CN212134201U - 基于无人机的水样采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于无人机的水样采集装置，包括无人机和水样采集设备，所述无人机与所述水样采集设备通过吊绳固定连接，所述水样采集设备通过通信线缆与安装在所述无人机上的采样控制盒通信连接，所述采样控制盒与采样控制器无线通信连接。本实用新型利用无人机将水样采集设备运送至待采样水域进行水样采集，避免采样人员与污染水域污染物直接接触，减少污染水域污染物对采样人员的人体危害，同时可以减少采样耗时。

Description

基于无人机的水样采集装置

技术领域

本实用新型涉及水质监测领域，特别涉及到一种基于无人机的水样采集装置。

背景技术

污染物在水体内扩散速度不仅取决于水体温度，还取决于水体是静态水体还是动态水体，如污染物在河流中的扩散速度远远高于在湖泊的扩散速度。为了研究湖水被污染的程度和污染物成分以及污染物在湖水中的扩散面积，人们需要对不同水域(以离湖岸远近划分为不同的水域)的水体水质进行检测分析，通过对不同水域内的湖水进行采样检测分析来获知污染物的成分以及湖水中污染物的浓度。目前水体采样基本上依靠人工采样，对于远离岸边的水域采样时需要借助小船等工具，当污染物中含有大量的挥发性物质时，采样人员就需要配备防护设备才能进行水体采样，但是防护设备并不能做到万无一失。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种基于无人机的水样采集装置，利用无人机将水样采集设备运送至待采样水域进行水样采集，避免采样人员与污染水域污染物直接接触，减少污染水域污染物对采样人员的人体危害，同时可以减少采样耗时。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

基于无人机的水样采集装置，包括无人机和水样采集设备，所述无人机与所述水样采集设备通过吊绳固定连接，所述水样采集设备通过通信线缆与安装在所述无人机上的采样控制盒通信连接，所述采样控制盒与采样控制器无线通信连接。

上述基于无人机的水样采集装置，所述水样采集设备包括气液两用泵和采样筒，所述气液两用泵进气端与所述采样筒出气端流体导通连接且所述气液两用泵与所述采样筒固定连接；所述无人机与所述采样筒通过所述吊绳连接。

上述基于无人机的水样采集装置，所述水样采集设备还包括引水结构，所述引水结构包括锥形引水筒和引水直筒，所述引水直筒上端与所述锥形引水筒缩口端流体导通连接，所述锥形引水筒扩口端与所述采样筒进水端固定连接。

上述基于无人机的水样采集装置，所述气液两用泵固定安装在泵体安装板上，所述泵体安装板设置在泵体安装筒内，所述泵体安装筒下端与所述采样筒上端同轴固定连接；所述无人机与所述泵体安装筒上端通过所述吊绳连接。

上述基于无人机的水样采集装置，所述泵体安装筒上端筒口设有筒盖，所述筒盖上设有吊环，所述泵体安装筒通过所述吊环和所述吊绳与所述无人机连接。

上述基于无人机的水样采集装置，所述筒盖上设有与所述采样控制盒通信连接的液压传感器。

上述基于无人机的水样采集装置，所述筒盖、所述泵体安装筒和所述泵体安装板围成一个密闭安装腔，所述气液两用泵设置在所述密闭安装腔内并通过出气管与外界流体导通，所述出气管出气端上设有与所述采样控制盒电连接的第一电磁截止阀。

上述基于无人机的水样采集装置，所述气液两用泵进气端通过导流结构与所述采样筒出气端流体导通连接。

上述基于无人机的水样采集装置，所述引水直筒上设有与所述采样控制盒电连接的第二电磁阀。

上述基于无人机的水样采集装置，所述采样筒上筒底内壁上设有与所述采样控制盒通信连接的液位传感器。

本实用新型的有益效果如下：

1.利用无人机将水样采集设备运送至待采样水域进行水样采集，不仅可以节省采样时间，还可以避免采样人员与污染物中挥发至大气中的污染物进行接触，减少污染物对采样人员身体的侵害。

