一种基于系留无人机的自然电位探测系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于系留无人机的自然电位探测系统，包括第一系留无人机、系留电缆、自动巡航模块、第一导线收放模块、测距模块、测量电极、参比电极、导线、第二系留无人机、第二导线收放模块、无人机电源、数据采集及储存装置、数据无线信号传输模块、导线收放装置、数据处理终端、RTK基站、数据无线信号接收模块、导线监控终端、导线无线信号接收模块、导线无线信号传输模块、电缆收放装置。本发明专利技术能够使用系留无人机代替人工移动测量电极，将现场采集到的测量电极的自然电位数据与位置信息储存并传输至数据处理终端，做到系留无人机的自动巡航，节省了人力，在地势起伏较大的测量场所提高了自然电位法探测的工作效率。提高了自然电位法探测的工作效率。提高了自然电位法探测的工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于系留无人机的自然电位探测系统


[0001]本专利技术涉及地球物理探测
，尤其涉及一种基于系留无人机的自然电位探测系统。

技术介绍

[0002]自然电位法是通过观测和研究自然电场的分布以解决各种地质问题的一种被动源地球物理探测方法，该方法无需向地下供电，装备携带便捷，目前已广泛应用于电子导电型金属与非金属矿(石墨矿、无烟煤等)、水文地质调查以及地热勘探等领域。然而，自然电位在野外实际探测过程中，需要按照探测位点逐一移动测量电极，若遇地形起伏较大的山地测区或地表植被茂密的森林测区，由于地形及地表植被影响，在移动测量电极时将导致连接两电极之间的导线缠绕打结、被卡于植被下部，无法移动，严重影响探测工作的顺利进行，导致探测效率极低。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于系留无人机的自然电位探测系统，包括第一系留无人机(9)、系留电缆(11)、自动巡航模块(10)、第一导线收放模块(14)、测距模块(15)、测量电极(21)、参比电极(16)、导线(13)、第二系留无人机(7)、第二导线收放模块(12)、无人机电源(20)、数据采集及储存装置(17)、数据无线信号传输模块(18)、导线收放装置(19)、数据处理终端(1)、RTK(Real
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time Kinematic，实时动态测量)基站(2)、数据无线信号接收模块(3)、导线监控终端(4)、导线无线信号接收模块(5)、导线无线信号传输模块(6)、电缆收放装置(23)；
[0004]所述第一系留无人机(9)与系留电缆(11)、自动巡航模块(10)、第一导线收放模块(14)、测距模块(15)连接；
[0005]所述第一系留无人机(9)内置RTK定位模组，能够实现高精度定位，通过RTK天线(8)向RTK基站(2)传输第一系留无人机(9)的位置信息；
[0006]所述无人机电源(20)通过系留电缆(11)为第一系留无人机(9)和第二系留无人机(7)提供电力资源；
[0007]所述自动巡航模块(10)用于控制第一系留无人机(9)根据预先设定的测点位置自动巡航；
[0008]所述测距模块(15)具有测距功能和无线信号传输功能，测距功能用于确定第一系留无人机(9)与地面的相对高度，无线信号传输功能用于将第一系留无人机(9)的相对高度信息传输至导线无线信号接收模块(5)。
[0009]所述第一导线收放模块(14)具有控制导线(13)收放传递功能和无线信号接收功能；
[0010]所述第一导线收放模块(14)内置无线控制模组(141)、电动马达(142)、履带式橡胶传送带(143)，通过第一系留无人机(9)的系留电缆(11)进行供电；
[0011]所述电动马达(142)与履带式橡胶传送带(143)用于导线(13)收放传递的控制，电动马达(142)能够实现正反转，完成导线(13)的收放传递；
[0012]所述无线控制模组(141)具有接收导线监控终端(4)指令和控制电动马达(142)的功能，导线监控终端(4)计算所需导线(13)收放长度，按照电动马达(142)速度，计算所需收放传递时间，通过导线无线信号传输模块(6)将电动马达(142)运行指令传输给无线控制模组(141)。
[0013]所述第二系留无人机(7)与系留电缆(11)、第二导线收放模块(12)连接；
[0014]所述第二导线收放模块(12)与第一导线收放模块(14)的结构相同，在工作中，第一导线收放模块(14)与第二导线收放模块(12)能够单独发挥控制导线(13)收放传递和接收无线信号功能；
[0015]所述第二系留无人机(7)与第一系留无人机(9)结构相同，第一系留无人机(9)用于移动测量电极(21)，第一系留无人机(9)与第二系留无人机(7)用于架设导线(13)。
[0016]所述第二系留无人机(7)的数量根据测量电极(21)位置所需导线(13)长度进行增减。
[0017]所述测量电极(21)、参比电极(16)、导线收放装置(19)和数据采集及储存装置(17)通过导线(13)连接；
[0018]所述测量电极(21)与参比电极(16)结构相同，均采用相同介质的不极化电极；
[0019]所述测量电极(21)能够附加重物(22)，以保证导线(13)收放过程中能够垂直下落；
[0020]所述数据采集及储存装置(17)用于采集、储存测量电极(21)与参比电极(16)的自然电位数据信息；
[0021]所述导线(13)内芯为铜线组成的多芯，外部包裹绝缘保护层。
[0022]所述导线收放装置(19)具有控制导线(13)收放功能和无线信号接收功能；
[0023]所述导线收放装置(19)包含无线控制模组(191)、电动马达(192)、线轴(193)、金属支架(194)，通过无人机电源(20)进行供电；
