CN117141765B - 一种河道航空摄影测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种河道航空摄影测量装置，包括无人机主体，所述无人机主体的两侧固定连接有支撑横杆，所述旋翼安装架的两端均安装有飞行旋翼机构，所述支撑柱的底端固定连接有下漂浮结构，所述无人机主体的底部安装有摄影测量机构，所述摄影测量机构内安装有航拍相机和多波束测深仪，所述无人机主体的尾端固定连接有河水采集机构，有益效果：本申请的装置，不仅仅使无人机可以漂浮在河道上，方便多波束测深仪对深度进行测量，同时可以进行航拍，且无人机在空中航拍时，则航拍相机伸出摄影测量机构，无人机进行测深时，多波束测深仪伸出，而航拍相机收回摄影测量机构内，避免遇水受潮的问题，保证了两种设备的安全性。

Description

一种河道航空摄影测量装置

技术领域

本发明涉及河道测量技术领域，具体来说，涉及一种河道航空摄影测量装置。

背景技术

按我国《水道观测规范》，河道测量分为水上地形测量、水下地形测量以及河道各点水流流速测量。水上地形测量需测量河道两岸边沿堤坝、土坡的平面位置及高度。水下地形测量需对河床地理分布及水文环境进行测量，并利用测量数据绘制水下地形图，在图中还需标示出河道各断面最深点连线，即深泓线和河道各断面水流流速最快点连线，即中泓线。河道深泓线通过连接各河道断面中最深点得到；而河道中泓线的绘制，则要依据河道各断面水流流速的测量数据，找出河道各断面流速最大点。

传统河道测量方法分为两种：人工测量及船舶搭载多波束测深仪进行测量。人工测量首先需选取河道测量横断面，再在河道横断面平均选定断面点，人到达断面点用测深杆或测深锤测量该处河道深度。该方法耗费人力多且效率低下。而船舶搭载多波束测深仪测量虽自动化程度高，但其使用经济费用高，且在河道边沿及浅水河道进行测量时存在搁浅的危险。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明目的是提出一种河道航空摄影测量装置。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现，一种河道航空摄影测量装置，包括无人机主体，所述无人机主体的两侧固定连接有支撑横杆，所述支撑横杆的另一端一体连接有旋翼安装架，所述旋翼安装架的两端均安装有飞行旋翼机构，所述旋翼安装架的底部中心处固定安装有支撑柱，所述支撑柱的底端固定连接有下漂浮结构，所述无人机主体的底部安装有摄影测量机构，所述摄影测量机构内安装有航拍相机和多波束测深仪，所述无人机主体的尾端固定连接有河水采集机构，所述河水采集机构的底部连接有采集管道，所述摄影测量机构包括外安装壳，所述外安装壳上对称设有开口，所述航拍相机和所述多波束测深仪之间连接有交替升降结构，所述交替升降结构的底部位于所述外安装壳内安装有驱动机构。

优选的，所述交替升降结构包括固定在所述外安装壳中部的两个支撑板，所述支撑板之间通过连接轴活动连接有齿轮，所述连接轴的两端分别设有L形曲杆一和L形曲杆二，所述L形曲杆一和所述L形曲杆二的另一端均连接有导向滑块，所述外安装壳内对称固定安装有连接块一，所述连接块一上活动连接有活动杆一，所述活动杆一上开设有与所述导向滑块相匹配的导向滑槽，所述活动杆一的另一端均连接有连接杆二。

优选的，所述连接杆二的另一端通过安装轴与对应的航拍相机和所述多波束测深仪活动连接，所述航拍相机和所述多波束测深仪的另一侧均活动连接有导向杆一，所述导向杆一的另一端连接有导向杆二，所述导向杆二的底端活动连接有连接块二，所述连接块二固定在所述外安装壳内壁底部。

优选的，所述驱动机构包括固定在所述外安装壳内底部中心处的条形壳，所述条形壳上滑动设有与所述齿轮啮合的齿条，所述条形壳的中心处开设有条形导向槽，所述齿条的底部设有贯穿所述条形导向槽的连接柱，所述条形壳的内底部安装有与所述连接柱连接的电动伸缩杆，所述电动伸缩杆上安装有控制器。

