩与所述取水瓶一一对应，其中，所述网罩设置在所述取水瓶的下端。
在本申请的一个实施例中，所述无人机主体下部设置有无人机起落架，且所述放置仓的下表面在所述无人机起落架的下表面上方。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本申请一个实施例的生态环境监测设备的结构示意图；
图2为根据本申请一个实施例的取样检测设备的内部结构示意图；
图3为根据本申请一个实施例的检测组件的使用状态图；
图4为根据本申请一个实施例的放置板的结构示意图；
图5为根据本申请一个实施例的蓄电池的电连接方框示意图；
图6为根据本申请一个实施例的控制器的电连接方框示意图。
如图所示：1、无人机主体，2、放置仓，3、取样检测设备，31、取样组件，311、驱动装置，3111、步进电机，3112、滚珠丝杠，3113、滚珠滑块，3114、圆柱杆，312、放置板，313、取水瓶，314、电控阀门，32、检测组件，321、环形轨道，322、驱动小车，323、水质检测仪，324、电动推杆，4、控制器，5、摄像设备，6、蓄电装置，7、卡孔，8、防漏装置，81、连接柱，82、封闭板，9、网罩，10、无人机起落架，11、通槽。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
下面参照附图描述本申请实施例的生态环境监测设备。
如图1-图2所示，本申请实施例的生态环境监测设备，可包括：无人机主体1、放置仓2、取样检测设备3和控制器4。
其中，取样检测设备3和控制器4分别设置在放置仓2内，且放置仓2与无人机主体1相连；
可以理解的是，无人机主体1可带动放置仓2在水域(不同水域)上方移动，同时可通过放置仓2中的取样检测设备3对不同水域的水样进行采样，并通过无人机主体1将多个待检测水样中不合格的待检测水样带回检测人员处，进行精确检测，应说明的是，无人机主体1可根据预设的路线对沿途预设的水域的水体进行自动采样。
为了清楚说明上一实施例，在本申请的一个实施例中，如图2-图3所示，取样检测设备3可包括取样组件31和检测组件32。
其中，取样组件31包括驱动装置311、放置板312、多个取水瓶313和多个电控阀门314，多个取水瓶313与多个电控阀门314一一对应。
其中，放置板312与驱动装置311相连，且多个取水瓶313分别设置在放置板312上，取水瓶313下设置有电控阀门314。
取样组件31，用于对不同水域的水体进行取样，以获得多个待检测水样，并将多个待检测水样分别放置在多个取水瓶内。
需要说明的是，上述实施例中所描述的驱动装置311控制放置板312移动出放置仓2，放置板312使取水瓶313的部分仓体没入水中，使得水域中的水样通过电控阀门314进入取水瓶313，实现对水体的采样。
具体而言，无人机主体1在移动到预设水域上方，垂直下降，使放置仓2靠近水域的水体后，无人机主体1悬停，无人机主体1悬停后，驱动装置311启动，驱动装置311控制放置板312竖直运动，使放置板312穿过放置仓2没入水中，此时放置板312上的取水瓶313的部分瓶体会没入水中，水域中的水体会通过电控阀门314(阀门开启)进入取水瓶313后，通过电控阀门314(阀门关闭)将水样保存在取水瓶313中，取水结束后，无人机主体1停止悬停，并前往下一个预设水域，应说明的是，在一个水域的水体中进行取样时，有且仅有一个电控阀门314会开启，对水体进行取样，而其他取水瓶313上的电控阀门314关闭，防止水进入其他取水瓶313内，这样可使多个取水瓶313内存放不同水域中的水体。
进一步地，如图4所示，放置板312上开设有多个卡孔7，卡孔7与取水瓶313一一对应，其中，取水瓶313可拆卸设置在卡孔7内。
还可包括：多个网罩9，网罩9与取水瓶313一一对应，其中，网罩9设置在取水瓶313的下端。
可以理解的是，取水瓶313为阶梯轴状瓶体，使得取水瓶313可卡接在卡孔7中，方便相关工作人员后期维护时，使取水瓶313与放置板312分离，而网罩9放置大颗粒杂质进入取水瓶313中，影响检测组件32的检测结果。
需要说明的是，日常维护中对取水瓶313的清理，无需将取水瓶313与放置板312分离，只需将多个取水瓶313没入清水中清洗(例如用流水冲洗、超声波震荡清洗等)。
在本申请的一个实施例中，如图2-图3所示，检测组件32可包括环形轨道321、驱动小车322和水质检测仪323。
其中，环形轨道321设置在放置仓2内壁上，驱动小车322设置在轨道上，且驱动小车322通过电动推杆324与水质检测仪323相连。
检测组件32，用于分别对多个待检测水样进行检测，以生成多个待检测水样的检测结果。