[0024]所述无线控制模组(191)具有接收导线监控终端(4)指令和控制电动马达(192)的功能，导线监控终端(4)按照所需导线(13)长度，计算导线(13)收放长度，按照电动马达(192)速度及线轴(193)尺寸换算为所需电动马达(192)运行时间，经导线无线信号传输模块(6)将指令传输给无线控制模组(191)；
[0025]所述电动马达(192)与线轴(193)用于导线(13)的收放控制，电动马达(192)可实现正反转，完成导线(13)的收放；
[0026]所述线轴(193)用于储存多余的导线(13)；
[0027]所述金属支架(194)用于固定支撑线轴(193)。
[0028]所述数据采集及储存装置(17)与数据无线信号传输模块(18)连接，数据采集及储存装置(17)采集到的数据传输到数据无线信号传输模块(18)，再经数据无线信号传输模块(18)通过无线网络传输至数据无线信号接收模块(3)，再传输至数据处理终端(1)。
[0029]所述数据处理终端(1)与RTK基站(2)、数据无线信号接收模块(3)连接；
[0030]所述数据处理终端(1)内置计算和绘图模块，模块收集测量电极(21)与参比电极(16)的自然电位数据信息和第一系留无人机(9)的位置信息，依据测量电极(21)位置，对所
采集的自然电位和温度数据进行成图作业；
[0031]所述RTK基站(2)通过实时动态载波相位差分技术，获取第一系留无人机(9)、第二系留无人机(7)的位置信息，导线监控终端(4)基于系留无人机位置信息及第一系留无人机(9)的巡航坐标信息，计算导线(13)长度；
[0032]所述数据无线信号接收模块(3)用于接收数据无线信号传输模块(18)传输的测量电极(21)与参比电极(16)的自然电位数据信息。
[0033]所述导线监控终端(4)与导线无线信号接收模块(5)、导线无线信号传输模块(6)连接。
[0034]所述导线监控终端(4)与数据处理终端(1)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于系留无人机的自然电位探测系统，其特征在于，包括第一系留无人机(9)、系留电缆(11)、自动巡航模块(10)、第一导线收放模块(14)、测距模块(15)、测量电极(21)、参比电极(16)、导线(13)、第二系留无人机(7)、第二导线收放模块(12)、无人机电源(20)、数据采集及储存装置(17)、数据无线信号传输模块(18)、导线收放装置(19)、数据处理终端(1)、RTK基站(2)、数据无线信号接收模块(3)、导线监控终端(4)、导线无线信号接收模块(5)、导线无线信号传输模块(6)、电缆收放装置(23)；所述第一系留无人机(9)与系留电缆(11)、自动巡航模块(10)、第一导线收放模块(14)、测距模块(15)连接；所述第一系留无人机(9)内置RTK定位模组，能够实现高精度定位，通过RTK天线(8)向RTK基站(2)传输第一系留无人机(9)的位置信息；所述无人机电源(20)通过系留电缆(11)为第一系留无人机(9)和第二系留无人机(7)提供电力资源；所述自动巡航模块(10)用于控制第一系留无人机(9)根据预先设定的测点位置自动巡航；所述测距模块(15)具有测距功能和无线信号传输功能，测距功能用于确定第一系留无人机(9)与地面的相对高度，无线信号传输功能用于将第一系留无人机(9)的相对高度信息传输至导线无线信号接收模块(5)。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一导线收放模块(14)具有控制导线(13)收放传递功能和无线信号接收功能；所述第一导线收放模块(14)内置无线控制模组(141)、电动马达(142)、履带式橡胶传送带(143)，通过第一系留无人机(9)的系留电缆(11)进行供电；所述电动马达(142)与履带式橡胶传送带(143)用于导线(13)收放传递的控制，电动马达(142)能够实现正反转，完成导线(13)的收放传递；所述无线控制模组(141)具有接收导线监控终端(4)指令和控制电动马达(142)的功能，导线监控终端(4)计算所需导线(13)收放长度，按照电动马达(142)速度，计算所需收放传递时间，通过导线无线信号传输模块(6)将电动马达(142)运行指令传输给无线控制模组(141)。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第二系留无人机(7)与系留电缆(11)、第二导线收放模块(12)连接；所述第二导线收放模块(12)与第一导线收放模块(14)的结构相同，在工作中，第一导线收放模块(14)与第二导线收放模块(12)能够单独发挥控制导线(13)收放传递和接收无线信号功能；所述第二系留无人机(7)与第一系留无人机(9)结构相同，第一系留无人机(9)用于移动测量电极(21)，第一系留无人机(9)与第二系留无人机(7)用于架设导线(13)。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第二系留无人机(7)的数量根据测量电极(21)位置所需导线(13)长度进行增减。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述测量电极(21)、参比电极(16)、导线收放装置(19)和数据采集及储存装置(17)通过导线(13)连接；所述测量电极(21)与参比电极(16)结构相同，均采用相同介质的不极化电极；
所述测量电极(21)能够附加重物(22)，以保证导线(13)收放过程中能够垂直下落；所述数据采集及储存装置(17)用于采集、储存测量电极(21)与参比电极(16)的自然电位数据信息；所述导线(13)内芯为铜线组成的多芯...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵振鲁，张会松，仲晓星，邵洪文，杨德志，张国富，邓榕，杨彤，曲广晨，
申请(专利权)人：新疆维吾尔自治区煤田地质局一五六煤田地质勘探队，
类型：发明
国别省市：