[發明專利]一種富營養化水體水質采樣無人機系統及其水質采樣方法

在審

• 申請號: 202210668348.2
• 申請日: 2022-06-14
• 公開（公告）號: CN115078001A
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 李健;蔣自成;唐國金;卞波;杜芳;陽京
• 申請（專利權）人: 廣東英諾威盛科技有限公司
• 主分類號: G01N1/14
• 分類號: G01N1/14;B64C39/02;B64D47/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 牛念

1.一種富營養化水體水質采樣無人機系統，其特征在于，包括：

無人飛行器，設置有控制單元，所述控制單元用于控制所述無人飛行器的啟停；

水質采樣裝置，與所述控制單元電連接；所述水質采樣裝置包括安裝支架、取水組件和噴氣組件；所述安裝支架的一端與所述無人飛行器處于飛行狀態時靠近地面的一側連接，另一端分別與所述取水組件和所述噴氣組件連接；所述取水組件用于采集目標取水點的富營養化水體；所述噴氣組件用于氣動移除目標取水點水體表面的干擾物。

2.根據權利要求1所述的富營養化水體水質采樣無人機系統，其特征在于，所述取水組件包括：

采樣容器，固定于所述安裝支架上，用于儲存待檢測樣品；

采樣管，一端與所述采樣容器連通，另一端用于連通富營養化水體；

采樣泵，設置于所述采樣管遠離所述采樣容器的一端，所述采樣泵的進水口用于抽取待檢測樣品，所述采樣泵的出水口與所述采樣管連通；所述采樣泵與所述控制單元電連接；

電磁閥，設置于所述采樣管的管路上，并與所述控制單元電連接。

3.根據權利要求2所述的富營養化水體水質采樣無人機系統，其特征在于，所述采樣管包括：

主管，一端與所述電磁閥的進水口連通，另一端用于連通富營養化水體；

支管，一端與所述電磁閥的出水口連通，另一端與所述采樣容器連通。

4.根據權利要求3所述的富營養化水體水質采樣無人機系統，其特征在于，所述取水組件還包括：

廢液管，一端與所述電磁閥的出水口連通；

廢液收集容器，與所述廢液管遠離所述電磁閥的一端連通。

5.根據權利要求4所述的富營養化水體水質采樣無人機系統，其特征在于，所述取水組件還包括：

安裝支桿，一端與所述安裝支架遠離所述無人飛行器的一端連接，另一端與所述采樣容器/廢液收集容器的容器口連接，所述安裝支桿呈陣列環繞排布于所述安裝支架遠離所述無人飛行器的一端。

6.根據權利要求2～5任一項所述的富營養化水體水質采樣無人機系統，其特征在于，所述采樣容器為采樣瓶和采樣袋中的任意一種。

7.根據權利要求1所述的富營養化水體水質采樣無人機系統，其特征在于，所述噴氣組件包括：

空氣壓縮機，與所述安裝支架遠離所述無人飛行器處于飛行狀態時靠近地面的一端連接；

噴氣管，一端與所述空氣壓縮機連通，另一端朝向目標取水點；

噴氣閥，設置于所述噴氣管的管路上，并與所述控制單元連接。

8.根據權利要求1所述的富營養化水體水質采樣無人機系統，其特征在于，所述噴氣組件包括：

噴氣瓶，與所述安裝支架遠離所述無人飛行器處于飛行狀態時靠近地面的一端連接，所述噴氣瓶內裝有壓縮空氣；

伸縮壓桿結構，一端與所述安裝支架遠離所述無人飛行器處于飛行狀態時靠近地面的一端連接，另一端靠近所述噴氣瓶的壓泵端，所述伸縮壓桿結構與所述控制單元連接。

9.根據權利要求1所述的富營養化水體水質采樣無人機系統，其特征在于，所述水質采樣裝置還包括：

攝像裝置，與所述安裝支架連接，用于獲取目標取水點水體表面的影像。

10.一種采用如權利要求1～9任一項所述的富營養化水體水質采樣無人機系統進行水質采樣的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：控制無人機系統到達目標取水點，懸停于富營養化水體上方；

S2：利用攝像裝置遠程觀察并確定無人機距離富營養化水體表面的高度，使噴氣組件靠近水體表面，控制噴氣組件向水體表面噴氣，以氣動移除目標取水點水體表面的干擾物；

S3：通過攝像裝置觀察目標取水點水體表面，待干擾物移除干凈后，控制取水組件的采樣管浸沒于水中；

S4：控制電磁閥打開通向廢液管的支管管路，控制采樣泵吸取少量待檢測水樣潤洗管路，潤洗結束后，采樣泵停止轉動；

S5：控制電磁閥打開通向預設采樣容器的管路，控制采樣泵吸取水樣，待水樣量達到預設采樣量時，采樣泵停止轉動；

S6：采樣結束后控制無人機系統飛往下一個目標采樣點進行再次采樣，循環重復上述步驟1～5。