CN207379763U - 一种基于无人机的新型水样采集系统装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于无人机的新型水样采集系统装置，包括机身，所述机身的底部焊接有机脚和超声波测距仪，所述机脚位于超声波测距仪的一侧，且机身的底部焊接有机脚，所述机脚的底部通过螺栓固定连接有浮块，所述机身的一侧外壁上焊接有机翼架，所述机翼架的底部通过螺栓固定连接有第一摄像头，且机翼架上远离机身的一端焊接有保护罩，本实用新型本实用新型通过远程控制无人机进行深水取样，一方面避免人力取样的麻烦，减少人力物力的消耗，充分利用了无人机不受地形限制的有利因素，无人机搭载的水样采集吊舱可以采集任意深度的水样品，极大地方便了人们的作业，提高取样效率和精度，保证水样结果的精确性。

Description

一种基于无人机的新型水样采集系统装置

技术领域

本实用新型属于无人机技术领域，具体涉及一种基于无人机的新型水样采集系统装置。

背景技术

从发展前景来看，无人机已经应用在航拍、快递、灾后搜救、数据采集等领域，表明无人机的发展潜力巨大，近年来，无人机开始在民用市场崭露头角，其中农林植保和电力能源巡检这两个领域在目前已表现出较为迫切的需求趋势，且具备较为可观的市场规模前景，而考虑到无人机现阶段的技术已大可满足，故预计供需的契合度较高，在其他相对小众的民用领域方面，无人机凭借其优势，预计也将会在消防救灾、公安系统、国土测绘、气象环保监测、包裹派送等方面一展身手。

但是，目前市场采集水样有多种方式，需要工作人员携带一些工具，如采样器，在岸边采集，当需要去河流中央时，需要乘坐船等水上交通工具，如果地形比较复杂，携带采集水样工具十分不便，传统水样采集需携带各种相关工具，到达目标水域，如水域附近有较为泥泞，水样采集将会受阻。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于无人机的新型水样采集系统装置，以解决现有的水样采集不方便和深水采样麻烦的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于无人机的新型水样采集系统装置，包括机身，所述机身的底部焊接有机脚和超声波测距仪，所述机脚位于超声波测距仪的一侧，且机身的底部焊接有机脚，所述机脚的底部通过螺栓固定连接有浮块，所述机身的一侧外壁上焊接有机翼架，所述机翼架的底部通过螺栓固定连接有第一摄像头，且机翼架上远离机身的一端焊接有保护罩，所述保护罩的内部安装有机翼电机，所述机翼电机的一端通过转轴转动连接有机翼，所述机身的内部通过螺栓固定连接有第一STM 微处理器、CC1101无线信号收发器、蓄电池、图像存储器和卷线轴电机，蓄电池位于第一STM32 微处理器、CC1101无线信号收发器和图像存储器的下方，所述卷线轴电机位于蓄电池的下方，且卷线轴电机的一端通过转轴转动连接有卷线轴，所述卷线轴的外壁上缠绕有钢缆，所述钢缆的一端焊接有吊舱，所述吊舱的内部通过螺栓固定连接有第二摄像头、第二STM 微处理器和PT100温度传感器，所述第二摄像头位于第二STM 微处理器和PT100温度传感器的下方，所述第二STM32 微处理器位于PT100温度传感器的一侧，所述吊舱的底部通过螺栓固定连接有水样采集器和PTH501水压传感器，所述水样采集器位于PTH501水压传感器的一侧，且水样采集器的内部设置有舵机和注射器，所述舵机位于注射器的一侧，且舵机的一端通过螺纹旋合连接有螺杆，所述螺杆上远离舵机的一端焊接有螺母，所述吊舱的一侧外壁上通过螺栓固定连接有水下推进器，且吊舱的前表面上嵌入设置有照明灯，所述CC1101无线信号收发器、图像存储器、机翼电机、第一摄像头、第二STM32 微处理器和卷线轴电机均与第一STM32 微处理器电性连接，所述超声波测距仪、PTH501水压传感器、照明灯、第二摄像头、PT100温度传感器、水下推进器和舵机均与第二STM 32微处理器电性连接，所述第一STM32 微处理器与蓄电池电性连接。

优选的，所述浮块的底部开设有通孔。

优选的，所述吊舱为圆柱体结构。

优选的，所述机翼架共设置有四个，且四个机翼架均匀焊接在机身的外壁上。

优选的，所述机脚共设置有四个，且四个机脚均匀焊接在机身的底部。

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)本实用新型通过远程控制无人机进行深水取样，一方面避免人力取样的麻烦，减少人力物力的消耗，充分利用了无人机不受地形限制的有利因素，无人机搭载的水样采集吊舱可以采集任意深度的水样品，极大地方便了人们的作业，提高取样效率和精度，保证水样结果的精确性。