需要说明的是，上述实施例中所描述的水质检测仪323可检测多种水质参数，且参数的合格数值可以由检测人员根据检测需求自定义。
具体而言，在无人机主体1取样后，并前往下一预设水域的过程中，驱动小车322通过环形过道321上的移动，将水质检测仪323移动，并通过电动推杆324将水质检测仪323移动到合适的工作位置(该位置为待检测取水瓶313的上方，且使水质检测仪323的检测头可没入待检测取水瓶313内的待检测水样)，驱动装置311控制取水瓶313向水质检测仪323方向移动，直到水质检测仪323的检测头没入待检测取水瓶313内的待检测水样中后，驱动装置311停止运行，水质检测仪323可检测待检测水样是否合格，应说明的是，驱动装置311会带动取水瓶313移动到预设的高度，该预设的高度正好使得水质检测仪323的检测头可没入待检测取水瓶313内的待检测水样中。
在本申请的一个实施例中，如图6所示，控制器4分别与取样组件31、检测组件32电相连。
控制器4，用于根据检测结果对多个电控阀门进行控制，以将多个待检测水样中合格的待检测水样从对应的取水瓶内排出。
需要说明的是，上述实施例中所描述的控制器4可分别对取样组件31和检测组件32进行控制，在控制取样组件31的取水瓶313对水域中水体进行取样后，在控制检测组件32通过水质检测仪323对待检测水样进行检测，并通过接收水质检测仪323反馈的结果，将水质检测仪323的检测结果与预设的阈值范围相比较，若检测结果显示该水样为合格水样时，控制器4通过控制电控阀门314将水样从取水瓶313内排出，若检测结果显示该水样为不合格水样时，控制器4通过控制电控阀门314将水样保存在取水瓶313内。
进一步地，如图1所示，还包括摄像设备5，放置仓2外壁可拆卸设置有摄像设备5，摄像设备5内置有通信模块。
摄像设备5，用于拍摄水域环境，并通过通信模块实时将拍摄的结果传输至云端(服务器)。
可以理解的是，摄像设备5可以对沿途水域情况进行摄像，使得检测人员可以实时观看沿途水域情况，当检测人员发现沿途水域存在异常，可通过对无人机主体1和取样检测设备3进行控制，对异常水域进行临时取样，临时取样后，无人机主体1会继续根据预设的路线进行对水域的水体进行取样，若检测人员没有实时观看摄像结果，摄像结果会保存在云端(服务器)，方便后续检测人员后续的观看，以调整目标水域。
在本申请的一个实施例中，如图5-图6所示，还可包括蓄电装置6，其中，蓄电装置6设置在放置仓2内，蓄电装置6分别与取样组件31、检测组件32、摄像设备5、控制器4相连，蓄电装置6，用于分别对取样组件31、检测组件32、摄像设备5、控制器4提供电力。
控制器4还分别与摄像设备5、蓄电装置6电相连，控制器4，还用于对摄像设备5、蓄电装置6分别控制。
可以理解的是，蓄电装置6可为取样组件31、检测组件32、摄像设备5、控制器4的运行提供必要的电力，而控制器4还可对摄像设备5的开启、关闭、焦距调节进行控制，并控制蓄电装置6在必要时对相应的取样组件31、检测组件32和摄像设备5供电。
在本申请的一个实施例中，如图2所示，驱动装置311可包括：步进电机3111、滚珠丝杠3112、滚珠滑块3113和圆柱杆3114。
其中，步进电机3111设置在放置仓2内壁，滚珠丝杠3112设置在步进电机3111的驱动端，滚珠滑块3113设置在滚珠丝杠3112上，滚珠滑块3113通过圆柱杆3114与放置板312相连，驱动装置311，用于控制放置板312穿过通槽11，以使取水瓶313没入水域中。
放置仓2与无人机主体1的下表面相连，放置仓2下部开设有通槽11，且放置板312与通槽11滑动连接。
可以理解的是，驱动装置311采用滚珠丝杠副结构提供驱动力，步进电机3111带动滚珠丝杠3112转动，而滚珠滑块3113可在转动的滚珠丝杠3112上移动，滚珠滑块3113通过圆柱杆3114带动放置板312竖直运动，并使放置板312穿过通槽11延伸至放置仓2外部，实现放置仓2上的取水瓶313快速没入水域的水体中。
在本申请的一个实施例中，如图2所示，还包括防漏装置8，防漏装置8包括多个连接柱81和封闭板82。
其中，封闭板82通过多个连接柱81与放置仓2内相连，且封闭板82采用橡胶材质，封闭板82居中部位开设有通孔，且滚珠滑块3113与通孔滑动连接，检测组件32设置在防漏装置8的下方。
防漏装置8，用于同时对多个取水瓶313开口处进行封闭，以防止水样溢出。
无人机主体1下部设置有无人机起落架10，且放置仓2的下表面在无人机起落架10的下表面上方。
