CN211148354U

CN211148354U - 星式多模组大气环境质量监测无人机

Info

Publication number: CN211148354U
Application number: CN201921901939.XU
Authority: CN
Inventors: 申乙汝; 李世华
Original assignee: Henan Jianye Environmental Technology Co ltd
Current assignee: Henan Jianye Environmental Technology Co ltd
Priority date: 2019-11-06
Filing date: 2019-11-06
Publication date: 2020-07-31
Anticipated expiration: 2029-11-06

Abstract

本实用新型属于大气环境质量监测无人机技术领域。一种星式多模组大气环境质量监测无人机，包括无人机本体和大气环境质量监测模组，多个所述大气环境质量监测模组均衡分布在所述无人机本体外侧；所述大气环境质量监测模组包括连接部、固定部、监测传感器和监测电路板；所述监测传感器固定设置在所述固定部内；监测电路板设置在所述无人机本体内，在所述监测传感器与所述监测电路板之间设置有数据传输线。本申请使得监测传感器与所需监测空间的大气环境气体能够直接接触，从而提高了监测的科学性、准确性和可靠性，能够实现实时大气环境信息监测，并与其他监测信息建立有效的时间和空间联系，便于进行监测数据的分析和环境影响的测定。

Description

星式多模组大气环境质量监测无人机

技术领域

本实用新型属于大气环境质量监测无人机技术领域，具体涉及一种星式多模组大气环境质量监测无人机。

背景技术

大气环境监测是对大气环境中污染物浓度观察、变化分析和环境影响测定的过程。大气污染监测是测定大气中污染物的种类及其浓度，并观察其时空分布和变化规律。

大气环境监测中所监测的分子状污染物主要有硫氧化物、氮氧化物、一氧化碳、臭氧、可挥发性有机物（TVOC）等；颗粒状污染物主要有降尘、总悬浮微粒、飘尘及酸沉降。大气质量监测是对某地区大气中的主要污染物进行布点采样、分析；根据一个地区的规模、大气污染源的分布情况和源强、气象条件、地形地貌等因素，进行规定项目的定期监测。

利用无人机对污染区域进行空中实时监测和对污染气体进行气体采样，方便进行实验室气体分析，无人机可突破时空的限制无死角监测，以其机动性和快速性可提高环保巡查的效率。

然而，现有的无人机所搭载的监测传感器通常布置在狭小的壳体内，多种不同的监测传感器矩阵排布在电路板上，通过壳体上设置的通风孔或通风格栅实现进风，在监测过程中不仅进风量小，而且进风存在时间和空间上的样品混合与延迟，导致测量的数据不科学、不准确和不可靠，且与无人机所监测的其他数据不匹配，如污染物测量浓度与相应的地理位置数据不一致；因此，如何实现监测传感器的安装布置、如何提高监测数据的可靠性是本申请需要解决的技术问题，也是现阶段的大气环境监测无人机的应用中所面临的普遍问题。

发明内容

本实用新型目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种星式多模组大气环境质量监测无人机，其结构设计合理，能够实现监测传感器和所需监测空间的大气环境气体的直接接触，从而提高监测的科学性、准确性和可靠性。

为实现上述目的，所采取的技术方案是：

一种星式多模组大气环境质量监测无人机，包括：无人机本体；以及大气环境质量监测模组，多个所述大气环境质量监测模组设置在所述无人机本体外侧；其中，所述大气环境质量监测模组包括：连接部，其与所述无人机本体固定连接；固定部，其与所述连接部连接；监测传感器，所述监测传感器固定设置在所述固定部内；以及监测电路板，其设置在所述无人机本体内，在所述监测传感器与所述监测电路板之间设置有数据传输线。

根据本实用新型星式多模组大气环境质量监测无人机，优选地，所述无人机本体为多旋翼无人机，所述大气环境质量监测模组设置在所述无人机本体的臂架上。

根据本实用新型星式多模组大气环境质量监测无人机，优选地，所述连接部可拆卸固定在所述臂架上；所述固定部与所述连接部铰接，且所述固定部相对于所述连接部能够调整角度和固定；所述数据传输线包括第一区段和第二区段，所述第一区段和所述第二区段分别连接在所述监测传感器和所述监测电路板上，所述第一区段和所述第二区段通过插接头插接。

