一种水质信息的检测采集设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种水质信息的检测采集设备，包括无人机、检测连接主板、检测采集模块，所述的无人机自身装有无人机控制系统、无人机无线通讯系统、无人机定位系统、摄像头，所述的检测采集模块包括水质取样模块、水质检测模块、光谱仪传感器模块、无线通信传输模块、太阳能电池模块、数据备份储存模块，基于远程无人机的控制和机械手控制技术，可以在取样过程中避免的工作人员亲自去采样，适用于各种环境，尤其适用于偏远地区大型湖泊水域水质检测，降低了工作强度、提高了工作效率，缩短了检测周期。

A kind of equipment for detecting and collecting water quality information

【技术实现步骤摘要】
一种水质信息的检测采集设备
本技术涉及水质检测
，具体是指一种水质信息的检测采集设备。
技术介绍
随着经济的快速发展，人口快速增长，人类社会活动日益频繁和企业规模不断扩大，大量的生活污水、有机物、重金属等有毒有害的污染物不断进入河流湖泊，水体污染问题的日渐严重。目前的水质检测手段主要是依靠人工对水体进行采样，然后再将水样送至实验室进行检测。这种操作的问题在于取样和检测脱节，一方面样品传递周期比较长，不能及时获取检测结果，影响检测结果的实效性，另一方面，在水质调查过程中，碍于地形位置的影响，传统人工检测手段的取样，危险难度大，且水质样本很难符合要求。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是，针对以上问题提供一种水质信息的检测采集设备。为解决上述技术问题，本技术提供的技术方案为：一种水质信息的检测采集设备，包括无人机1、检测连接主板2、检测采集模块，所述的无人机1自身装有无人机控制系统、无人机无线通讯系统、无人机定位系统、摄像头3，所述的检测连接主板2设于无人机1底部，用于连接各个检测采集模块，并且检测连接主板2设有盖板4，盖板4上有卡扣，防水橡胶条；所述的检测采集模块包括水质取样模块、水质检测模块、光谱仪传感器模块、无线通信传输模块、太阳能电池模块、数据备份储存模块，所述的水质取样模块包括机械手5、浮漂感应器6，所述的机械手5为多关节机械手，机械手5的抓取部分采用夹钳机构，机械手5通过卡扣固定在盖板4，并通过插线连接主板，所述的浮漂感应器6设于机械手5一侧，通过卡扣固定在盖板4内侧，并通过插槽连接主板；所述的水质检测模块包括水质进样箱7、吊环8、高精度低功耗阻抗转换器、超低功耗MSP430芯片、电导率传感器和温度传感器，所述的水质进样箱7设于机械手5另一侧，通过螺丝固定在无人机1的腹部，并且水质进样箱7和检测连接主板2之间是设有连接口，所述的吊环8为夹钳结构，通过螺丝紧固在水质进样箱7的中间位置，所述的高精度低功耗阻抗转换器是焊接集成于检测连接主板2，所述的超低功耗MSP430芯片是卡扣式连接在检测连接主板2上，所述的电导率传感器设于水质进样箱7内侧面，通过排线连接检测连接主板2，所述的温度传感器设于水质进样箱7内的另一侧，通过排线连接检测连接主板2；所述的光谱仪传感器模块包括成像系统处理芯片、辐亮度传感器9和辐照度传感器10，所述的成像系统处理芯片焊接集成于检测连接主板2，设于无线传输模块一侧，所述辐亮度传感器9设于无人机1的侧面，并且与成像系统处理芯片通过插线连接，所述辐照度传感器10设于无人机1的另一侧面，并且与成像系统处理芯片通过插线连接；所述的太阳能电池模块包括可拆卸的锂电池、逆变器芯片和太阳能光伏板11，所述的可拆卸的锂电池设有由铜片卡槽，通过卡扣固定于无人机1后端，所述逆变器芯片设于检测连接主板上，通过焊接固定于可拆卸的锂电池一侧，所述的太阳能光伏板设于无人机顶部，通过引导线接入逆变器芯片，所述的数据备份储存模块包括机内储存硬盘和外接存储卡，所述的机内储存硬盘通过M.2接口设于检测连接主板2上，所述的外接存储卡通过卡扣设于检测连接主板2一侧。本技术与现有技术相比的优点在于：本设备利用无人机的灵活便携特性，结合水质检测技术，对复杂地形地区的水体可以实现实时检测，为水环境保护和治理提供有力帮助。