CN115783326A - 一种利用无人机的水利水文流量测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用无人机的水利水文流量测量方法，测量方法包括如下具体步骤：S1、确定测量位置：远程遥控操作无人机，并将无人机悬停至需要测量的指定位置；S2、升降收集：升降机构打开，并通过升降机构推动测量仪器进行检测；S3、初步处理：在测量仪器向水面移动并与水面接触前，对水面的杂物清理，然后测量仪器移动至液面下进行水文流量测量，无人机本体的下表面固定连接有安装盒，升降机构设置在安装盒的下表面与其固定连接；升降机构包括对称设置在安装盒下表面的两个限位杆，两个限位杆贯穿并限位滑动连接有升降台。本发明具备稳定测量的优点，便于远程操作测量的优点，解决了背景技术中提出的问题。

Description

一种利用无人机的水利水文流量测量方法

技术领域

本发明涉及水利水文测量技术领域，具体为一种利用无人机的水利水文流量测量方法。

背景技术

水文监测系统适用于水文部门对江、河、湖泊、水库、渠道和地下水等水文参数进行实时监测，监测内容包括：水位、流量、流速、降雨(雪)、蒸发、泥沙、冰凌、墒情、水质等。

为了方便检测通常采用无人机牵引测量仪器进行检测，现有牵引测量仪器通过采用绳索悬挂牵引的，采用该方法的无人机牵引回声测深仪移动，难以克服风力等因素造成的绳索的摆动，从而导致回声测深仪测量的数据不准确。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用无人机的水利水文流量测量方法，具备稳定测量的优点，便于远程操作测量的优点，解决了背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用无人机的水利水文流量测量方法，所述测量方法包括如下具体步骤：

S1、确定测量位置：远程遥控操作无人机，并将无人机悬停至需要测量的指定位置；

S2、升降收集：升降机构打开，并通过升降机构推动测量仪器进行检测；

S3、初步处理：在测量仪器向水面移动并与水面接触前，对水面的杂物清理，然后测量仪器移动至液面下进行水文流量测量。

优选的，S2中升降收集包括在升降收集的同时，张开对无人机本体进行支撑的支撑架，解除对测量仪器的防护。

优选的，所述无人机本体的下表面固定连接有安装盒，所述升降机构设置在安装盒的下表面与其固定连接；所述升降机构包括对称设置在安装盒下表面的两个限位杆，两个所述限位杆贯穿并限位滑动连接有升降台，所述测量仪器固定在升降台的下表面，所述无人机本体下表面固定连接有限位片一，所述限位片一表面定轴转动连接有齿轮一，所述齿轮一表面固定连接有活动杆一，所述活动杆一活动连接有推动升降台的活动杆二，所述升降台的上表面固定连接有与活动杆二活动连接的连接件。

优选的，所述安装盒的下表面固定连接有对称设置有两组限位片二，两组所述限位片二均被贯穿转动连接有对无人机本体进行平稳支撑并对测量仪器防护的支撑架，两个所述支撑架靠近安装盒下表面外轮廓均固定连接有与齿轮一传动连接的齿轮二。

优选的，所述无人机本体的下表面限位滑动连接有两个呈中心对称并与齿轮二啮合的齿板二，两个所述齿板二相对侧固定连接有齿板一，所述无人机本体的下表面定轴转动连接有与两个齿板一啮合的齿轮三。

优选的，其中一个所述支撑架外轮廓上固定连接有蜗轮，所述安装盒的下表面开设有供蜗轮向安装盒内延伸的开口，所述安装盒内壁定轴转动连接有蜗轮啮合的蜗杆，靠近所述开口一侧的齿板二与齿轮一啮合，所述蜗杆远离安装盒内壁的一端由动力机构驱动转动。

优选的，两个所述限位杆与安装盒的下表面定轴转动连接，两个所述限位杆轴向滑动连接有拨动杆，两个所述限位杆的外轮廓上开设有供限位杆转动的螺旋滑槽，所述升降台的表面开设有供限位杆贯穿的通孔，所述通孔的内壁固定连接与螺旋滑槽限位滑动连接的滑块。

优选的，所述安装盒的下表面开设有与两个齿板二对应的滑动槽，两个所述齿板二上表面固定连接位于滑动槽内并与滑动槽限位滑动连接的滑动块。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明通过活动杆二推动与其活动连接的连接件，能够在两个限位杆上滑动连接的升降台在竖直方向上进行运动，通过升降台在竖直方向上进行运动，能够将升降台上的测量仪器稳定的伸入水中进行检测；

