[發明專利]基于無人機的水面單點漂浮式自動采集系統

在審

• 申請號: 201510769853.6
• 申請日: 2015-11-12
• 公開（公告）號: CN105424409A
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發明（設計）人: 朱文斌;張龍;李德偉;張亞洲
• 申請（專利權）人: 浙江省海洋水產研究所
• 主分類號: G01N1/10
• 分類號: G01N1/10
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本發明涉及一種水樣采樣設備，具體涉及一種基于無人機的水面單點漂浮式自動采集系統。

背景技術

目前，我國水環境監測主要包括在線監測和人工采樣監測。在線監測是依靠建立固定的在線監測站，進行實時的水質數據監測，成本較高，且無法在大范圍廣泛應用；因而人工采樣監測是目前主要的監測方式。人工采樣監測主要是通過現場采樣，然后試驗人員通過采集的水樣進行水質檢測，人工采樣監測靈活性高、可操作范圍廣。

傳統的人工水樣采樣方法主要是通過調研船等駛入采樣水域內，通過現有的采水器進行人工采樣；但傳統的人工水樣采樣方法的效率低，而且由于采樣環境多樣，往往會給人工采樣帶來極大的不便；尤其是在一些特殊的環境下，甚至無法進行人工采樣。

目前，為解決傳統人工水樣采樣方法存在的不足，無人采樣設備應運而生。無人機采樣是無人采樣的一種，目前的無人機水樣采集是通過在無人機上設置升降系統，并通過升降系統來升降采水器實現水樣采集。目前的無人機水樣采集雖然水樣采集方便，但無人機水樣采集的采水器往往只能夠進行一次水樣采集，這導致無人機水樣采集的效率難以提高。

例如，中國專利公開號CN104458329A，公開日2015年3月25日，發明創造的名稱為無人機水面定點自動采樣系統，包括采水器、升降機構和控制電路部分。該申請案的無人機水面定點自動采樣系統的采水器同樣只能夠進行一次水樣采集。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術中存在的不足，提供一種耗能低、效率高，能夠對不同水域進行多次定點水樣采集的基于無人機的水面單點漂浮式自動采集系統。

本發明的技術方案是：

一種基于無人機的水面單點漂浮式自動采集系統，包括自動采水裝置，所述自動采水裝置包括機架，設置在機架上部的浮力裝置及由左往右分布在機架上的一排采水筒，所述采水筒上設有進水結構及引信裝置，所述引信裝置包括設置在采水筒內設有浮力筒，設置在采水筒上端的第一豎直導套，可滑動設置在第一豎直導套內的引信導桿，且引信導桿的下端與浮力筒的上端相連接；所述進水結構包括采水筒上端并與采水筒內腔連通的豎直進水圓管，同軸設置在豎直進水圓管內的第二豎直導套，設置在第二豎直導套內的第二導桿及同軸設置在第二導桿下端的用于封堵豎直進水圓管的柱狀閥芯，所述第二導桿外側面上并位于第二豎直導套上方設有限位擋塊；所述進水結構位于引信導桿左側；各采水筒上端面設有豎直擋板，且豎直擋板位于引信導桿的右側，相鄰兩豎直擋板之間均設有觸發裝置；所述觸發裝置包括左右延伸的水平缸體，設置在水平缸體外側面上的進水接口，設置水平缸體內用于控制進水接口啟/閉的活塞體及設置在活塞體左端的活塞桿，所述水平缸體通過連接件固定在機架或采水筒上，位于相鄰兩豎直擋板之間的進水接口與豎直進水圓管之間通過連接管相連接；所述水平缸體的右端開口，左端封閉，且水平缸體的右端設有穿桿通孔，所述活塞桿穿過穿桿通孔，位于水平缸體外側的活塞桿上設有環形擋板，活塞桿上并位于環形擋板與水平缸體右端之間設有壓縮彈簧，所述豎直擋板的上端設有穿桿缺口，且穿桿缺口與活塞桿相對設置，所述活塞桿的端部鉸接有觸發桿，且觸發桿的端部往左穿過相鄰豎直擋板上端的穿桿缺口，所述觸發桿上設有觸動卡塊。

本方案的基于無人機的水面單點漂浮式自動采集系統耗能低，能夠對不同水域進行多次定點水樣采集，從而有效提高采樣效率。

作為優選，還包括設置在無人機上的升降裝置，所述升降裝置包括機座，可轉動設置在機座上的繞線輪，卷繞在繞線輪上的牽引繩及用于轉動繞線輪的驅動電機。

作為優選，機架上設有豎直導桿及浮動板，所述浮動板上設有浮動導套，且浮動導套套設在豎直導桿上，所述豎直導桿上設有上定位塊及下定位塊，且浮動導套位于上定位塊與下定位塊之間；所述牽引繩的端部與浮動導套的中部相連接；所述觸發裝置還包括豎直限位桿，且豎直限位桿位于活塞桿的正上方，所述豎直限位桿的上端與浮動板相連接；當浮動導套抵靠在上定位塊時，所述豎直限位桿位于環形擋板上方，當浮動導套抵靠在下定位塊時，所述豎直限位桿下端與活塞桿軸線之間的間距小于環形擋板的外徑；當觸發桿上的觸動卡塊位于相應豎直擋板的右側，且觸動卡塊抵靠在相應的豎直擋板的穿桿缺口邊緣時，所述豎直限位桿位于環形擋板的左側，且豎直限位桿靠近環形擋板。本方案結構可以保證自動采水裝置的工作穩定性。

作為優選，柱狀閥芯的外側面下邊緣設有環形下磁力塊，所述采水筒內腔的頂面上設有與環形下磁力塊相對應的環形上磁力塊，且所述豎直進水圓管的下端口位于環形上磁力塊內。