CN115855572B - 一种湖库水质监测用的无人机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种湖库水质监测用的无人机，包括无人机体、与无人机体连接的绳线、与绳线连接的取样棒，所述的取样棒为棒状结构，能够浸没在湖库当中，并能够对湖库预先设定特定深度的水进行采样；所述的取水棒中间为空腔，取水棒的底部位置设有一个第一进水口，当取水棒的下端部浸没在水中的时候，湖库中的水能够通过进水口向空腔进水；当取样棒往上部移动的时候，空腔内的水能够被排出。本申请能够对特定深度的水进行采水取样，并且能够调节取样的深度。

Description

一种湖库水质监测用的无人机

技术领域

本申请涉及湖库水质监测领域，具体涉及一种湖库水质监测用的无人机。

背景技术

为了了解湖库水质的需要，需要经常对湖库水质的水进行取样检测，并且要对湖库中不同位置的水进行取样，而一些湖库的位置，人工无法达到，这个时候经常需要使用无人机。

无人机能够被操作人员远程操控去进行水质取样，如专利文献号CN210634759U的专利，公开了一种水质检测取样用无人机，包括无人机主体，所述无人机主体的顶部固定安装有信号接收柱，所述无人机主体的外表面固定安装有四个动力支架。在一些情况下，需要对湖库中不同深度的水进行取样，但是该无人机能够对湖区进行水质取样监测，却无法控制取样深度。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种湖库水质监测用的无人机，解决无法控制取样深度的问题。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

本申请实施例提供一种湖库水质监测用的无人机，包括无人机体、与无人机体连接的绳线、与绳线连接的取样棒，所述的取样棒为棒状结构，能够浸没在湖库当中，并能够对湖库预先设定特定深度的水进行采样；所述的取水棒中间为空腔，取水棒的底部位置设有一个第一进水口，所述取样棒包括有进水通道、取样腔，所述进水通道的一端延伸到位于取样棒顶部的第二进水口，另一端设有取样开关，进水通道侧面设有排水口；取样腔和位于取样棒侧面的取样口连通；取样开关能够具有关闭状态和打开状态，取样开关位于关闭状态下的时候，所述的取样口和排水口被封闭进而阻止水通过；取样开关位于打开状态下的时候，取样口能够被打开，湖库中的水通过取样口向取样腔进水形成样品水；第二进水口浸没在水中的时候，水通过进水口进入进水通道，并打开取样开关使其位于打开状态，使得取样腔进水；当取水棒上升的时候，进水通道的水通过排水口排出，取样腔中的样品水被固定。

所述取样棒包括上取水棒、下取水棒、连接管、进水头；所述上取水棒内设有上水腔、上进水通道；下取水棒设有下进水通道、下水腔；进水头位于下取水棒的端部，进水头设有进水口；上水腔、下水腔、第一进水口连通；上进水通道、下进水通道之间通过连接管连接；上进水通道、下进水通道、连接管形成所述的进水通道。

所述取样开关包括有位于下进水通道内的活动活塞、弹簧、连接柱、卡片，卡片上设有进水口道，弹簧位于活动活塞和下进水通道的底部之间；连接柱将卡片和活动活塞连接；取样腔和取样口之间通过取样通道连通，卡片能够插入到取样通道当中并能够上下移动；当取样开关位于关闭状态的时候，卡片阻止水从取样通道流过；当取样开关位于打开状态下的时候，进水口道位于取样通道内，水能够从取样通道通过。

当取样开关处于关闭状态下的时候，排水口被活动活塞堵住，当取水通道有足够水的时候，能够使得活动活塞往下运动，使其处于打开状态。

取样腔中安装有取样试管，取样试管和取样通道连通，湖库中的水通过取样通道进入取样试管。

所述连接管为软管，上取水棒和下取水棒之间可以轴向活动连接，进而改变第二进水口和取样口的距离。

所述无人机包括有能够检测绳线拉力的传感器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明无人机能够对特定深度的水进行采水取样，并且能够调节取样的深度，取水棒能够保持一个固定的竖直位置，提高检测精度，不需要对取样棒进行远程操作，也不需要在取样泵内设有传感器等带电装置，就能够远程完成特定深度水的取样工作。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明的结构示意图；

图2是取水棒示意图；

图3是取样开关示意图；

图4是进水口道示意图

图中标记：100-取水棒，110-上取水棒，111-上进水通道，1111-第二进水口，112-上水腔，121-下进水通道，122-取样开关，1221-活动活塞，1222-弹簧，1223-连接柱，1224-卡片，12241-进水口道，123-下水腔，124-取样腔，125-取样通道，1251-取样口，126-排水口，120-下取水棒，130-连接管，140-进水头，141-第一进水口，200-绳线，300-无人机体。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