2.利用液压传感器可以监控水样采集设备下潜深度，从而可以对采集水样的水层深度进行监测和记录，便于对污染物对湖水的污染进行更好的监测。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型基于无人机的水样采集装置的结构示意图；

图2为本实用新型基于无人机的水样采集装置的水样采集设备的结构示意图。

图中，1-无人机；2-水样采集设备，2-1-气液两用泵，2-2-采样筒，2-3-锥形引水筒，2-4-引水直筒，2-5-泵体安装筒，2-6-泵体安装板，2-7-第二电磁截止阀，2-8-出气管，2-9-导流结构，2-10-第一电磁截止阀，2-11-液压传感器，2-12-吊环，2-13-液位传感器；3-吊绳；4-采样控制盒。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型，下面结合优选实施例和附图对本实用新型做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本实用新型的保护范围。

如图1和图2所示，本实用新型基于无人机的水样采集装置，包括无人机1和水样采集设备2，所述无人机1与所述水样采集设备2通过吊绳3固定连接，所述水样采集设备2通过通信线缆与安装在所述无人机1上的采样控制盒4通信连接，所述采样控制盒4与采样控制器无线通信连接。其中，所述水样采集设备2包括气液两用泵2-1和采样筒2-2，所述气液两用泵2-1进气端与所述采样筒2-2出气端流体导通连接且所述气液两用泵2-1与所述采样筒2-2固定连接；所述无人机1与所述采样筒2-2通过所述吊绳3连接。所述水样采集设备2还包括引水结构，所述引水结构包括锥形引水筒2-3和引水直筒2-4，所述引水直筒2-4上端与所述锥形引水筒2-3缩口端流体导通连接，所述锥形引水筒2-3扩口端与所述采样筒2-2进水端固定连接。所述引水直筒2-4上设有与所述采样控制盒4电连接的第二电磁阀。

为了便于在将所述水样采集设备2下放至水中的过程中控制所述无人机1的飞行姿态，本实施例中，将所述气液两用泵2-1固定安装在泵体安装板2-6上，所述泵体安装板2-6设置在泵体安装筒2-5内，所述泵体安装筒2-5下端与所述采样筒2-2上端同轴固定连接；所述泵体安装筒2-5上端筒口设有筒盖，所述筒盖上设有吊环2-12，所述泵体安装筒2-5通过所述吊环2-12和所述吊绳3与所述无人机1连接。所述筒盖上设有与所述采样控制盒4通信连接的液压传感器2-11。

本实施例中，所述筒盖、所述泵体安装筒2-5和所述泵体安装板2-6围成一个密闭安装腔，所述气液两用泵2-1设置在所述密闭安装腔内并通过出气管2-8与外界流体导通，所述出气管2-8出气端上设有与所述采样控制盒4电连接的第一电磁截止阀2-10。所述气液两用泵2-1进气端通过导流结构2-9与所述采样筒2-2出气端流体导通连接。

为了避免所述采样筒2-2内已采集到足够的水样后所述气液两用泵2-1继续运行，本实施例中，所述采样筒2-2上筒底内壁上设有与所述采样控制盒4通信连接的液位传感器2-13。当操作人员通过所述液位传感器2-13监测到所述采样筒2-2内水样已经足够满足检测需要时，操作人员可以关停所述气液两用泵2-1，停止采样。

在进行采样前，现将所述无人机1与所述吊环2-12通过所述吊绳3固定连接，同时将控制盒4与所述第一电磁截止阀2-10、所述第二电磁截止阀2-7、所述液压传感器2-11、所述液位传感器2-13和所述气液两用泵2-1电连接或通信连接，然后启动所述无人机1，并由所述无人机1吊着所述水样采集设备2飞到待采样水域，然后控制所述无人机1飞行的高度，从而使所述水样采集设备2向水面移动，直至所述引水直筒下端进入水中，当下放高度满足采样要求时，依次开启所述气液两用泵2-1、所述第一电磁截止阀2-10和所述第二电磁截止阀2-7，此时在待采样水域内的水会被吸入所述采样筒2-2内，当所述采样筒2-2内的水样量满足检测要求，依次关闭所述第二电磁截止阀2-7、所述第一电磁截止阀2-10和所述气液两用泵2-1，在控制所述无人机1将所述水样采集设备2移送回来，然后将所述采样筒2-2内的水样转移到水样存放容器内即可完成采样工作。