具体而言，在无人机主体1通过无人机起落架10降落到合适的工作位置(检测人员所在的路面上)，而无人机主体1在降落时，可能会发生较大震动，将多个取水瓶313内的水震出，为了防止水样的飞溅，在无人机主体1降落前，驱动装置311会带动多个取水瓶313向封闭板82方向移动，直到多个取水瓶313抵在封闭板82下表面后，驱动装置311停止运行，此时橡胶材质的封闭板82对多个取水瓶313的瓶口进行封闭，防止了降落时取水瓶313内的水样的飞溅。
应说明的是，上述步进电机3111的驱动端均设置有变速箱，通过变速箱调整步进电机3111输出的转速，且步进电机3111均带有刹车制动器，通过刹车制动器，当步进电机3111失电时，刹车制动器起制动作用，使得步进电机3111快速停止运转。
综上，本申请实施例的生态环境监测设备，能够先对水样进行采样，再进行检测，并及时排出合格水样，这样可对多个水域的水分别取样的同时提高取样效率。
在本说明书的描述中，术语“第一”、“第二”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至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种生态环境监测设备，其特征在于，包括：无人机主体、放置仓、取样检测设备和控制器，其中，
所述取样检测设备和所述控制器分别设置在所述放置仓内，且所述放置仓与所述无人机主体相连；
所述取样检测设备包括：取样组件和检测组件，其中，
所述取样组件包括：驱动装置、放置板、多个取水瓶和多个电控阀门，所述多个取水瓶与所述多个电控阀门一一对应，其中，
所述放置板与所述驱动装置相连，且多个所述取水瓶分别设置在所述放置板上，所述取水瓶下设置有所述电控阀门；
所述检测组件包括：环形轨道、驱动小车和水质检测仪，其中，
所述环形轨道设置在所述放置仓内壁上，所述驱动小车设置在所述轨道上，且所述驱动小车通过电动推杆与所述水质检测仪相连；
所述控制器分别与所述取样组件、所述检测组件电相连；其中，
所述取样组件，用于对不同水域的水进行取样，以获得多个待检测水样，并将所述多个待检测水样分别放置在所述多个取水瓶内；
所述检测组件，用于分别对所述多个待检测水样进行检测，以生成所述多个待检测水样的检测结果。
所述控制器，用于根据所述检测结果对所述多个电控阀门进行控制，以将所述多个待检测水样中合格的待检测水样从对应的取水瓶内排出。
2.根据权利要求1所述的生态环境监测设备，其特征在于，还包括：摄像设备，所述放置仓外壁可拆卸设置有摄像设备，所述摄像设备内置有通信模块；
所述摄像设备，用于拍摄水域环境，并通过通信模块实时将拍摄的结果传输至云端。
3.根据权利要求2所述的生态环境监测设备，其特征在于，还包括：蓄电装置，其中，所述蓄电装置设置在所述放置仓内，所述蓄电装置分别与所述取样组件、所述检测组件、所述摄像设备、所述控制器相连；
所述蓄电装置，用于分别对所述取样组件、所述检测组件、所述摄像设备、所述控制器提供电力；
所述控制器还分别与所述摄像设备、所述蓄电装置电相连；
所述控制器，还用于对所述摄像设备、所述蓄电装置分别控制。
4.根据权利要求1所述的生态环境监测设备，其特征在于，所述放置板上开设有多个卡孔，所述卡孔与所述取水瓶一一对应，其中，所述取水瓶可拆卸设置在所述卡孔内。
5.根据权利要求1所述的生态环境监测设备，其特征在于，所述驱动装置包括：步进电机、滚珠丝杠、滚珠滑块和圆柱杆，其中，
所述步进电机设置在所述放置仓内壁，所述滚珠丝杠设置在所述步进电机的驱动端，所述滚珠滑块设置在所述滚珠丝杠上，所述滚珠滑块通过所述圆柱杆与所述放置板相连；
所述放置仓与所述无人机主体的下表面相连，所述放置仓下部开设有通槽，且所述放置板与所述通槽滑动连接；
所述驱动装置，用于控制所述放置板穿过所述通槽，以使所述取水瓶没入水域中。
6.根据权利要求4所述的生态环境监测设备，其特征在于，还包括：防漏装置，所述防漏装置包括：多个连接柱和封闭板，其中，
所述封闭板通过多个所述连接柱与所述放置仓内相连，且所述封闭板采用橡胶材质，所述封闭板居中部位开设有通孔，且所述滚珠滑块与所述通孔滑动连接；
所述防漏装置，用于同时对多个所述取水瓶开口处进行封闭，以防止水样溢出。
7.根据权利要求6所述的生态环境监测设备，其特征在于，所述检测组件设置在所述防漏装置的下方。
8.根据权利要求1所述的生态环境监测设备，其特征在于，还包括：多个网罩，所述网罩与所述取水瓶一一对应，其中，所述网罩设置在所述取水瓶的下端。
9.根据权利要求1所述的生态环境监测设备，其特征在于，所述无人机主体下部设置有无人机起落架，且所述放置仓的下表面在所述无人机起落架的下表面上方。
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