本设备不仅可以获取水质常规的BOD、COD、氨氮、总磷、总氮、浊度、PH和溶解氧参数，还可以采用光谱仪传感器模块获取水质的生态指标包括叶绿素a、藻蓝蛋白(蓝绿藻色素)、CDOM(有色可溶性有机物)、透明度、悬浮物。实现了对水质的多维度客观检测，从而在取样过程中避免的工作人员亲自去采样，降低了工作强度、提高了工作效率，缩短了检测周期。作为改进，所述的无人机1外壳材料均采用防水涂层配合所述的防水橡胶条，防水防护达到IP68，防止在水质取样模块时，无人机线路涉水。作为改进，所述的浮漂感应器6是配合机械手进行水质取样时候，可以保持无人机对于水体的相对距离，保持无人机平稳运行。作为改进，所述的吊环8是可以配合机械手将水质样本固定在水质进样箱中，便于水质检测模块、光谱仪传感器模块的快速检测操作。作为改进，所述的水质检测模块是采用电磁电导率测量法，实现对水质的在线检测，可以获取水质样本的BOD、COD、氨氮、总磷、总氮、浊度、PH和溶解氧参数，水质参数生成后，及时备份储存在机内储存硬盘。作为改进，所述的超低功耗MSP430芯片可以将电导率传感器和温度传感器对取样水质获得的实验数据，进行一个低功率的处理运算，高效利用太阳能电池模块。作为改进，所述的无线通信传输模块包括GPRS通信、SMS通信、3G/4G通信、蓝牙5.0通信和Wi-Fi通信，在控制指令和数据传输是经无线通信传输模块加密传送的。作为改进，所述的太阳能电池模块采用可拆卸的锂电池，并且可以使用太阳能光伏板11充电进行长期取样检测，也可以快速更换可拆卸的锂电池作业。作为改进，所述的数据备份储存模块是用于备份水质检测信息，防止由于地形复杂或者天气原因，传输回来的检测数据失效，获得的水质数据可以有数据线和外接存储卡，拷贝到计算机里做进一步处理。附图说明图1是一种水质信息的检测采集设备的结构示意图。如图所示：1、无人机，2、检测连接主板，3、摄像头，4、盖板，5、机械手，6、浮漂感应器，7、水质进样箱，8、吊环，9、辐亮度传感器，10、辐照度传感器，11、太阳能光伏板。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的详细说明。本技术在具体实施时，一种水质信息的检测采集设备，包括无人机、检测连接主板、检测采集模块，所述的无人机自身装有无人机控制系统、无人机无线通讯系统、无人机定位系统、摄像头，所述的检测连接主板设于无人机底部，用于连接各个检测采集模块，并且检测连接主板设有盖板，盖板上有卡扣，防水橡胶条；所述的检测采集模块包括水质取样模块、水质检测模块、光谱仪传感器模块、无线通信传输模块、太阳能电池模块、数据备份储存模块，所述的水质取样模块包括机械手、浮漂感应器，所述的机械手为多关节机械手，机械手的抓取部分采用夹钳机构，机械手通过卡扣固定在盖板，并通过插线连接主板，所述的浮漂感应器设于机械手一侧，通过卡扣固定在盖板，并通过插槽连接主板；所述的水质检测模块包括水质进样箱、吊环、高精度低功耗阻抗转换器、超低功耗MSP430芯片、电导率传感器和温度传感器，所述的水质进样箱设于机械手另一侧，通过螺丝固定在无人机的腹部，并且水质进样箱和检测连接主板之间是设有连接口，所述的吊环为夹钳结构，通过螺丝紧固在水质进样箱的中间位置，所述的高精度低功耗阻抗转换器是焊接集成于检测连接主板，所述的超低功耗MSP430芯片是卡扣式连接在检测连接主板上，所述的电导率传感器设于水质进样箱内侧面，通过排线连接检测连接主板，所述的温度传感器设于水质进样箱内的另一侧，通过排线连接检测连接主板；所述的光谱仪传感器模块包括成像系统处理芯片、辐亮度传感器和辐照度传感器，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水质信息的检测采集设备，包括无人机(1)、检测连接主板(2)、检测采集模块，所述的无人机(1)自身装有无人机控制系统、无人机无线通讯系统、无人机定位系统、摄像头(3)，所述的检测连接主板(2)设于无人机(1)底部，用于连接各个检测采集模块，并且检测连接主板(2)外设有盖板(4)，盖板(4)上有卡扣，防水橡胶