一种智能化基于水质采样的无人机系统技术方案

本发明专利技术公开了一种智能化基于水质采样的无人机系统，包括无人飞行器、采样控制系统、采样杯，其中采样控制系统包括电机固定板、卷线轴、中控板、自锁电机、联轴器、转速编码器、采样电机、回位挡板、回位缓冲器、水位定高探头、自锁齿轮、采样杯拉绳和回位开关。通过定高使无人机稳定的停留在水面上特定高度，然后通过控制卷线轴的转动圈数使采样杯精确的到达水面下指定位置，最后通过回位感应和自锁机制确保采满水样的采样杯牢固的停留在无人机的底部中心位置。整个水样采集过程能够通过编程自动完成和返航，无需人工干预。这个系统的最大优点就是可靠稳定、智能简便、符合标准的采样流程。

An intelligent unmanned aerial vehicle system based on water quality sampling

The invention discloses an intelligent UAV system based on water quality sampling, including unmanned aircraft, sampling control system, sampling cup, in which the sampling control system includes a motor fixing plate, spool, control board, self-locking motor, coupling, speed encoder, sampling electric machine, back baffle, return buffer, water level set the probe, locking gear, sampling cup rope and the return switch. The high stability of the UAV stay specific height on the surface of the water, and then by controlling the volume of the spool rotation number sampling cup at precise surface under the specified location, and finally through the return induction and self-locking mechanism to ensure full recovery of water sampling cup firmly stuck in the bottom of the center position of the uav. The whole water sampling process can be automatically completed and returned by programming without manual intervention. The biggest advantage of this system is the reliable, stable, intelligent, simple and standard sampling process.

【技术实现步骤摘要】
一种智能化基于水质采样的无人机系统
本专利技术属于无人机
，具体涉及一种智能化基于水质采样的无人机系统。
技术介绍
随着中国政府对环境问题的日益重视，系统推进水污染防治、水生态保护和水资源管理的工作迫在眉睫，高效全面的获取水质信息是水污染防治工作的先决条件，水质采样工作则是获取水质信息的关键环节。为了提高这个关键环节的工作效率以及在应急情况和复杂环境下快速完成水样采集任务，专利技术一种能快速、高效、全智能的水样采集工具是十分有必要的。目前大部分的采样工作是由人来完成的，人工采样的缺点是：1成本高、效率低、费时费力。2无法适应复杂陌生环境。也有用无人机才完成采样的，例如专利CN203975222U提出了一种采用水泵和吸管高空抽取水样的采样无人机，这种方法的优点是采样机构设计相对简单，载荷相对较轻，但缺点是:1采用泵抽取方式，当水体污染物较多时，采样管路容易堵塞，如果发生堵塞无法及时检测。2采样管路长时间容易滋生各种微生物，需要定期清洗或更换软管。3某些测量指标如溶解氧在抽取过程中会发生显著变化，造成测量误差。针对上述两种采样方式的不足，本专利技术设计的悬挂式无人机水质采样器系统可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能化基于水质采样的无人机系统，其特征在于：包括无人飞行器、采样控制系统和采样杯；其中采样控制系统包括定高子系统、收放绳子系统、电机圈数计算子系统、回位子系统、中央控制子系统以及装配子系统；收放绳子系统包括采样电机、联轴器、卷线轴和采样杯拉绳；电机圈数计算子系统包括转速编码器，转速编码器可以实时获取采样电机的转动圈数，转动圈数乘以卷线轴的卷线周长即可得到放线的长度，从而控制采样杯的下降高度；回位子系统包括回位缓冲器，回位开关，自锁齿轮和自锁电机； 中央控制子系统包括中控板，所述中控板上设有单片机、PH复合玻璃电极、499ADO溶氧量传感器、CA3140运算放大器、二个ADC0832A/D转...

【技术特征摘要】
1.一种智能化基于水质采样的无人机系统，其特征在于：包括无人飞行器、采样控制系统和采样杯；其中采样控制系统包括定高子系统、收放绳子系统、电机圈数计算子系统、回位子系统、中央控制子系统以及装配子系统；收放绳子系统包括采样电机、联轴器、卷线轴和采样杯拉绳；电机圈数计算子系统包括转速编码器，转速编码器可以实时获取采样电机的转动圈数，转动圈数乘以卷线轴的卷线周长即可得到放线的长度，从而控制采样杯的下降高度；回位子系统包括回位缓冲器，回位开关，自锁齿轮和自锁电机；中央控制子系统包括中控板，所述中控板上设有单片机、PH复合玻璃电极、499ADO溶氧量传感器、CA3140运算放大器、二个ADC0832A/D转换器以及一个LCD液晶显示屏；其中所述PH复合玻璃电极和499ADO溶氧量传感器的信号输入端分别连接至对应CA3140运算放大器的信号输入端，所述CA3140运算放大器输出的放大信号经过ADC0832A/D转换器转换成数字信号后输入所述单片机的多个不同的水质采样信号输入端，所述单片机通过对应端口分别向所述LCD显示器、扫描驱动电路以及报警电路输出控制信号；装配子系统包括电机固定板和回位挡板；采样电机和自锁齿轮固定在电机固定板上，回位缓冲器、回位开关固定在回位挡板上。2.如权利要求1所述的一种智能化基于水质采样的无人机系统，其特征在于：回位缓冲器包括弹簧以及弹簧两边的圆盘，当采样杯上升碰到回位缓冲期的下圆盘，下圆盘挤压弹簧，弹簧挤压上圆盘，上圆盘最后挤压限位开关，当弹簧的压力达到一定程度时，限位开关闭合，闭合信号传到中央控制子系统，中央控制子系统知道采样杯已经回位，停止采样杯的上升。3.如权利要求1所述的一种智能化基于水质采样的无人机系统，其特征在于：在采样电机停止运行后，中央控制子系统会控...

【专利技术属性】
技术研发人员：过成康，
申请(专利权)人：过成康，
类型：发明
国别省市：安徽,34