[實用新型]一種用于水質自動采樣的無人機裝置

有效

• 申請號: 201721270176.4
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN207649951U
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 馬俊杰;李春鵬
• 申請（專利權）人: 北京東方園林環境股份有限公司
• 主分類號: G01N1/14
• 分類號: G01N1/14;G05D1/04;B64C27/08;B64D47/00
• 代理公司: 北京金蓄專利代理有限公司 11544
• 代理人: 孫巍

本實用新型涉及一種用于水質自動采樣的無人機裝置，包括無人機飛行器主體、設置在所述無人機飛行器主體側面的無人機支腳以及能源與控制單元，所述無人機裝置還包括設置在所述無人機飛行器主體下側的安裝支架，所述安裝支架上安裝有自動水質采樣單元。在所述步進電機帶動下，所述旋轉導向軸旋轉到采樣瓶的位置，并且水質樣本依次經過采樣泵、采樣軟管、凹槽導流機構導入到采樣瓶中。本實用新型的無人機裝置能夠在一個工作周期中依次采集多個采樣點水質樣品，便于返回后進行同步分析，進一步提高采樣效率，而且能夠根據要求靈活設置樣品采集數量并能夠靈活控制每次水樣采集的深度，便于不同區域或流域的水質樣品快速自動采集。

技術領域

本實用新型涉及環境監測領域，特別是涉及一種用于水質自動采樣的無人機裝置。

背景技術

在水環境監測領域，要取得真實、準確且完整的水質監測數據，首先需要獲得具有代表性的水質樣品。針對河流、湖泊、水庫、近岸海域等地表水體進行水樣采集時，不僅需要采集岸邊采樣點的水質樣本，還需要采集遠離岸邊采樣點的水質樣品。通常采樣人員需要乘坐船只去采樣點完成采集，存在人工操作危險系數大、人力物力消耗大、耗時長且影響水樣分析時效性、人員操作習慣差異影響采樣質量、采樣點周圍地形特殊難以到達等缺點。

由于水質樣品人工采集過程中需要采樣人員乘坐船只去采樣點完成采集。人工操作離水面較近且受氣候、水流等條件影響，危險系數大；需要消耗人員工時，存在船舶使用和燃料動力等費用，人力物力消耗大；操作復雜，單次采樣時間長，不同采樣點之間耗時長，影響水樣分析時效性；人員操作中因習慣差異會導致樣品采集質量的差異，不利于水質分析和對比；當采樣點處于狹小或水深不夠等特殊地形時，船只和人員難以到達并完成采樣。

將無人機應用于水質自動采樣能夠大大降低工作人員危險系數、減少成本、提升水質采樣效率和檢測時效性、避免人工操作對采樣質量的影響，而且機動性強、結構緊湊，能夠到達特殊地形處的采樣點。水質采樣取水方式一般有采樣桶直接取水和泵管抽吸取水兩類。

采樣桶直接取水時水樣容易濺出，不適合搭載在無人機上，只能采集表層水樣，且無法實現多個采樣點取水，工作效率較低。無人機采用泵管抽吸取水時需要考慮多個采樣瓶取水的需求，便于搭載于無人機上，而且需要根據應用要求靈活定義采樣瓶數量和采樣深度，便于應用擴展。而現有設計通常采用與無人機旋翼數量相同的采樣瓶，而且每個采樣瓶需要分別配備泵管系統，系統復雜，成本較高且影響可靠性，更重要的是，采樣瓶數量無法靈活擴展，也無法控制每次水樣采集的深度，難以滿足不同應用場合的要求。

實用新型內容

本實用新型的目的是鑒于以上敘述，有必要提供一種能夠快速自動依次抵達各個指定取水點、采樣瓶數量可靈活配置、系統簡潔并能實現自動高質量取水的無人機裝置。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種用于水質自動采樣的無人機裝置，包括無人機飛行器主體、設置在所述無人機飛行器主體側面的無人機支腳以及能源與控制單元，所述無人機裝置還包括設置在所述無人機飛行器主體下側的安裝支架，所述安裝支架上安裝有自動水質采樣單元，所述自動水質采樣單元包括采樣瓶、安裝采樣瓶的支撐本體機構、設置在所述支撐本體機構下側的采樣泵、與所述采樣泵相連的采樣軟管，所述支撐本體機構包括設置在底部的底盤、設置在上部的旋轉導向蓋、貫穿連接所述底盤與旋轉導向蓋的空心軸狀軸承安裝座，所述采樣瓶設置在所述底盤與旋轉導向蓋中間，所述底盤、旋轉導向蓋、空心軸狀軸承安裝座之間通過設置在上部的支架連接，所述空心軸狀軸承安裝座中部安裝有第一軸承、上部安裝有旋轉導向軸、頂部安裝有第二軸承，所述安裝支架上部設置有步進電機，所述旋轉導向蓋上設有與所述采樣瓶連通的凹槽導流機構。

優選地，所述采樣瓶采用具有松緊性的織帶固定、塑料卡扣固定或者不銹鋼抱箍固定，所述采樣瓶的瓶口形狀為漏斗狀，且在采樣瓶瓶口的細口端設置遮擋板；所述采樣瓶呈中心對稱排布或者陣列型布置。