条；所述的检测采集模块包括水质取样模块、水质检测模块、光谱仪传感器模块、无线通信传输模块、太阳能电池模块、数据备份储存模块，所述的水质取样模块包括机械手(5)、浮漂感应器(6)，所述的机械手(5)为多关节机械手，机械手(5)的抓取部分采用夹钳机构，机械手(5)通过卡扣固定在盖板(4)内侧，并通过插线连接主板，所述的浮漂感应器(6)设于机械手(5)一侧，通过卡扣固定在盖板(4)，并通过插槽连接主板；所述的水质检测模块包括水质进样箱(7)、吊环(8)、高精度低功耗阻抗转换器、超低功耗MSP430芯片、电导率传感器和温度传感器，所述的水质进样箱(7)设于机械手(5)另一侧，通过螺丝固定在无人机(1)的腹部，并且水质进样箱(7)和检测连接主板(2)之间是设有连接口，所述的吊环(8)为夹钳结构，通过螺丝紧固在水质进样箱(7)的中间位置，所述的高精度低功耗阻抗转换器是焊接集成于检测连接主板(2)，所述的超低功耗MSP430芯片是卡扣式连接在检测连接主板(2)上，所述的电导率传感器设于水质进样箱(7)内侧面，通过排线连接检测连接主板(2)，所述的温度传感器设于水质进样箱(7)内的另一侧，通过排线连接检测连接主板(2)；所述的光谱仪传感器模块包括成像系统处理芯片、辐亮度传感器(9)和辐照度传感器(10)，所述的成像系统处理芯片焊接集成于检测连接主板(2)，设于无线传输模块一侧，所述辐亮度传感器(9)设于无人机(1)的侧面，并且与成像系统处理芯片通过插线连接，所述辐照度传感器(10)设于无人机(1)的另一侧面，并且与成像系统处理芯片通过插线连接；所述的太阳能电池模块包括可拆卸的锂电池、逆变器芯片和太阳能光伏板(11)，所述的可拆卸的锂电池设有由铜片卡槽，通过卡扣固定于无人机(1)后端，所述逆变器芯片设于检测连接主板(2)上，通过焊接固定于可拆卸的锂电池一侧，所述的太阳能光伏板(11)设于无人机(1)顶部，通过引导线接入逆变器芯片，所述的数据备份储存模块包括机内储存硬盘和外接存储卡，所述的机内储存硬盘通过M.2接口设于检测连接主板(2)上，所述的外接存储卡通过卡扣设于检测连接主板(2)一侧。/n...

【技术特征摘要】
1.一种水质信息的检测采集设备，包括无人机(1)、检测连接主板(2)、检测采集模块，所述的无人机(1)自身装有无人机控制系统、无人机无线通讯系统、无人机定位系统、摄像头(3)，所述的检测连接主板(2)设于无人机(1)底部，用于连接各个检测采集模块，并且检测连接主板(2)外设有盖板(4)，盖板(4)上有卡扣，防水橡胶条；所述的检测采集模块包括水质取样模块、水质检测模块、光谱仪传感器模块、无线通信传输模块、太阳能电池模块、数据备份储存模块，所述的水质取样模块包括机械手(5)、浮漂感应器(6)，所述的机械手(5)为多关节机械手，机械手(5)的抓取部分采用夹钳机构，机械手(5)通过卡扣固定在盖板(4)内侧，并通过插线连接主板，所述的浮漂感应器(6)设于机械手(5)一侧，通过卡扣固定在盖板(4)，并通过插槽连接主板；所述的水质检测模块包括水质进样箱(7)、吊环(8)、高精度低功耗阻抗转换器、超低功耗MSP430芯片、电导率传感器和温度传感器，所述的水质进样箱(7)设于机械手(5)另一侧，通过螺丝固定在无人机(1)的腹部，并且水质进样箱(7)和检测连接主板(2)之间是设有连接口，所述的吊环(8)为夹钳结构，通过螺丝紧固在水质进样箱(7)的中间位置，所述的高精度低功耗阻抗转换器是焊接集成于检测连接主板(2)，所述的超低功耗MSP430芯片是卡扣式连接在检测连接主板(2)上，所述的电导率传感器设于水质进样箱(7)内侧面，通过排线连接检测连接主板(2)，所述的温度传感器设于水质进样箱(7)内的另一侧，通过排线连接检测连接主板(2)；所述的光谱仪传感器模块包括成像系统处理芯片、辐亮度传感器(9)和辐照度传感器(10)，所述的成像系统处理芯片焊接集成于检测连接主板(2)，设于无线传输模块一侧，所述辐亮度传感器(9)设于无人机(1)的侧面，并且与成像系统处理芯片通过插线...

【专利技术属性】
技术研发人员：戚玉华，陈斌，孙春丽，
申请(专利权)人：戚玉华，
类型：新型
国别省市：河南;41