(2)本实用新型通过水样采集器完成自动深水采样，并有效的对所采样的样品进行封存，一方面避免样品受到二次污染，保证样品的纯度，另一方面提高采样的便捷性，便于适应不同环境要求下的采样工作，提高适用性。

附图说明

图1为本实用新型的正视图；

图2为本实用新型的俯视图；

图3为本实用新型的水样采集器正视图；

图4为本实用新型的电路框图；

图中：1-第一STM32 微处理器、2-CC1101无线信号收发器、3-蓄电池、4-图像存储器、5-机身、6-机翼架、7-保护罩、8-机翼、9-机翼电机、10-第一摄像头、11-机脚、12-超声波测距仪、13-水样采集器、14-PTH501水压传感器、15-浮块、16-照明灯、17-第二摄像头、18-第二STM32 微处理器、19-钢缆、20-卷线轴、21-卷线轴电机、22-PT100温度传感器、23-吊舱、24-水下推进器、25-舵机、26-注射器、27-螺杆、28-螺母。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，本实用新型提供如下技术方案：一种基于无人机的新型水样采集系统装置，包括机身5，机身5的底部焊接有机脚11和超声波测距仪12，所述机脚11位于超声波测距仪12的一侧，且机身5的底部焊接有机脚11，机脚11的底部通过螺栓固定连接有浮块15，起到让机身5稳定悬浮在水面上的作用，机身5的一侧外壁上焊接有机翼架6，机翼架6的底部通过螺栓固定连接有第一摄像头10，且机翼架6上远离机身5的一端焊接有保护罩7，保护机翼8，防止机翼受损，保护罩7的内部安装有机翼电机9，机翼电机9的一端通过转轴转动连接有机翼8，机身5的内部通过螺栓固定连接有第一STM32 微处理器1、CC1101无线信号收发器2、蓄电池3、图像存储器4和卷线轴电机21，蓄电池3位于第一STM32 微处理器1、CC1101无线信号收发器2和图像存储器4的下方，卷线轴电机21位于蓄电池3的下方，且卷线轴电机21的一端通过转轴转动连接有卷线轴20，卷线轴20的外壁上缠绕有钢缆19，通过卷线轴电机21带动卷线轴20转动来保证吊舱23下降，钢缆19的一端焊接有吊舱23，吊舱23的内部通过螺栓固定连接有第二摄像头17、第二STM32 微处理器18和PT100温度传感器22，第二摄像头17位于第二STM32 微处理器18和PT100温度传感器22的下方，第二STM32 微处理器18位于PT100温度传感器22的一侧，吊舱23的底部通过螺栓固定连接有水样采集器13和PTH501水压传感器14，所述水样采集器13位于PTH501水压传感器14的一侧，PTH501水压传感器14起到获取深度信息，地面人员可了解吊舱的实时深度，超声波测距仪12起到测量深度的作用，且水样采集器13的内部设置有舵机25和注射器26，舵机25位于注射器26的一侧，且舵机25的一端通过螺纹旋合连接有螺杆27，螺杆27上远离舵机25的一端焊接有螺母28，吊舱23的一侧外壁上通过螺栓固定连接有水下推进器24，且吊舱23的前表面上嵌入设置有照明灯16，水下推进器24可以对吊舱的行动进行调整，使其更适应于水下探测，当吊舱在水中执行任务时，可以进行拍照、录像并传到旋翼机中，实时监控水下情况，CC1101无线信号收发器2、图像存储器4、机翼电机9、第一摄像头10、第二STM32 微处理器18和卷线轴电机21均与第一STM32 微处理器1电性连接，超声波测距仪12、PTH501水压传感器14、照明灯16、第二摄像头17、PT100温度传感器22、水下推进器24和舵机25均与第二STM32 微处理器18电性连接，第一STM32 微处理器1与蓄电池3电性连接。

