一种基于无人机的采煤沉陷积水区调查及采样装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于无人机的采煤沉陷积水区调查及采样装置，包括无人机、航拍相机、升降机构、采样机构和控制器；所述航拍相机安装在无人机的下端，所述升降机构安装在无人机的下端，所述采样机构安装在升降机构的下端；所述控制器分别与无人机、航拍相机和升降机构连接。本实用新型专利技术利用无人机搭载航拍相机飞至沉陷区上空进行航拍调查，尽可能地拍摄沉陷区全貌，确认采样点；并通过设置的升降机构将采样机构放入采样点水面以下指定深度进行采样，与传统人工调节及采样方式相比，省时省力，操作简单，避免地形和水域环境的干扰，调查采样的效率和科学性大大提高。采样的效率和科学性大大提高。采样的效率和科学性大大提高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无人机的采煤沉陷积水区调查及采样装置


[0001]本技术涉及环境监测
，具体为一种基于无人机的采煤沉陷积水区调查及采样装置。

技术介绍

[0002]煤矿沉陷区是地下煤炭被采出后，将在原位形成采空区，随着采空区面积增大，上覆岩层将会发生移动与变形，当采空区面积达到一定程度后，上覆岩层的变形和破坏将会影响到地表，引起地面沉陷，地下水会不断的漫入地面，或随着时间的推移，雨雪的汇入，最终形成一块沉陷区域，随着掘进面的加大，沉陷区也随之加大，地表的积水也不断的加深，对地表的测量工作造成一定的困难。
[0003]采煤沉陷积水区调查及采样对沉陷区水生态环境的监测具有重要意义，对于采煤沉陷积水区的现状调查及采样，目前传统做法是人工沿沉陷区岸边调查或者划船贯穿沉陷区调查，费时费力，调查效率低下；目前传统的沉陷区水样采集装置是由采样人员手提采样器在岸边或划船至水域中间进行采样，耗时耗力，受沉陷区地形、周边环境影响大；此外在岸边采样容易受泥沙、水草等因素干扰，所采水样不具有代表性，测试结果不能准确反映沉陷区的水质现状。
[0004]公开号为CN110096803A的专利技术专利申请公开了一种煤矿沉陷水域水下地形勘测及水资源计算的方法。该申请通过无人船进行沉陷区水域面积测量，虽然能够有效降低采样人员的劳动强度，但无人船与传统的采样方式相同也容易受到水样环境的影响，仍存在上述提到的问题。