根据本实用新型星式多模组大气环境质量监测无人机，优选地，所述连接部包括两相对设置的弧形卡板，两所述弧形卡板之间形成夹持槽，所述连接部匹配夹持在所述臂架上；或所述连接部为固定板，所述固定板与所述臂架通过紧固件连接固定。

根据本实用新型星式多模组大气环境质量监测无人机，优选地，所述固定部包括固定套管，所述连接部上铰接设置有连接头，所述固定套管与所述连接头之间通过连接件连接。

根据本实用新型星式多模组大气环境质量监测无人机，优选地，所述连接头内设置有第一螺孔，所述固定套管上设置有第二螺孔，所述连接件为双头螺栓，所述双头螺栓包括第一螺杆和第二螺杆，所述第一螺杆和所述第二螺杆分别与所述第一螺孔和所述第二螺孔对应连接。

根据本实用新型星式多模组大气环境质量监测无人机，优选地，所述连接头和所述固定套管内均嵌设有金属嵌件，所述金属嵌件上开设有相应的第一螺孔或第二螺孔。

根据本实用新型星式多模组大气环境质量监测无人机，优选地，所述固定套管上设置有截面呈U型的安装槽，所述固定套管的侧壁上设置有锁紧件，所述监测传感器设置在所述安装槽内，并通过锁紧件固定；所述固定套管的端部设置有引线孔。

根据本实用新型星式多模组大气环境质量监测无人机，优选地，所述无人机本体为四旋翼无人机、六旋翼无人机或八旋翼无人机。

根据本实用新型星式多模组大气环境质量监测无人机，优选地，所述监测传感器包括以下任一种或任几种：PM_2.5监测传感器；PM₁₀监测传感器；SO₂监测传感器；NO_x监测传感器； O₃监测传感器；CO监测传感器；以及TVOC监测传感器；任一种或任几种所述监测传感器对应设置在所述无人机本体的各臂架上。

采用上述技术方案，所取得的有益效果是：

本申请结构设计合理，通过大气环境质量监测模组的结构设计和多种不同监测传感器星状分布设置，实现了对监测传感器的应用环境的改善，使得监测传感器与所需监测空间的大气环境气体能够直接接触，从而提高了监测的科学性、准确性和可靠性，能够实现实时大气环境信息监测，并与其他监测信息建立有效的时间和空间联系，便于进行监测数据的分析和环境影响的测定。

本申请的连接部和固定部的具体结构的设计，能够实现快速拆装连接，并保障连接的可靠性；通过固定部的旋转可调的铰接结构设计，能够使得监测传感器的监测端无人机旋翼作用下的风流向对应，从而优化进风效果，无论是在悬停工况下还是在飞行过程中，均能够保障监测传感器的监测数据可靠性。

本申请整体采用装配式结构设计，灵活性高，装配、拆卸和调整方便快捷，能够适应于不同的工况情况下的作业，大大提高了产品的实用性和竞争力，使得无人机在大气环境监测领域得到进一步的发展和突破。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下文中将对本实用新型实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本实用新型的一些实施例，而非将本实用新型的全部实施例限制于此。

图1为根据本实用新型实施例的星式多模组大气环境质量监测无人机的结构示意图。

图2为根据本实用新型实施例的大气环境质量监测模组的结构示意图。

图3为根据本实用新型实施例的大气环境质量监测模组的拆分结构示意图。

图4为根据本实用新型实施例的数据传输线的结构示意图。

图中序号：

100为无人机本体、101为臂架；

200为大气环境质量监测模组、210为连接部、211为弧形卡板、212为连接头、213为第一螺孔、220为固定部、221为固定套管、222为安装槽、223为锁紧件、224为引线孔、225为第二螺孔、230为连接件、231为第一螺杆、232为第二螺杆；

300为监测传感器；

400为数据传输线、401为第一区段、402为第二区段、403为插接头。

具体实施方式

下文中将结合本实用新型具体实施例的附图，对本实用新型实施例的示例方案进行清楚、完整地描述。除非另作定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，“第一”、“第二”的表述用来描述本实用新型的各个元件，并不表示任何顺序、数量或者重要性的限制，而只是用来将一个部件和另一个部件区分开。