2、通过蜗杆与开口啮合具有自锁性，能够对支撑架转动进行锁定，便于对未起飞的无人机本体进行有效的支撑，防止测量仪器与地面接触损害，两个支撑架向外张开便于升降台在竖直方向进行移动，两个支撑架张开能够解除对测量仪器的防护；

3、当升降台向下移动时，滑限位杆深入水面下，拨动杆沿着限位杆外轮廓进行轴向的运动，并浮在水面上，通过限位杆轻微转动，对水面的漂浮物进行扫除，防止漂浮物吸附在测量仪器上。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图一；

图2为本发明的立体结构示意图二；

图3为本发明图2的正视结构示意图；

图4为本发明的齿板一和齿板二结构示意图；

图5为本发明的安装盒剖面结构示意图；

图6为本发明图5的正视结构示意图；

图7为本发明图2的仰视结构示意图一；

图8为本发明图2的仰视结构示意图二。

图中：1、无人机本体；2、安装盒；3、限位杆；4、升降台；5、测量仪器；6、限位片一；7、齿轮一；8、活动杆一；9、活动杆二；10、连接件；11、限位片二；12、支撑架；13、齿轮二；14、齿轮三；15、齿板一；16、齿板二；17、蜗轮；18、滑动块；19、开口；20、蜗杆；21、拨动杆；22、螺旋滑槽；23、通孔；24、滑块；25、滑动槽。

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。

请参阅图1至图8，本发明提供一种技术方案：一种利用无人机的水利水文流量测量方法，测量方法包括如下具体步骤：

S1、确定测量位置：远程遥控操作无人机，并将无人机悬停至需要测量的指定位置；

S2、升降收集：升降机构打开，并通过升降机构推动测量仪器5进行检测

S3、初步处理：在测量仪器5向水面移动并与水面接触前，对水面的杂物清理，然后测量仪器5移动至液面下进行水文流量测量。

S2中升降收集包括在升降收集的同时，张开对无人机本体1进行支撑的支撑架12，解除对测量仪器5的防护。

请参阅图1至图3，无人机本体1的下表面固定连接有安装盒2，升降机构设置在安装盒2的下表面与其固定连接；

升降机构包括对称设置在安装盒2下表面的两个限位杆3，两个限位杆3贯穿并限位滑动连接有升降台4，测量仪器5固定在升降台4的下表面，无人机本体1下表面固定连接有限位片一6，限位片一6表面定轴转动连接有齿轮一7，齿轮一7表面固定连接有活动杆一8，活动杆一8活动连接有推动升降台4的活动杆二9，升降台4的上表面固定连接有与活动杆二9活动连接的连接件10。

通过活动杆一8与活动杆二9、连接件10之间通过销轴转动连接，当齿轮一7在限位片一6的表面转动时，齿轮一7表面的活动杆一8随着齿轮一7的转动进行以齿轮一7为轴心进行摆动，随着齿轮一7继续的转动，活动杆一8摆动并推动活动杆二9，通过活动杆一8推动活动杆二9，活动杆二9推动与其活动连接的连接件10，能够在两个限位杆3上滑动连接的升降台4在竖直方向上进行运动，通过升降台4在竖直方向上进行运动，能够将升降台4上的测量仪器5伸入水中进行检测，测量仪器5包括雷达流量计和雷达流速仪并将其固定在升降台4上。

请参阅图3和图4，安装盒2的下表面固定连接有对称设置有两组限位片二11，两组限位片二11均被贯穿转动连接有对无人机本体1进行平稳支撑并对测量仪器5防护的支撑架12，两个支撑架12靠近安装盒2下表面外轮廓均固定连接有与齿轮一7传动连接的齿轮二13。

通过安装盒2的外轮廓均固定连接有与齿轮一7传动连接的齿轮二13，当两个支撑架12进行转动并张开，使与其传动连接的齿轮一7转动，通过齿轮一7转动使升降台4在竖直方向上进行运动，能够将升降台4上的测量仪器5伸入水中进行检测。

实施例二

在实施例一的基础上，更进一步的是：

请参阅图3、图7和图8，无人机本体1的下表面限位滑动连接有两个呈中心对称并与齿轮二13啮合的齿板二16，两个齿板二16相对侧固定连接有齿板一15，无人机本体1的下表面定轴转动连接有与两个齿板一15啮合的齿轮三14。当其中一个支撑架12进行转动时，通过支撑架12外轮廓上固定连接的齿轮二13与对应的齿板二16啮合，能够使推动齿板二16进行移动，通过两个齿板二16相对侧固定连接的齿板一15与齿轮三14啮合，能够使两个齿板二16进行相向运动或相互远离运动，当两个齿板二16相向运动时，能够使两个支撑架12向外张开便于升降台4在竖直方向进行移动。