优选的，所述河水采集机构包括与所述无人机主体连接的防水外壳，所述防水外壳内的一端安装有微型水泵，所述微型水泵的吸入端与所述采集管道连接，所述微型水泵的另一端通过输送管连接有过滤筒，所述过滤筒的另一端通过管道可拆卸连接有集水箱，所述防水外壳的一侧可拆卸设有密封板。

优选的，所述过滤筒的一侧可拆卸设有清理封门，所述过滤筒另一侧对称设有U形块，所述清理封门上设有与所述U形块配合安装的过滤网。

优选的，所述飞行旋翼机构包括与所述旋翼安装架固定连接的安装壳，所述安装壳内安装有电机，所述电机上安装有同步控制器，所述电机的输出端连接有驱动轴，所述驱动轴的顶部安装有连接盘，所述连接盘的两侧设有旋翼。

优选的，所述下漂浮结构包括漂浮板，所述漂浮板中内嵌式安装有漂浮气囊，所述漂浮气囊上可拆卸设有防护盖，所述漂浮板的底部连接有橡胶缓冲板，所述橡胶缓冲板的底部对称设有垫片。

本发明提供了一种河道航空摄影测量装置，有益效果如下：

通过在无人机主体的两侧固定支撑横杆对旋翼安装架进行支撑固定，从而在旋翼安装架上安装飞行旋翼机构，使无人机可以飞行，通过支撑柱连接的下漂浮结构，使得无人机可以漂浮在水面上的同时，在降落时，也具有缓冲的效果，设置的摄影测量机构内安装有航拍相机和多波束测深仪，通过航拍相机的作用，可以在空中时，对河道进行航空摄影，设置的多波束测深仪，可以在无人机漂浮在水面上时，对河道的深度、河床的状况进行探测，同时，设置的交替升降结构配合驱动机构，当无人机在空中航拍时，则航拍相机伸出摄影测量机构，无人机进行测深时，多波束测深仪伸出，而航拍相机收回摄影测量机构内，避免遇水受潮的问题，实现了两种设备在不同场景和需要下的轮替使用，设置的河水采集机构可以在无人机进行测深时，同步采集河道中的河水，并对其进行过滤，本申请的装置，不仅仅使无人机可以漂浮在河道上，方便多波束测深仪对深度进行测量，同时可以进行航拍，且无人机在空中航拍时，则航拍相机伸出摄影测量机构，无人机进行测深时，多波束测深仪伸出，而航拍相机收回摄影测量机构内，避免遇水受潮的问题，保证了两种设备的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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是根据本发明实施例的一种河道航空摄影测量装置的主视图；

图2是根据本发明实施例的一种河道航空摄影测量装置中无人机主体的仰视图；

图3是根据本发明实施例的一种河道航空摄影测量装置中摄影测量机构的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的一种河道航空摄影测量装置中交替升降结构的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的一种河道航空摄影测量装置中驱动机构的结构示意图；

图6是根据本发明实施例的一种河道航空摄影测量装置中河水采集机构的结构示意图；

图7是根据本发明实施例的一种河道航空摄影测量装置中过滤筒的结构示意图；

图8是根据本发明实施例的一种河道航空摄影测量装置中飞行旋翼机构的结构示意图；

图9是根据本发明实施例的一种河道航空摄影测量装置中下漂浮结构的结构示意图。

图中：

1、无人机主体；2、支撑横杆；3、旋翼安装架；4、飞行旋翼机构；5、支撑柱；6、下漂浮结构；7、摄影测量机构；8、航拍相机；9、多波束测深仪；10、河水采集机构；11、采集管道；12、外安装壳；13、开口；14、交替升降结构；15、驱动机构；16、支撑板；17、齿轮；18、连接轴；19、L形曲杆一；20、导向滑块；21、连接块一；22、活动杆一；23、导向滑槽；24、连接杆二；25、安装轴；26、连接块二；27、导向杆二；28、导向杆一；29、L形曲杆二；30、条形壳；31、齿条；32、条形导向槽；33、连接柱；34、电动伸缩杆；35、防水外壳；36、微型水泵；37、输送管；38、过滤筒；39、集水箱；40、密封板；41、电机；42、同步控制器；43、连接盘；44、旋翼；45、漂浮板；46、漂浮气囊；47、防护盖；48、橡胶缓冲板；49、垫片；50、清理封门；51、U形块；52、过滤网。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