术语“第一”、“第二”等仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

本申请实施例提供一种湖库水质监测用的无人机，如图1所示，包括有无人机体300、与无人机体300连接的绳线200、与绳线200连接的取样棒100。所述的无人机300为常规的无人机能够被远程操作，无人机的绳线200能够被远程操作进行收线和放线，在一个优选的方案当中，所述的无人机包括有能够检测绳线200拉力的传感器，其能够检测绳线200所受到的拉力，其作用在下文中说明。

如图2至图4所示，取样棒为棒状结构，优选的为圆柱状的结构，能够浸没在湖库当中，并能够对湖库预先设定特定深度的水进行采样；并且所述的取水棒中间为空腔，取水棒的底部位置设有一个第一进水口141，当取水棒的下端部浸没在水中的时候，湖库中的水能够通过进水口向空腔进水；当取样棒往上部移动的时候，空腔内的水能够被排出。

所述的取样棒100包括有进水通道、取样腔124，所述的进水通道的一端延伸到位于取样棒顶部的第二进水口1111，另一端设有取样开关122，进水通道侧面设有排水口126；取样腔124和位于取样棒侧面的取样口1251连通；取样开关122能够具有关闭状态和打开状态，取样开关位于关闭状态下的时候，所述的取样口1251和排水口126被封闭进而阻止水通过；取样开关位于打开状态下的时候，至少取样口1251能够被打开，湖库中的水通过取样口向取样腔进水形成样品水；第二进水口1111浸没在水中的时候，水通过进水口进入进水通道，并打开取样开关122使其位于打开状态，取样腔进水；当取水棒上升的时候，进水通道的水通过排水口126排出，取样腔中的样品水被固定。

在一个具体的实施例当中，取样棒100包括上取水棒110、下取水棒120、连接管130、进水头140；所述的上取水棒110内设有上水腔112、上进水通道111；下取水棒120设有下进水通道121、下水腔123；进水头位于下取水棒120的端部，进水头140设有进水口141；上水腔112、下水腔、第一进水口141连通；上进水通道111、下进水通道121之间通过连接管130连接；上进水通道111、下进水通道121、连接管130形成所述的进水通道。

在一个具体的实施例当中，所述的取样开关122包括有位于下进水通道内的活动活塞1221、弹簧1222、连接柱1223、卡片1224，卡片上设有进水口道12241，弹簧位于活动活塞1221和下进水通道的底部之间；连接柱1223将卡片1224和活动活塞1221连接；取样腔124和取样口1251之间通过取样通道125连通，卡片能够插入到取样通道125当中并能够上下移动；当取样开关122位于关闭状态的时候，卡片阻止水从取样通道流过；当取样开关位于打开状态下的时候，进水口道12241位于取样通道125内，水能够从取样通道125通过。

当取样开关处于关闭状态下的时候，排水口126被活动活塞堵住，当取水通道有足够水的时候，能够使得活动活塞往下运动，使其处于打开状态。取样腔中安装有取样试管，取样试管和取样通道125连通，湖库中的水通过取样通道125进入取样试管。所述的连接管130为软管，上取水棒和下取水棒之间可以轴向活动连接，进而改变第二进水口1111和取样口1251的距离，比如在一个具体的实施例当中，上取水棒插入到下取水棒当中，上取水棒表面上设有刻度，以显示第二进水口1111和取样口1251的距离；下取水棒表面设有孔，孔设有螺钉等，所述的螺钉能够旋转的插入到孔内并抵住上取水棒，进而将上取水棒和下取水棒在设定的刻度上固定。

本发明的工作原理如下：

当需要对湖库中特定深度(比如1米)的水质进行取样的时候，调节第二进水口1111到取样口1251的距离为1米；然后将无人机分到水面上空，比如2米左右，然后通过降落绳线放下取水棒100。当取水棒未接触水面的时候，排水口126被活动活塞1221封闭，取样通道125被卡片1224封闭，进水口道12241不位于取样通道125当中；这个时候，将进水头140首先接触水面，水从第一进水口141进入下水腔123和上水腔112当中，并且连个水腔的水面和湖库的水面基本相平。由于取水棒内能够进水，使得取水棒可以采用一些轻质的材料，如塑料、泡沫金属等，并且取水棒能够在开始的时候进水，使得取水棒能够保持一个固定的竖直位置，提高检测精度。

