[實用新型]一種無人機與無人船協(xié)同的水質檢測裝置

有效

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• 申請日: 2021-02-26
• 公開（公告）號: CN215339059U
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發(fā)明（設計）人: 朱星語;劉云平;李家豪;張豪
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: G01N1/14
• 分類號: G01N1/14;G01N33/18;B63B35/52;B64C39/02
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 王楠

本實用新型提供一種無人機與無人船協(xié)同的水質檢測裝置，包括無人機和無人船，所述無人船表面設置有停落坪，所述無人機包括機體、降落架和采水裝置；所述無人機通過采水裝置進行水樣的采集，通過降落架停落在停落坪上；所述無人船內設置有樣品存放空間，樣品存放空間設置在停落坪正下方，無人機降落后，采水裝置采集的水樣進入樣品存放空間內儲存。本實用新型利用無人船、無人機等新興技術改造傳統(tǒng)人工水質采樣，減小復雜水域水質采樣的困難性，減少人力成本，提高采水作業(yè)的安全性，并且使采樣樣品更符合檢測要求，從而提高水質檢測精度。本裝置設計合理，結構簡單，操作方便，實用性強，使用安全，推廣前景廣闊。

技術領域

本實用新型屬于水樣采集技術領域，具體涉及一種無人機與無人船協(xié)同的水質檢測裝置。

背景技術

無人機與無人船在軍事、水文觀測、環(huán)境監(jiān)測、編隊表演等領域的應用日益廣泛，在危險工作環(huán)境下，無人機與無人船成為了完成任務目標的可靠手段。

供分析河流天然水化學成分的水樣，一般在水文站測流斷面中泓水面下0.2～0.5米采取，斷面開闊時應當增加采樣點。岸邊采樣點須設在水流通暢處。必要時還可在不同深度分層取樣。進行河流水質野外調查時，應在順直河道主流位置取樣。否則，也應盡量遠離岸邊，在流速較大地點采樣。

在對復雜水域進行水質采樣時，人工駕船有一定的危險；在湍急水流處，無人船也很難平穩(wěn)完成采樣任務；如今常見的水質采樣無人機續(xù)航能力不足，無法在一次飛行任務中完成多次采樣。

如專利號CN208979094U公開的一種水質采樣無人機，在進行水樣采集時，無人機帶動采樣器飛行至預定位置，然后卷繩下降，使得采樣器到達水面對水樣進行采集，采集完成后，盤線器對卷繩進行收拉，使得取樣器向上運動，運動至箱體下方時，第一驅動電機動作，帶動絲杠轉動，使得兩個L形掛鉤與取樣器上的圓環(huán)匹配，對取樣器起到固定作用，然后無人機飛回。這樣設置可以避免無人機接觸水面，避免無人機不必要的損壞，延長無人機的使用壽命。該系統(tǒng)著重研究了如何防止無人機在進行水質采樣時被水花濺射，突出了水質采樣系統(tǒng)的安全性，結構簡單易操作，但是不能一次性對不同深度的水域進行采樣，采樣方式不符合國家要求，不能很好的完成水文觀測任務。

如專利號CN105571904B公開的一種水質采樣無人機，所述水樣采集裝置包括潛水泵、壓力液位傳感器和軟管，其中潛水泵和壓力液位傳感器安裝在一起，能夠實時獲知潛水泵處于液面以下的深度，實現(xiàn)定深采樣；用于水樣傳輸?shù)能浌芤欢撕蜐撍玫某鏊诉B接，軟管的中間部分纏繞在樣品儲存裝置的外壁。還包括分樣裝置，分樣裝置的進樣口和軟管聯(lián)接，分樣裝置多個出樣口分別和樣品儲存裝置的各層的進樣口連接，實現(xiàn)將水樣存儲到樣品儲存裝置的不同層。樣品儲存裝置包括多層可拆卸塑料瓶，每一層和上一層之間通過螺紋相連。當旋轉樣品儲存時，在潛水泵的重力下，潛水泵會自動下降，同時伸縮桿會同步的收縮，實現(xiàn)水樣采集裝置下放；當反向旋轉樣品儲存時，軟管會在樣品儲存裝置的外壁纏繞，同時伸縮桿會同步的伸長，實現(xiàn)了水樣采集裝置的收取。該系統(tǒng)的采樣器裝置較為完善，但未解決樣品儲存裝置的裝卸和無人機續(xù)航問題，實際運行中無人機攜帶大量樣品時，續(xù)航能力較差，可能會出現(xiàn)無人機電量不足的危險；同時整個采樣裝置過大，無法保證無人機完成任務后平穩(wěn)降落。

因此，發(fā)明一種安全可靠，續(xù)航能力強的無人水質采樣系統(tǒng)是十分有必要的。本專利正是針對這些問題，提出了一種無人機與無人船協(xié)同的水質檢測裝置，將無人船與無人機協(xié)同應用在水質采樣，提高了無人水質采樣系統(tǒng)的續(xù)航能力和復雜任務完成能力，從而提高復雜水域水質采樣效率，減少人力投入。

發(fā)明內容

本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種無人機與無人船協(xié)同的水質檢測裝置，以解決應用在水質采樣領域的無人機采樣效率低下、不安全，無人船無法進入復雜水域進行水質采樣的問題。

本實用新型采用以下技術方案：