请参阅图1-9，根据本发明实施例的一种河道航空摄影测量装置，包括无人机主体1，所述无人机主体1的两侧固定连接有支撑横杆2，所述支撑横杆2的另一端一体连接有旋翼安装架3，所述旋翼安装架3的两端均安装有飞行旋翼机构4，通过在无人机主体1的两侧固定支撑横杆2对旋翼安装架3进行支撑固定，从而在旋翼安装架3上安装飞行旋翼机构4，使无人机可以飞行，所述旋翼安装架3的底部中心处固定安装有支撑柱5，所述支撑柱5的底端固定连接有下漂浮结构6，通过支撑柱5连接的下漂浮结构6，使得无人机可以漂浮在水面上的同时，在降落时，也具有缓冲的效果，所述无人机主体1的底部安装有摄影测量机构7，所述摄影测量机构7内安装有航拍相机8和多波束测深仪9，所述无人机主体1的尾端固定连接有河水采集机构10，所述河水采集机构10的底部连接有采集管道11，所述摄影测量机构7包括外安装壳12，所述外安装壳12上对称设有开口13，所述航拍相机8和所述多波束测深仪9之间连接有交替升降结构14，所述交替升降结构14的底部位于所述外安装壳12内安装有驱动机构15，设置的摄影测量机构7内安装有航拍相机8和多波束测深仪9，通过航拍相机8的作用，可以在空中时，对河道进行航空摄影，设置的多波束测深仪9，可以在无人机漂浮在水面上时，对河道的深度、河床的状况进行探测，同时，设置的交替升降结构14配合驱动机构15，当无人机在空中航拍时，则航拍相机8伸出摄影测量机构7，无人机进行测深时，多波束测深仪9伸出，而航拍相机8收回摄影测量机构7内，避免遇水受潮的问题，设置的河水采集机构10可以在无人机进行测深时，同步采集河道中的河水，并对其进行过滤，本申请的装置，不仅仅使无人机可以漂浮在河道上，方便多波束测深仪9对深度进行测量，同时可以进行航拍，且无人机在空中航拍时，则航拍相机8伸出摄影测量机构7，无人机进行测深时，多波束测深仪9伸出，而航拍相机8收回摄影测量机构7内，避免遇水受潮的问题，保证了两种设备的安全性。

在一实施例中，请参阅说明书附图4所示，所述交替升降结构14包括固定在所述外安装壳12中部的两个支撑板16，所述支撑板16之间通过连接轴18活动连接有齿轮17，所述连接轴18的两端分别设有L形曲杆一19和L形曲杆二29，所述L形曲杆一19和所述L形曲杆二29的另一端均连接有导向滑块20，所述外安装壳12内对称固定安装有连接块一21，所述连接块一21上活动连接有活动杆一22，所述活动杆一22上开设有与所述导向滑块20相匹配的导向滑槽23，所述活动杆一22的另一端均连接有连接杆二24，所述连接杆二24的另一端通过安装轴25与对应的航拍相机8和所述多波束测深仪9活动连接，所述航拍相机8和所述多波束测深仪9的另一侧均活动连接有导向杆一28，所述导向杆一28的另一端连接有导向杆二27，所述导向杆二27的底端活动连接有连接块二26，所述连接块二26固定在所述外安装壳12内壁底部。通过设置的驱动机构15使齿轮17转动，从而使驱动机构15带动两根L形曲杆一19和L形曲杆二29转动，由于L形曲杆一19和L形曲杆二29为相对反向的设置，使带动导向滑块20在对应的活动杆一22上滑动时，使得两边的活动杆一22呈现出上下升降的运动，通过连接杆二24 带动航拍相机8和所述多波束测深仪9产生升降，配合导向杆一28和导向杆二27，使航拍相机8和所述多波束测深仪9进行对应的升降。