为了让吊舱23穿过浮块15进入水内，本实施例中，优选的，浮块15的底部开设有通孔。

为了可顺应水的流向，减少阻力,本实施例中，优选的，吊舱23为圆柱体结构。

为了保证无人机飞行的稳定性,本实施例中，优选的，机翼架6共设置有四个，且四个机翼架6均匀焊接在机身5的外壁上。

为了保证无人机在水面的稳定性,本实施例中，优选的，机脚11共设置有四个，且四个机脚11均匀焊接在机身5的底部。

本实用新型的工作原理及使用流程：通过CC1101无线信号收发器2接收远程控制信息并传递给第一STM32 微处理器1，第一STM32 微处理器1控制机翼电机转动，机翼电机通过转轴带动机翼8转动，当无人机飞行至所需采样地点时，浮块15让无人机浮在水面上，第一STM32 微处理器1给第二STM32 微处理器18发取样信息，第二STM32 微处理器18控制卷线轴电机21转动，钢缆19将吊舱23下放至水面以下，随着吊舱23的下降，PTH501水压传感器14将水压信息、PT100温度传感器22将温度信息、超声波测距仪12将机身5与吊舱23距离传递给第二STM32 微处理器18，并通过CC1101无线信号收发器2传递给远程控制端，便于进行有效的针对操作，保证取样结构的稳定，当到达取样深度时，舵机25使螺杆27转动，注射器26内部的推杆将水吸入注射器26内，完成取样，第二STM32 微处理器18控制卷线轴电机21反转，钢缆19缠绕在卷线轴20上，吊舱23收入机身5内，第一STM32 微处理器1控制机翼8转动，飞离取样点。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种基于无人机的新型水样采集系统装置，包括机身（5），其特征在于：所述机身（5）的底部焊接有机脚（11）和超声波测距仪（12），所述机脚（11）位于超声波测距仪（12）的一侧，且机脚（11）的底部通过螺栓固定连接有浮块（15），所述机身（5）的一侧外壁上焊接有机翼架（6），所述机翼架（6）的底部通过螺栓固定连接有第一摄像头（10），且机翼架（6）上远离机身（5）的一端焊接有保护罩（7），所述保护罩（7）的内部安装有机翼电机（9），所述机翼电机（9）的一端通过转轴转动连接有机翼（8），所述机身（5）的内部通过螺栓固定连接有第一STM32 微处理器（1）、CC1101无线信号收发器（2）、蓄电池（3）、图像存储器（4）和卷线轴电机（21），蓄电池（3）位于第一STM32 微处理器（1）、CC1101无线信号收发器（2）和图像存储器（4）的下方，所述卷线轴电机（21）位于蓄电池（3）的下方，且卷线轴电机（21）的一端通过转轴转动连接有卷线轴（20），所述卷线轴（20）的外壁上缠绕有钢缆（19），所述钢缆（19）的一端焊接有吊舱（23），所述吊舱（23）的内部通过螺栓固定连接有第二摄像头（17）、第二STM32微处理器（18）和PT100温度传感器（22），所述第二摄像头（17）位于第二STM32 微处理器（18）和PT100温度传感器（22）的下方，所述第二STM32 微处理器（18）位于PT100温度传感器（22）的一侧，所述吊舱（23）的底部通过螺栓固定连接有水样采集器（13）和PTH501水压传感器（14），所述水样采集器（13）位于PTH501水压传感器（14）的一侧，且水样采集器（13）的内部设置有舵机（25）和注射器（26），所述舵机（25）位于注射器（26）的一侧，且舵机（25）的一端通过螺纹旋合连接有螺杆（27），所述螺杆（27）上远离舵机（25）的一端焊接有螺母（28），所述吊舱（23）的一侧外壁上通过螺栓固定连接有水下推进器（24），且吊舱（23）的前表面上嵌入设置有照明灯（16），所述CC1101无线信号收发器（2）、图像存储器（4）、机翼电机（9）、第一摄像头（10）、第二STM32 微处理器（18）和卷线轴电机（21）均与第一STM32 微处理器（1）电性连接，所述超声波测距仪（12）、PTH501水压传感器（14）、照明灯（16）、第二摄像头（17）、PT100温度传感器（22）、水下推进器（24）和舵机（25）均与第二STM32 微处理器（18）电性连接，所述第一STM32 微处理器（1）与蓄电池（3）电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的新型水样采集系统装置，其特征在于：所述浮块（15）的底部开设有通孔。

3.根据权利要求1所述的一种基于无人机的新型水样采集系统装置，其特征在于：所述吊舱（23）为圆柱体结构。

4.根据权利要求1所述的一种基于无人机的新型水样采集系统装置，其特征在于：所述机翼架（6）共设置有四个，且四个机翼架（6）均匀焊接在机身（5）的外壁上。

5.根据权利要求1所述的一种基于无人机的新型水样采集系统装置，其特征在于：所述机脚（11）共设置有四个，且四个机脚（11）均匀焊接在机身（5）的底部。