应注意到，当一个元件与另一元件存在“连接”、“耦合”或者“相连”的表述时，可以意味着其直接连接、耦合或相连，但应当理解的是，二者之间可能存在中间元件；即涵盖了直接连接和间接连接的位置关系。

应当注意到，使用“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

应注意到，“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系的术语，仅用于表示相对位置关系，其是为了便于描述本实用新型，而不是所指装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作；当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应的改变。

参见图1-图4，本实用新型公开了一种星式多模组大气环境质量监测无人机，包括无人机本体100和大气环境质量监测模组200，多个大气环境质量监测模组均衡分布在无人机本体外侧；其中，大气环境质量监测模组包括连接部210、固定部220、监测传感器300和监测电路板，连接部210与无人机本体100固定连接；固定部220与连接部210连接；监测传感器300固定设置在固定部220内；监测电路板设置在无人机本体100内，在监测传感器300与监测电路板之间设置有数据传输线400，本实施例中的监测电路板具体为PCB板，PCB板的作用是监测信号的收集、处理、存储、发射与传输。通过上述结构的设计，能够将多种不同的大气环境质量监测模组分布在无人机本体的不同位置，从而能够使得风流更直接的与监测传感器300接触，保障监测传感器300所监测到的数据更可靠，能够实时监测。

进一步地，本实施例所选用的无人机本体为多旋翼无人机，其可以选用四旋翼、六旋翼、八旋翼等无人机，大气环境质量监测模组设置在无人机本体100的臂架101上，此时能够使得旋翼引起的高流速气体直接与监测传感器300接触，从而提高气体与监测传感器的监测端的接触效果。

为了实现监测传感器300的固定、以及大气环境质量监测模组与臂架101之间的装配结构，本实施例中的连接部210可拆卸固定在臂架101上，并给出以下两种实施例，形式一为：连接部210包括两相对设置的弧形卡板211，两弧形卡板211之间形成夹持槽，连接部210匹配夹持在臂架101上，此时可以依靠材料自身的弹性实现开合和夹持，也可以通过设置弹簧等弹性件辅助，从而提高夹持力或者保持夹持效果；形式二为：连接部210为固定板，固定板与臂架101通过紧固件连接固定，此时保证固定板与臂架贴合；根据实际需要还可以采用其他形式的连接结构，在此不一一列举和详述。

由于需要调整监测传感器300的进风方向，便于提高监测的准确性和及时性，本实施的固定部220与连接部210铰接，且固定部220相对于连接部210能够调整角度和固定，可以铰接后通过拧紧螺钉进行锁死，也可以使铰接轴与固定部和连接部的铰接耳板紧配合，从而实现自固定，旋转时仅需用力扳动二者即可，调整到位后，通过相互之间的紧配合，实现挤压摩擦保证固定的稳定性；为了便于数据传输线400连接，本实施例的数据传输线分为第一区段401和第二区段402，第一区段401和第二区段402分别连接在监测传感器300和监测电路板上，第一区段401和第二区段402通过插接头403插接，能够实现快速装配和拆卸，操作更便捷，稳定性更好，也便于监测电路板集成设置在无人机本体内，使得无人机内部结构集成度更高、稳定性更好。

为了进一步明确具体的结构，便于本领域技术人员获知具体的结构细节，本申请进行以下详细描述：本实施例中的固定部220包括固定套管221，连接部上铰接设置有连接头212，固定套管221与连接头212之间通过连接件230连接，具体地，连接头内设置有第一螺孔213，固定套管221上设置有第二螺孔225，连接件为双头螺栓，双头螺栓包括第一螺杆231和第二螺杆232，第一螺杆和第二螺杆分别与第一螺孔213和第二螺孔225对应连接，如图3所示，第二螺杆231和第二螺杆232的外径相差较大，一方面考虑到受力的稳定性，另一方面考虑到部件结构的大小和拆装的便捷性。

在加工工艺方面，本实施例中的连接头212和固定套管221内均嵌设有金属嵌件，金属嵌件上开设有相应的第一螺孔213或第二螺孔225，可以优选铜嵌件。

对于监测传感器的安装，本实施中的固定套管221上设置有截面呈U型的安装槽222，固定套管的侧壁上设置有锁紧件223，监测传感器300设置在安装槽222内，并通过锁紧件223固定；固定套管221的端部设置有引线孔224，与监测传感器300连接的数据传输线通过该引线孔224引出。