在一实施例中，请参阅说明书附图5所示，所述驱动机构15包括固定在所述外安装壳12内底部中心处的条形壳30，所述条形壳30上滑动设有与所述齿轮17啮合的齿条31，所述条形壳30的中心处开设有条形导向槽32，所述齿条31的底部设有贯穿所述条形导向槽32的连接柱33，所述条形壳30的内底部安装有与所述连接柱33连接的电动伸缩杆34，所述电动伸缩杆34上安装有控制器。通过设置的控制器控制电动伸缩杆34伸缩工作，使其带动连接柱33进行平移，从而配合条形导向槽32的作用，使齿条31进行移动，带动齿轮17转动，实现驱动。

在一实施例中，请参阅说明书附图6和7所示，所述河水采集机构10包括与所述无人机主体1连接的防水外壳35，所述防水外壳35内的一端安装有微型水泵36，所述微型水泵36的吸入端与所述采集管道11连接，所述微型水泵36的另一端通过输送管37连接有过滤筒38，所述过滤筒38的另一端通过管道可拆卸连接有集水箱39，所述防水外壳35的一侧可拆卸设有密封板40，所述过滤筒38的一侧可拆卸设有清理封门50，所述过滤筒38另一侧对称设有U形块51，所述清理封门50上设有与所述U形块51配合安装的过滤网52。通过设置的微型水泵36配合采集管道11，当无人机浮在水面上时，可以采集河面中心的水样，进入过滤筒38内，通过过滤网52过滤后，进入集水箱39内收集起来，设置的密封板40方便取出采集的水样。

在一实施例中，请参阅说明书附图8所示，所述飞行旋翼机构4包括与所述旋翼安装架3固定连接的安装壳，所述安装壳内安装有电机41，所述电机41上安装有同步控制器42，所述电机41的输出端连接有驱动轴，所述驱动轴的顶部安装有连接盘43，所述连接盘43的两侧设有旋翼44。通过设置的同步控制器42同时控制四个电机41进行同步工作，使连接盘43带动旋翼44旋转，从而实现无人机的飞行。

在一实施例中，请参阅说明书附图9所示，所述下漂浮结构6包括漂浮板45，所述漂浮板45中内嵌式安装有漂浮气囊46，所述漂浮气囊46上可拆卸设有防护盖47，所述漂浮板45的底部连接有橡胶缓冲板48，所述橡胶缓冲板48的底部对称设有垫片49。通过设置在漂浮板45中的漂浮气囊46使整个设备可以漂浮在水面上，设置的橡胶缓冲板48在降落时，可以起到缓冲的效果。

在实际应用时，通过在无人机主体1的两侧固定支撑横杆2对旋翼安装架3进行支撑固定，从而在旋翼安装架3上安装飞行旋翼机构4，使无人机可以飞行，通过支撑柱5连接的下漂浮结构6，使得无人机可以漂浮在水面上的同时，在降落时，也具有缓冲的效果，设置的摄影测量机构7内安装有航拍相机8和多波束测深仪9，通过航拍相机8的作用，可以在空中时，对河道进行航空摄影，设置的多波束测深仪9，可以在无人机漂浮在水面上时，对河道的深度、河床的状况进行探测，同时，设置的交替升降结构14配合驱动机构15，当无人机在空中航拍时，则航拍相机8伸出摄影测量机构7，无人机进行测深时，多波束测深仪9伸出，而航拍相机8收回摄影测量机构7内，避免遇水受潮的问题，设置的河水采集机构10可以在无人机进行测深时，同步采集河道中的河水，并对其进行过滤，本申请的装置，不仅仅使无人机可以漂浮在河道上，方便多波束测深仪9对深度进行测量，同时可以进行航拍，且无人机在空中航拍时，则航拍相机8伸出摄影测量机构7，无人机进行测深时，多波束测深仪9伸出，而航拍相机8收回摄影测量机构7内，避免遇水受潮的问题，保证了两种设备的安全性。

虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种河道航空摄影测量装置，其特征在于，包括无人机主体（1），所述无人机主体（1）的两侧固定连接有支撑横杆（2），所述支撑横杆（2）的另一端一体连接有旋翼安装架（3），所述旋翼安装架（3）的两端均安装有飞行旋翼机构（4），所述旋翼安装架（3）的底部中心处固定安装有支撑柱（5），所述支撑柱（5）的底端固定连接有下漂浮结构（6），所述无人机主体（1）的底部安装有摄影测量机构（7），所述摄影测量机构（7）内安装有航拍相机（8）和多波束测深仪（9），所述无人机主体（1）的尾端固定连接有河水采集机构（10），所述河水采集机构（10）的底部连接有采集管道（11），所述摄影测量机构（7）包括外安装壳（12），所述外安装壳（12）上对称设有开口（13），所述航拍相机（8）和所述多波束测深仪（9）之间连接有交替升降结构（14），所述交替升降结构（14）包括固定在所述外安装壳（12）中部的两个支撑板（16），所述支撑板（16）之间通过连接轴（18）活动连接有齿轮（17），所述连接轴（18）的两端分别设有L形曲杆一（19）和L形曲杆二（29），所述L形曲杆一（19）和所述L形曲杆二（29）的另一端均连接有导向滑块（20），所述外安装壳（12）内对称固定安装有连接块一（21），所述连接块一（21）上活动连接有活动杆一（22），所述活动杆一（22）上开设有与所述导向滑块（20）相匹配的导向滑槽（23），所述活动杆一（22）的另一端均连接有连接杆二（24），所述连接杆二（24）的另一端通过安装轴（25）与对应的航拍相机（8）和所述多波束测深仪（9）活动连接，所述航拍相机（8）和所述多波束测深仪（9）的另一侧均活动连接有导向杆一（28），所述导向杆一（28）的另一端连接有导向杆二（27），所述导向杆二（27）的底端活动连接有连接块二（26），所述连接块二（26）固定在所述外安装壳（12）内壁底部，所述交替升降结构（14）的底部位于所述外安装壳（12）内安装有驱动机构（15）。

2.根据权利要求1所述的一种河道航空摄影测量装置，其特征在于，所述驱动机构（15）包括固定在所述外安装壳（12）内底部中心处的条形壳（30），所述条形壳（30）上滑动设有与所述齿轮（17）啮合的齿条（31），所述条形壳（30）的中心处开设有条形导向槽（32），所述齿条（31）的底部设有贯穿所述条形导向槽（32）的连接柱（33），所述条形壳（30）的内底部安装有与所述连接柱（33）连接的电动伸缩杆（34），所述电动伸缩杆（34）上安装有控制器。

3.根据权利要求2所述的一种河道航空摄影测量装置，其特征在于，所述河水采集机构（10）包括与所述无人机主体（1）连接的防水外壳（35），所述防水外壳（35）内的一端安装有微型水泵（36），所述微型水泵（36）的吸入端与所述采集管道（11）连接，所述微型水泵（36）的另一端通过输送管（37）连接有过滤筒（38），所述过滤筒（38）的另一端通过管道可拆卸连接有集水箱（39），所述防水外壳（35）的一侧可拆卸设有密封板（40）。

4.根据权利要求3所述的一种河道航空摄影测量装置，其特征在于，所述过滤筒（38）的一侧可拆卸设有清理封门（50），所述过滤筒（38）另一侧对称设有U形块（51），所述清理封门（50）上设有与所述U形块（51）配合安装的过滤网（52）。

5.根据权利要求4所述的一种河道航空摄影测量装置，其特征在于，所述飞行旋翼机构（4）包括与所述旋翼安装架（3）固定连接的安装壳，所述安装壳内安装有电机（41），所述电机（41）上安装有同步控制器（42），所述电机（41）的输出端连接有驱动轴，所述驱动轴的顶部安装有连接盘（43），所述连接盘（43）的两侧设有旋翼（44）。

6.根据权利要求5所述的一种河道航空摄影测量装置，其特征在于，所述下漂浮结构（6）包括漂浮板（45），所述漂浮板（45）中内嵌式安装有漂浮气囊（46），所述漂浮气囊（46）上可拆卸设有防护盖（47），所述漂浮板（45）的底部连接有橡胶缓冲板（48），所述橡胶缓冲板（48）的底部对称设有垫片（49）。