请参阅图4和图5，其中一个支撑架12外轮廓上固定连接有蜗轮17，安装盒2的下表面开设有供蜗轮17向安装盒2内延伸的开口19，安装盒2内壁定轴转动连接有蜗轮17啮合的蜗杆20，靠近开口19一侧的齿板二16与齿轮一7啮合，蜗杆20远离安装盒2内壁的一端由动力机构驱动转动。

通过动力机构驱包括固定在安装盒2内壁的驱动电机，当安装盒2转动并驱动蜗杆20进行转动时，通过蜗杆20与蜗轮17啮合具有自锁性，能够对支撑架12转动进行锁定，当其中一个支撑架12在动力机构驱动下进行转动并外张开时，能够另一个支撑架12张开，同时通过靠近开口19一侧的齿板二16与齿轮一7啮合，通过齿板二16与齿轮一7啮合使支撑架12与齿轮一7传动连接，能够对升降台4在竖直方向的运动进行锁定。

实施例三

在实施例二的基础上，更进一步的是：

请参阅图2、图3和图4，两个限位杆3与安装盒2的下表面定轴转动连接，两个限位杆3轴向滑动连接有拨动杆21，两个限位杆3的外轮廓上开设有供限位杆3转动的螺旋滑槽22，升降台4的表面开设有供限位杆3贯穿的通孔23，通孔23的内壁固定连接与螺旋滑槽22限位滑动连接的滑块24。

当升降台4在竖直方向下降的过程中，通过升降台4上开设的通孔23内固定连接有滑块24，当升降台4向下移动时，滑块24沿着螺旋滑槽22内壁进行运动，能够使限位杆3轻微的转动，通过两个限位杆3轴向滑动连接有拨动杆21，当限位杆3深入水面下，拨动杆21沿着限位杆3外轮廓进行轴向的运动，并浮在水面上，通过限位杆3轻微转动，对水面的漂浮物进行扫除，防止漂浮物吸附在测量仪器5上。

请参阅图4、图7和图8，安装盒2的下表面开设有与两个齿板二16对应的滑动槽25，两个齿板二16上表面固定连接位于滑动槽25内并与滑动槽25限位滑动连接的滑动块18。

通过设置滑动块18为倒立梯形设置，能够对齿板二16进行限位，使两个齿板二16稳定的在安装盒2下表面进行限位滑动。

工作原理：该利用无人机的水利水文流量测量方法，使用时远程遥控操作无人机，并将无人机悬停至需要测量的指定位置，然后打开位于安装盒2内的动力机构，通过无人机的操作手柄与动力机构无线电性连接，通过动力机构驱为固定在安装盒2内壁的驱动电机，当安装盒2转动并驱动蜗杆20进行转动时，通过蜗杆20与蜗轮17啮合具有自锁性，能够对支撑架12转动进行锁定，便于对未起飞的无人机本体1进行有效的支撑，防止测量仪器5与地面接触磨损。

当其中一个支撑架12进行转动时，通过支撑架12外轮廓上固定连接的齿轮二13与对应的齿板二16啮合，能够使推动齿板二16进行移动，通过两个齿板二16相对侧固定连接的齿板一15与齿轮三14啮合，能够使两个齿板二16进行相向运动或相互远离运动，当两个齿板二16相向运动时，能够使两个支撑架12向外张开便于升降台4在竖直方向进行移动，两个支撑架12张开能够解除对测量仪器5的防护。

通过安装盒2的外轮廓均固定连接有与齿轮一7传动连接的齿轮二13，当两个支撑架12进行转动并张开，使与其传动连接的齿轮一7转动，通过活动杆一8与活动杆二9、连接件10之间通过销轴转动连接，当齿轮一7在限位片一6的表面转动时，齿轮一7表面的活动杆一8随着齿轮一7的转动进行以齿轮一7为轴心进行摆动，随着齿轮一7继续的转动，活动杆一8摆动并推动活动杆二9，通过活动杆一8推动活动杆二9，活动杆二9推动与其活动连接的连接件10，能够在两个限位杆3上滑动连接的升降台4在竖直方向上进行运动，通过升降台4在竖直方向上进行运动，能够将升降台4上的测量仪器5伸入水中进行检测。

