一种基于多旋翼无人机的水样检测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及环境检测技术领域，具体涉及一种基于多旋翼无人机的水样检测系统，包括地面站、无人机、安装于无人机上的升降装置以及与所述升降装置连接的水质检测装置，所述地面站与无人机无线通信连接；所述无人机包括机体和机臂，所述机臂有多个且环绕所述机体设置，所述机体底部或所述机臂远离机体端的底部固定有浮力装置。本实用新型专利技术所提供的基于多旋翼无人机的水样检测系统，利用无人机机动灵活、采集范围广的优势，极大地提高了采样效率，节省了人力，操作方便，提高了实验的准确性。

A water sample detection system based on multi rotor unmanned aerial vehicle

The utility model relates to the technical field of environmental monitoring, in particular relates to a multi rotor UAV Based on the water detection system, including water quality detection device, UAV Ground Station, installed in the lifting device on the machine and is connected with the lifting device, the UAV Ground Station is connected with the wireless communication; machine which comprises a machine body and the machine arm, the arm has a plurality of and around the body set, the bottom of the body or the arm away from the machine body end is fixed to the bottom of the buoyancy device. The water sample detection system based on multi rotor UAV provided by the utility model greatly improves the sampling efficiency, saves manpower and operates conveniently, and improves the accuracy of the experiment.