利用本实用新型对污染水域进行水样采集，不仅便于对离岸较远的水域进行水样采集，还可以减少水样采集人员进入污染区内部，从而减少污染物对水样采集人员身体的损害，同时可以提高水样采集速度，扩大采集范围，有利于尽快的对污染进行采取相应的控制措施，譬如投入絮凝剂或者调节酸碱的试剂。

本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

Claims (10)

1.基于无人机的水样采集装置，其特征在于，包括无人机(1)和水样采集设备(2)，所述无人机(1)与所述水样采集设备(2)通过吊绳(3)固定连接，所述水样采集设备(2)通过通信线缆与安装在所述无人机(1)上的采样控制盒(4)通信连接，所述采样控制盒(4)与采样控制器无线通信连接。

2.根据权利要求1所述的基于无人机的水样采集装置，其特征在于，所述水样采集设备(2)包括气液两用泵(2-1)和采样筒(2-2)，所述气液两用泵(2-1)进气端与所述采样筒(2-2)出气端流体导通连接且所述气液两用泵(2-1)与所述采样筒(2-2)固定连接；所述无人机(1)与所述采样筒(2-2)通过所述吊绳(3)连接。

3.根据权利要求2所述的基于无人机的水样采集装置，其特征在于，所述水样采集设备(2)还包括引水结构，所述引水结构包括锥形引水筒(2-3)和引水直筒(2-4)，所述引水直筒(2-4)上端与所述锥形引水筒(2-3)缩口端流体导通连接，所述锥形引水筒(2-3)扩口端与所述采样筒(2-2)进水端固定连接。

4.根据权利要求3所述的基于无人机的水样采集装置，其特征在于，所述气液两用泵(2-1)固定安装在泵体安装板(2-6)上，所述泵体安装板(2-6)设置在泵体安装筒(2-5)内，所述泵体安装筒(2-5)下端与所述采样筒(2-2)上端同轴固定连接；所述无人机(1)与所述泵体安装筒(2-5)上端通过所述吊绳(3)连接。

5.根据权利要求4所述的基于无人机的水样采集装置，其特征在于，所述泵体安装筒(2-5)上端筒口设有筒盖，所述筒盖上设有吊环(2-12)，所述泵体安装筒(2-5)通过所述吊环(2-12)和所述吊绳(3)与所述无人机(1)连接。

6.根据权利要求5所述的基于无人机的水样采集装置，其特征在于，所述筒盖上设有与所述采样控制盒(4)通信连接的液压传感器(2-11)。

7.根据权利要求6所述的基于无人机的水样采集装置，其特征在于，所述筒盖、所述泵体安装筒(2-5)和所述泵体安装板(2-6)围成一个密闭安装腔，所述气液两用泵(2-1)设置在所述密闭安装腔内并通过出气管(2-8)与外界流体导通，所述出气管(2-8)出气端上设有与所述采样控制盒(4)电连接的第一电磁截止阀(2-10)。

8.根据权利要求2～7任一所述的基于无人机的水样采集装置，其特征在于，所述气液两用泵(2-1)进气端通过导流结构(2-9)与所述采样筒(2-2)出气端流体导通连接。

9.根据权利要求3～7任一所述的基于无人机的水样采集装置，其特征在于，所述引水直筒(2-4)上设有与所述采样控制盒(4)电连接的第二电磁阀。

10.根据权利要求2～7任一所述的基于无人机的水样采集装置，其特征在于，所述采样筒(2-2)上筒底内壁上设有与所述采样控制盒(4)通信连接的液位传感器(2-13)。

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