在实际的使用过程中，无人机本体优选六旋翼无人机，其能够在各个臂架上布置大气环境质量监测模组；在实际的环境监测中，监测传感器一般包括PM_2.5监测传感器、PM₁₀监测传感器、SO₂监测传感器、NO_x监测传感器、O₃监测传感器、CO监测传感器以及TVOC监测传感器，在一些特殊的情况下，还包括对局地大气环境质量有特殊影响的特殊污染因子，如：H₂S、HCL、CH₄、CCL₄、CHCL₃、COCL₂、C₂H₆O、LEL等；选定的监测传感器对应设置在六旋翼无人机的各臂架上，完成装配后即可进行大气环境监测作业。

上文已详细描述了用于实现本实用新型的较佳实施例，但应理解，这些实施例的作用仅在于举例，而不在于以任何方式限制本实用新型的范围、适用或构造。本实用新型的保护范围由所附权利要求及其等同方式限定。所属领域的普通技术人员可以在本实用新型的教导下对前述各实施例作出诸多改变，这些改变均落入本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种星式多模组大气环境质量监测无人机，其特征在于，包括：

无人机本体；以及

大气环境质量监测模组，多个所述大气环境质量监测模组均衡分布在所述无人机本体外侧；

其中，所述大气环境质量监测模组包括：

连接部，其与所述无人机本体固定连接；

固定部，其与所述连接部连接；

监测传感器，所述监测传感器固定设置在所述固定部内；以及

监测电路板，其设置在所述无人机本体内，在所述监测传感器与所述监测电路板之间设置有数据传输线。

2.根据权利要求1所述的星式多模组大气环境质量监测无人机，其特征在于，所述无人机本体为多旋翼无人机，所述大气环境质量监测模组设置在所述无人机本体的臂架上。

3.根据权利要求2所述的星式多模组大气环境质量监测无人机，其特征在于，所述连接部可拆卸固定在所述臂架上；所述固定部与所述连接部铰接，且所述固定部相对于所述连接部能够调整角度和固定；

所述数据传输线包括第一区段和第二区段，所述第一区段和所述第二区段分别连接在所述监测传感器和所述监测电路板上，所述第一区段和所述第二区段通过插接头插接。

4.根据权利要求2或3所述的星式多模组大气环境质量监测无人机，其特征在于，所述连接部包括两相对设置的弧形卡板，两所述弧形卡板之间形成夹持槽，所述连接部匹配夹持在所述臂架上；或

所述连接部为固定板，所述固定板与所述臂架通过紧固件连接固定。

5.根据权利要求4所述的星式多模组大气环境质量监测无人机，其特征在于，所述固定部包括固定套管，所述连接部上铰接设置有连接头，所述固定套管与所述连接头之间通过连接件连接。

6.根据权利要求5所述的星式多模组大气环境质量监测无人机，其特征在于，所述连接头内设置有第一螺孔，所述固定套管上设置有第二螺孔，所述连接件为双头螺栓，所述双头螺栓包括第一螺杆和第二螺杆，所述第一螺杆和所述第二螺杆分别与所述第一螺孔和所述第二螺孔对应连接。

7.根据权利要求6所述的星式多模组大气环境质量监测无人机，其特征在于，所述连接头和所述固定套管内均嵌设有金属嵌件，所述金属嵌件上开设有相应的第一螺孔或第二螺孔。

8.根据权利要求5所述的星式多模组大气环境质量监测无人机，其特征在于，所述固定套管上设置有截面呈U型的安装槽，所述固定套管的侧壁上设置有锁紧件，所述监测传感器设置在所述安装槽内，并通过锁紧件固定；所述固定套管的端部设置有引线孔。

9.根据权利要求2所述的星式多模组大气环境质量监测无人机，其特征在于，所述无人机本体为四旋翼无人机、六旋翼无人机或八旋翼无人机。

10.根据权利要求9所述的星式多模组大气环境质量监测无人机，其特征在于，所述监测传感器至少包括以下任一种或任几种：

PM_2.5监测传感器；

PM₁₀监测传感器；

SO₂监测传感器；

NO_x监测传感器；

O₃监测传感器；

CO监测传感器；

TVOC监测传感器；

任一种或任几种所述监测传感器对应设置在所述无人机本体的各臂架上。