【技术实现步骤摘要】
一种基于多旋翼无人机的水样检测系统
本技术涉及环境检测
，具体涉及一种基于多旋翼无人机的水样检测系统。
技术介绍
环境检测是环境管理的重要组成部分，是环境保护工作最为重要的基础性和前沿性工作。其中，水质检测是环境检测中最重要的部分，要真实地反映水质污染状况，必须检测具有代表性的水样，例如，针对洋流的检测，传统的方法是开船到水质取样点抽取水样或用检测装置进行检测，不仅耗费人力、物力和时间，而且容易破坏水质取样点的原有环境，使水样失去代表性。
技术实现思路
本技术为了解决上述技术问题，提供一种基于多旋翼无人机的水样检测系统，克服了现有技术中存在的取样浪费人力、耗费时间长、且取样环境容易被破坏、导致的水样不具代表性的问题。为了达到上述技术效果，本技术包括以下技术方案：一种基于多旋翼无人机的水样检测系统，包括地面站、无人机、安装于无人机上的升降装置以及与所述升降装置连接的水质检测装置，所述地面站与无人机无线通信连接；所述无人机包括机体和机臂，所述机臂有多个且环绕所述机体设置，所述机体底部或所述机臂远离机体端的底部固定有浮力装置。本技术所提供的水样检测系统，采用无人机飞至采样点进行水质检测，通过升降装置控制水质检测装置相对无人机进行升降，水质检测装置的检测结果通过无人机传送至地面站，能够高效准确地对水质进行检测，减少了人工劳动。进一步地，所述无人机上设置有飞行控制模块、导航定位系统和测距传感器，所述升降装置、导航定位系统以及测距传感器均与所述飞行控制模块连接。采用上述技术方案，包括以下有益效果：本技术所提供的基于多旋翼无人机的水样检测系统，利用无人机机动灵活、采集范围广的优势，极大地提高了采样效率，节省了人力，操作方便，提高了实验的准确性。附图说明图1为本技术所提供基于多旋翼无人机的水样检测系统中无人机的结构示意图；图2为本技术所提供基于多旋翼无人机的水样检测系统的结构框图。1、机体；2、机臂；3、吊舱；4、底座；5、驱动电机；6、离合器；7、轴杆；8、卷线轮；9、牵拉绳；10、水质检测装置；11、浮力装置；12、测距传感器。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本技术及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本技术中的具体含义。此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。下面通过具体的实施例并结合附图对本技术做进一步的详细描述。参阅图1和2，本实施例1提供了一种基于多旋翼无人机的水样检测系统，包括地面站、无人机、安装于无人机上的升降装置以及与所述升降装置连接的水质检测装置10，地面站与无人机无线通信连接，本实施例中无人机通过3G网络、4G网络、5G网络中的一种与地面站通信连接，也可采用数传等数链无线电与地面站无线通信，无人机机体1底部设有下端开口的吊舱3，升降装置固定在吊舱3内。无人机包括机体1和机臂2，所述机臂2有多个且环绕所述机体1设置，所述机体1底部或所述机臂2远离机体1端的底部固定有浮力装置11，两者也可都设有浮力装置11，本实施例中，机臂2一端与机体1相连，另一端的底部固定有浮力装置11。本实施例中所提供的浮力装置11为浮筒或气囊，需要说明的是，浮力装置11并不限于该浮筒或气囊，所有能实现无人机漂浮在海面上的装置都可作为浮力装置。本实施例中所提供的无人机为多旋翼无人机，机臂2有多个，为了保证无人机平稳地漂浮在海面上，每个机臂2对应位置都设有浮力装置11。另外，无人机上设置有飞行控制模块、导航定位系统和测距传感器12，所述升降装置、导航定位系统以及测距传感器12均与所述飞行控制模块连接。采样时，通过地面站远程控制进行遥控，地面站上加载卫星地图，输入采样点定位坐标，并通过无线信号发送装置将定位坐标发送给无人机上的导航定位系统，控制无人机根据定位坐标飞至目标采集点。当到达目标采集点上空，打开测距传感器12，无人机由目标采集点上空开始降落，所述测距传感器12为超声波传感器、气压传感器、毫米波雷达、红外雷达、激光雷达中的一种，本实施例中，所采用的测距传感器12为气压传感器，能够实时测得无人机距离水面的高度，当降落至海面，无人机通过浮力装置11漂浮在海面，升降装置启动，将水质检测装置10降落至预定深度，水质检测装置10进行检测，并将检测结果发送至地面站，或者将检测结果传至无人机，再由无人机发送至地面站，也可以在无人机上设有数据存储装置，数据存储装置与所述飞行控制模块连接，检测结果可以存储在数据存储装置中；水质检测装置10上可设有无线信号发射模块，通过无线信号发射模块将检测结果发送至地面站。在实施例1的基础上，本实施例2提供了一种升降装置，所述升降装置包括底座4、通过轴杆7转动设置在底座4上的卷线轮8、卷绕在所述卷线轮8上的牵拉绳9以及用于转动所述卷线轮8的驱动电机5，所述驱动电机5通过离合器6与所述轴杆7连接，所述驱动电机5与所述飞行控制模块连接，所述牵拉绳9连接所述水质检测装置10。驱动电机5带动卷线轮8转动，实现对牵拉绳9的收放，从而使得水质检测装置10升降。在本实施例中，无人机上还设有视频传感器和无线信号发射模块，所述视频传感器与所述无线信号发射模块连接，所述无线信号发射模块与地面站设置的无线信号接收模块无线链路连接。视频传感器能够实施水面摄像，并传输至地面站，通过照片、视频和监测数据全方面掌握采样水域处的水质状况。由于无人机在进行水样检测过程中，难免会碰触到海水，为了避免被海水侵蚀，在所述机体、机臂表面皆涂覆有防护层，该防护层具有防水和防腐蚀作用。以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多旋翼无人机的水样检测系统，其特征在于，包括地面站、无人机、安装于无人机上的升降装置以及与所述升降装置连接的水质检测装置（10），所述地面站与无人机无线通信连接；所述无人机包括机体（1）和机臂（2），所述机臂（2）有多个且环绕所述机体（1）设置，所述机体（1）底部或所述机臂（2）远离机体（1）端的底部固定有浮力装置（11）。

【技术特征摘要】
1.一种基于多旋翼无人机的水样检测系统，其特征在于，包括地面站、无人机、安装于无人机上的升降装置以及与所述升降装置连接的水质检测装置（10），所述地面站与无人机无线通信连接；所述无人机包括机体（1）和机臂（2），所述机臂（2）有多个且环绕所述机体（1）设置，所述机体（1）底部或所述机臂（2）远离机体（1）端的底部固定有浮力装置（11）。2.根据权利要求1所述的水样检测系统，其特征在于，所述无人机上设置有飞行控制模块、导航定位系统和测距传感器（12），所述升降装置、导航定位系统以及测距传感器（12）均与所述飞行控制模块连接。3.根据权利要求2所述的水样检测系统，其特征在于，所述升降装置包括底座（4）、通过轴杆（7）转动设置在底座（4）上的卷线轮（8）、卷绕在所述卷线轮（8）上的牵拉绳（9）以及用于转动所述卷线轮（8）的驱动电机（5），所述驱动电机（5）通过离合器（6）与所述轴杆（7）连接，所述驱动电机（5）与所述飞行控制模块连接，所述牵拉绳（9）连接所述水质检测装置（10）。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹亮亮，王飞，李少斌，张羽，
申请(专利权)人：上海拓攻机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31