技术实现思路

[0005]本技术所要解决的技术问题在于：解决现有进行采煤沉陷积水区调查及采样费事费力的问题。/>[0006]为解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案：
[0007]一种基于无人机的采煤沉陷积水区调查及采样装置，包括无人机、航拍相机、升降机构、采样机构和控制器；
[0008]所述航拍相机安装在无人机的下端，所述升降机构安装在无人机的下端，所述采样机构安装在升降机构的下端；
[0009]所述控制器分别与无人机、航拍相机和升降机构连接。
[0010]优点：本技术利用无人机搭载航拍相机飞至沉陷区上空进行航拍调查，尽可能地拍摄沉陷区全貌，确认采样点；并通过设置的升降机构将采样机构放入采样点水面以下指定深度进行采样，与传统人工调节及采样方式相比，省时省力，操作简单，避免地形和水域环境的干扰，调查采样的效率和科学性大大提高。
[0011]优选地，所述升降机构包括安装板、电机、滑轨组件和钢丝绳；
[0012]所述安装板固定安装在无人机的下端，所述电机固定安装在安装板的下端，所述
滑轨组件转动安装在安装板的下端，所述电机的输出轴与滑轨组件连接；
[0013]所述钢丝绳缠绕在滑轨组件上，所述钢丝绳的下端与采样机构的上端连接；
[0014]所述电机与控制器连接。
[0015]优选地，所述采样机构包括采样筒、钢制圆环、底垫和限位块；
[0016]所述采样筒的上端密封，下端开设有圆口，底垫安装在采样筒内且位于采样筒的圆口处；
[0017]所述限位块安装在采样筒的内壁下端，所述限位块位于底垫的上端。
[0018]优选地，所述底垫为两层阶梯圆台结构，所述底垫的上端圆台的直径大于圆口直径，所述底垫的下端圆台的直径小于圆口直径。
[0019]优选地，所述采样筒采用透明材质制成。
[0020]优选地，所述采样机构还包括刻度尺；所述刻度尺竖直安装在采样筒的内侧壁上。
[0021]优选地，所述无人机还包括定位机构；所述定位机构安装在无人机上，所述定位机构与控制器连接。
[0022]优选地，所述无人机采用大疆M300型无人机。
[0023]优选地，所述航拍相机采用禅思Zenmuse H20型航拍相机。
[0024]优选地，所述控制器的上端面设置有遥控手柄、按钮和显示屏。
[0025]与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术利用无人机搭载航拍相机飞至沉陷区上空进行航拍调查，尽可能地拍摄沉陷区全貌，确认采样点；并通过设置的升降机构将采样机构放入采样点水面以下指定深度进行采样，与传统人工调节及采样方式相比，省时省力，操作简单，避免地形和水域环境的干扰，调查采样的效率和科学性大大提高。
附图说明
[0026]图1为本技术的实施例的整体连接示意图；
[0027]图2为本技术的实施例的升降机构的结构示意图；
[0028]图3为本技术的实施例的采样机构的结构示意图；
[0029]图4为本技术的实施例的采样机构的主剖视图；
[0030]图中：1、无人机；11、定位装置；2、航拍相机；3、升降机构；31、安装板；32、电机；33、滑轨组件；34、钢丝绳；4、采样机构；41、采样筒；411、圆口；42、钢制圆环；43、底垫；44、限位块；45、刻度尺；5、控制器。
具体实施方式
[0031]为便于本领域技术人员理解本技术技术方案，现结合说明书附图对本技术技术方案做进一步的说明。
[0032]术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0033]参阅图1，本实施例公开了一种基于无人机的采煤沉陷积水区调查及采样装置，包括无人机1、航拍相机2、升降机构3、采样机构4和控制器5。
[0034]本实施例的无人机1采用大疆M300型无人机。包括机架、旋翼和电池等部件，具有载重量大、续航时间达4小时等优点，可抵御15m/s的风速影响。本实施的无人机1还具有定位装置11，发挥实施定位的功能。
[0035]航拍相机2固定安装在无人机1的下端。本实施例的航拍相机2采用禅思Zenmuse H20型航拍相机，有效像素2000万，具有精准复拍、超清矩阵拍照和兼顾同一场景下的多重需求的优点。用于拍摄采煤沉陷区的全貌，判断沉陷区的类型和大小，为本装置的调查和采样提供了科学性。
[0036]参阅图2，升降机构3安装在无人机1的下端，采样机构4安装在升降机构3的下端。
[0037]升降机构3包括安装板31、电机32、滑轨组件33和钢丝绳34，安装板31固定安装在无人机1的下端，电机32固定安装在安装板31的下端且与控制器5连接，滑轨组件33转动安装在安装板31的下端，电机32的输出轴与滑轨组件33的转轴位于同一直线上，电机32的输出轴与滑轨组件33连接，当电机32启动时，能够带动滑轨组件33转动。
[0038]钢丝绳34缠绕在滑轨组件33上，并与采样机构4连接。当滑轨组件33转动时，钢丝绳34能够上升或下降。
[0039]本实施例中，采样人员通过控制器5的收线和放线按钮来控制采样机构4的上升或下落。具体的，当采样人员操作放线按钮时，控制器5控制电机32正转，电机32的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于无人机的采煤沉陷积水区调查及采样装置，其特征在于：包括无人机(1)、航拍相机(2)、升降机构(3)、采样机构(4)和控制器(5)；所述航拍相机(2)安装在无人机(1)的下端，所述升降机构(3)安装在无人机(1)的下端，所述采样机构(4)安装在升降机构(3)的下端；所述控制器(5)分别与无人机(1)、航拍相机(2)和升降机构(3)连接。2.根据权利要求1所述的基于无人机的采煤沉陷积水区调查及采样装置，其特征在于：所述升降机构(3)包括安装板(31)、电机(32)、滑轨组件(33)和钢丝绳(34)；所述安装板(31)固定安装在无人机(1)的下端，所述电机(32)固定安装在安装板(31)的下端，所述滑轨组件(33)转动安装在安装板(31)的下端，所述电机(32)的输出轴与滑轨组件(33)连接；所述钢丝绳(34)缠绕在滑轨组件(33)上，所述钢丝绳(34)的下端与采样机构(4)的上端连接；所述电机(32)与控制器(5)连接。3.根据权利要求1所述的基于无人机的采煤沉陷积水区调查及采样装置，其特征在于：所述采样机构(4)包括采样筒(41)、钢制圆环(42)、底垫(43)和限位块(44)；所述采样筒(41)的上端密封，下端开设有圆口(411)，底垫(43)安装在采样筒(41)内且位于采样筒(41)的圆口(411)处；所述限位块(44)安装在采...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡林，陈永春，宫耀，王锦，徐燕飞，李兵，郭忠凯，于云飞，陈晨，李浩，
申请(专利权)人：平安煤炭开采工程技术研究院有限责任公司，
类型：新型
国别省市：