当升降台4在竖直方向下降的过程中，通过升降台4上开设的通孔23内固定连接有滑块24，当升降台4向下移动时，滑块24沿着螺旋滑槽22内壁进行运动，能够使限位杆3轻微的转动，通过两个限位杆3轴向滑动连接有拨动杆21，当限位杆3深入水面下，拨动杆21沿着限位杆3外轮廓进行轴向的运动，并浮在水面上，通过限位杆3轻微转动，对水面的漂浮物进行扫除，防止漂浮物吸附在测量仪器5上。

尽管已经表示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种利用无人机的水利水文流量测量方法，其特征在于：所述测量方法包括如下具体步骤：

S1、确定测量位置：远程遥控操作无人机，并将无人机悬停至需要测量的指定位置；

S2、升降收集：升降机构打开，并通过升降机构推动测量仪器(5)进行检测；

S3、初步处理：在测量仪器(5)向水面移动并与水面接触前，对水面的杂物清理，然后测量仪器(5)移动至液面下进行水文流量测量。

2.根据权利要求1所述的一种利用无人机的水利水文流量测量方法，其特征在于：

S2中升降收集包括在升降收集的同时，张开对无人机本体(1)进行支撑的支撑架(12)，解除对测量仪器(5)的防护。

3.一种使用权利要求2所述水利水文流量测量方法的无人机，其特征在于：所述无人机本体(1)的下表面固定连接有安装盒(2)，所述升降机构设置在安装盒(2)的下表面与其固定连接；

所述升降机构包括对称设置在安装盒(2)下表面的两个限位杆(3)，两个所述限位杆(3)贯穿并限位滑动连接有升降台(4)，所述测量仪器(5)固定在升降台(4)的下表面，所述无人机本体(1)下表面固定连接有限位片一(6)，所述限位片一(6)表面定轴转动连接有齿轮一(7)，所述齿轮一(7)表面固定连接有活动杆一(8)，所述活动杆一(8)活动连接有推动升降台(4)的活动杆二(9)，所述升降台(4)的上表面固定连接有与活动杆二(9)活动连接的连接件(10)。

4.根据权利要求3所述的一种利用无人机的水利水文流量测量方法，其特征在于：所述安装盒(2)的下表面固定连接有对称设置有两组限位片二(11)，两组所述限位片二(11)均被贯穿转动连接有对无人机本体(1)进行平稳支撑并对测量仪器(5)防护的支撑架(12)，两个所述支撑架(12)靠近安装盒(2)下表面外轮廓均固定连接有与齿轮一(7)传动连接的齿轮二(13)。

5.根据权利要求4所述的一种利用无人机的水利水文流量测量方法，其特征在于：所述无人机本体(1)的下表面限位滑动连接有两个呈中心对称并与齿轮二(13)啮合的齿板二(16)，两个所述齿板二(16)相对侧固定连接有齿板一(15)，所述无人机本体(1)的下表面定轴转动连接有与两个齿板一(15)啮合的齿轮三(14)。

6.根据权利要求5所述的一种利用无人机的水利水文流量测量方法，其特征在于：其中一个所述支撑架(12)外轮廓上固定连接有蜗轮(17)，所述安装盒(2)的下表面开设有供蜗轮(17)向安装盒(2)内延伸的开口(19)，所述安装盒(2)内壁定轴转动连接有蜗轮(17)啮合的蜗杆(20)，靠近所述开口(19)一侧的齿板二(16)与齿轮一(7)啮合，所述蜗杆(20)远离安装盒(2)内壁的一端由动力机构驱动转动。

7.根据权利要求6所述的一种利用无人机的水利水文流量测量方法，其特征在于：两个所述限位杆(3)与安装盒(2)的下表面定轴转动连接，两个所述限位杆(3)轴向滑动连接有拨动杆(21)，两个所述限位杆(3)的外轮廓上开设有供限位杆(3)转动的螺旋滑槽(22)，所述升降台(4)的表面开设有供限位杆(3)贯穿的通孔(23)，所述通孔(23)的内壁固定连接与螺旋滑槽(22)限位滑动连接的滑块(24)。

8.根据权利要求3所述的一种利用无人机的水利水文流量测量方法，其特征在于：所述安装盒(2)的下表面开设有与两个齿板二(16)对应的滑动槽(25)，两个所述齿板二(16)上表面固定连接位于滑动槽(25)内并与滑动槽(25)限位滑动连接的滑动块(18)。

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