随着取水棒的下潜，当取水棒刚完全潜入水中的时候，这个时候取样口1251位于水深1米左右位置；第二进水口1111开始进水，水从上进水通道111、连接管130、进入下进水通道121，并且驱动活动活塞1221往下运动，一方面使得排水口126打开，水从排水口进入下进水通道121，另一方面使得卡片往下运动，使得进水口道12241位于取样通道125当中；这个时候，绳线200的拉力显著增大，停止放绳线；1米深处的水从取样口1251通过取样通道125进入取样腔124完成取样；当绳线200的拉力比较稳定的时候，说明取样腔124已满，这个时候，升起绳线200，上进水通道111、连接管130、下进水通道121内的水从排水口126流出，减少了总重量，当基本流出完的时候，活动活塞1221封闭排水口126和取样通道125，完成取样；同时上水腔112、下水腔123的水从第一进水口141流出，直至取水棒100完成露出水面。在取水之后，在合适的地方，在无人机悬停的情况下，将取水棒100取下，并且将其中的样水取出，进行进一步的检测，比如在下取水棒的侧面设有可开闭的口，口内为取样腔124，取样腔内设有气囊，气囊的口和取样通道125固定，比如气囊的口为硬质开口，其能够固定在取样通道125的末端，取样完之后将有取样水的气囊取出即可。本发明不需要对取样棒进行远程操作，也不需要在取样泵内设有传感器等带电装置，就能够远程完成特定深度水的取样工作。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种湖库水质监测用的无人机，其特征在于，包括有无人机体（300）、与无人机体（300）连接的绳线（200）、与绳线（200）连接的取水棒（100），所述的取水棒为棒状结构，能够浸没在湖库当中，并能够对湖库预先设定特定深度的水进行采样；并且所述的取水棒中间为空腔，取水棒的底部位置设有一个第一进水口（141），当取水棒的下端部浸没在水中的时候，湖库中的水能够通过第一进水口向空腔进水；当取水棒往上部移动的时候，空腔内的水能够被排出;所述的取水棒（100）包括有进水通道、取样腔（124），所述的进水通道的一端延伸到位于取水棒顶部的第二进水口（1111），另一端设有取样开关（122），进水通道侧面设有排水口（126）；取样腔（124）和位于取水棒侧面的取样口（1251）连通；取样开关（122）能够具有关闭状态和打开状态，取样开关位于关闭状态下的时候，所述的取样口（1251）和排水口（126）被封闭进而阻止水通过；取样开关位于打开状态下的时候，取样口（1251）能够被打开，湖库中的水通过取样口向取样腔进水形成样品水；第二进水口（1111）浸没在水中的时候，水通过第二进水口进入进水通道，并打开取样开关（122）使其位于打开状态，使得取样腔进水；当取水棒上升的时候，进水通道的水通过排水口（126）排出，取样腔中的样品水被固定;取水棒（100）包括上取水棒（110）、下取水棒（120）、连接管（130）、进水头（140）；所述的上取水棒（110）内设有上水腔（112）、上进水通道（111）；下取水棒（120）设有下进水通道（121）、下水腔（123）；进水头位于下取水棒（120）的端部，进水头（140）设有所述第一进水口（141）；上水腔（112）、下水腔、第一进水口（141）连通；上进水通道（111）、下进水通道（121）之间通过连接管（130）连接；上进水通道（111）、下进水通道（121）、连接管（130）形成所述的进水通道;所述的连接管（130）为软管，上取水棒和下取水棒之间可以轴向活动连接，进而改变第二进水口（1111）和取样口（1251）的距离；上取水棒插入到下取水棒当中，上取水棒表面上设有刻度，以显示第二进水口（1111）和取样口（1251）的距离。

2.根据权利要求1所述的湖库水质监测用的无人机，其特征在于，所述的取样开关（122）包括有位于下进水通道内的活动活塞（1221）、弹簧（1222）、连接柱（1223）、卡片（1224），卡片上设有进水口道（12241），弹簧位于活动活塞（1221）和下进水通道的底部之间；连接柱（1223）将卡片（1224）和活动活塞（1221）连接；取样腔（124）和取样口（1251）之间通过取样通道（125）连通，卡片能够插入到取样通道（125）当中并能够上下移动；当取样开关（122）位于关闭状态的时候，卡片阻止水从取样通道流过；当取样开关位于打开状态下的时候，进水口道（12241）位于取样通道（125）内，水能够从取样通道（125）通过。

3.根据权利要求1所述的湖库水质监测用的无人机，其特征在于，当取样开关处于关闭状态下的时候，排水口（126）被活动活塞堵住，当取水通道有足够水的时候，能够使得活动活塞往下运动，使其处于打开状态。

4.根据权利要求2所述的湖库水质监测用的无人机，其特征在于，取样腔中安装有取样试管，取样试管和取样通道（125）连通，湖库中的水通过取样通道（125）进入取样试管。

5.根据权利要求3所述的湖库水质监测用的无人机，其特征在于，所述的无人机包括有能够检测绳线（200）拉力的传感器。