申请/专利权人：厦门大学嘉庚学院

申请日：2018-12-21

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN109342120B

主分类号：G01N1/10

分类号：G01N1/10;B64U10/13;G01S19/14;G08C17/02;B64U20/87;B64U101/17;B64U101/30

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2019.03.12#实质审查的生效;2019.02.15#公开

摘要：本发明涉及黑臭水水样采样装置及使用方法，包括无人机本体、采集瓶、提拉装置，所述提拉装置设置在无人机本体上，所述提拉装置包括转轴、电机、提拉绳，所述转轴经轴承座安装在无人机本体上，转轴一端与电机输出轴连接传动，提拉绳缠绕在转轴上，提拉绳一端连接转轴，另一端与采集瓶相连接，通过无人机飞行，使用方便，且可以准确定位采样点，且不会有波浪，使得采集点的水样不会流动，提高采集的准确性。

主权项：1.一种黑臭水水样采样装置，其特征在于：包括无人机本体、采集瓶、提拉装置，所述提拉装置设置在无人机本体上，所述提拉装置包括转轴、电机、提拉绳，所述转轴经轴承座安装在无人机本体上，转轴一端与电机输出轴连接传动，提拉绳缠绕在转轴上，提拉绳一端连接转轴，另一端与采集瓶相连接；所述采集瓶上端开口出设置有盖板，盖板上端设置有用以连接提拉绳的连接环，采集瓶下端设置有配重块，盖板上均布有上进水孔，采集瓶上部周侧均布有侧进水孔；采集瓶内于左右侧壁各连接一块挡板，挡板位于侧进水孔下方，挡板的下方设置有支撑杆，支撑杆两端分别连接采集瓶的前后侧壁，支撑杆上设置有扭簧，同侧的支撑杆与挡板之间设置有横板，横板套设在支撑杆上，扭簧一端连接横板，另一端连接采集瓶，横板在扭簧的作用下保持水平，两侧的横板共同将采集瓶内下部封闭；还包括刹车装置，所述刹车装置包括刹车电机、丝杆、刹车块，刹车块套设上丝杆上并与之螺纹配合，丝杆、刹车电机安装在无人机本体上，刹车电机的输出轴与丝杆一端连接传动，刹车块设置两个，两个刹车块对称设在转轴两侧，刹车块内侧设置有刹车片。

全文数据：黑臭水水样采样装置及使用方法技术领域本发明涉及一种黑臭水水样采样装置及使用方法，属于环境监测技术领域。背景技术黑臭水是一种生物化学现象，当水体遭受严重有机污染时，有机物的好氧分解使水体中耗氧速率大于复氧速率，造成水体缺氧，致使有机物降解不完全、速度减缓，厌氧生物降解过程生成硫化氢、氨、硫醇等发臭物质，同时形成黑色物质，使水体发生黑臭。水体黑臭是严重的水污染现象，使水体完全丧失使用功能，并影响景观以及人类生活和健康。环保监管部门需要对黑臭水体进行监测，监测过程中需要进行采样，由于黑臭水的危害较大，不适宜采样人员直接到黑臭水体中取样，现有技术中有采用无人船进行采样，但是无人船在行驶的过程中，会有波浪，形成水流，使得采集点的水样流动，导致不准确，且黑臭水会对无人船造成腐蚀，容易导致故障，维修麻烦，维护成本较高。发明内容本发明的目的是提供一种黑臭水水样采样装置及使用方法。本发明解决技术问题所采用的方案是，一种黑臭水水样采样装置，包括无人机本体、采集瓶、提拉装置，所述提拉装置设置在无人机本体上，所述提拉装置包括转轴、电机、提拉绳，所述转轴经轴承座安装在无人机本体上，转轴一端与电机输出轴连接传动，提拉绳缠绕在转轴上，提拉绳一端连接转轴，另一端与采集瓶相连接。进一步的，所述采集瓶上端开口出设置有盖板，盖板上端设置有用以连接提拉绳的连接环，采集瓶下端设置有配重块，盖板上均布有上进水孔，采集瓶上部周侧均布有侧进水孔。进一步的，采集瓶内于左右侧壁各连接一块挡板，挡板位于侧进水孔下方，挡板的下方设置有支撑杆，支撑杆两端分别连接采集瓶的前后侧壁，支撑杆上设置有扭簧，同侧的支撑杆与挡板之间设置有横板，横板套设在支撑杆上，扭簧一端连接横板，另一端连接采集瓶，横板在扭簧的作用下保持水平，两侧的横板共同将采集瓶内下部封闭。进一步的，盖板与采集瓶螺接。进一步的，所述刹车装置包括刹车电机、丝杆、刹车块，刹车块套设上丝杆上并与之螺纹配合，丝杆、刹车电机安装在无人机本体上，刹车电机的输出轴与丝杆一端连接传动，刹车块设置两个，两个刹车块对称设在转轴两侧，刹车块内侧设置有刹车片。进一步的，所述无人机本体内设置有控制器、蓄电池、GPS定位模块、无线连接模块，无人机本体上设置有摄像头，蓄电池、GPS定位模块、无线连接模块、摄像头、刹车电机、电机均与控制器电信连接，控制器通过无线连接模块无线连接到控制终端。进一步的，提拉装置至少设置一个，采集瓶与提拉装置一一对应设置。一种黑臭水水样采样装置的使用方法，采用如权利要求6所述的黑臭水水样采样装置，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将采集瓶与提拉绳连接；步骤二：设定需要采集的位置，控制终端通过无线连接模块连接到控制器，控制器无人机本体飞行，并通过GPS定位模块进行定位，飞行到后采样点，控制器控制刹车电机转动，电机转动放线，使得采集瓶移进入水里进行采样，待采集的水样通过上进水孔和侧进水孔进入采集瓶内，由于水样的压力，横板会向下翻转，水样进入横板的下方，采样的同时，控制器控制摄像头对采集点进行拍照，并通过无线连接模块传送到控制终端；步骤三：采集好水样后，控制器控制电机反方转动收线线，使得采集瓶上移离开水面，此时横板上方没有压力，在扭簧的会恢复原样，挡住水样，在飞行的过程中不会溢出采集瓶；步骤四：采集完成后，控制器控制无人机本体返航，取下其上的采样瓶保存，并更换一批新的采样瓶继续进行采样。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：结构简单，设计合理，操作使用方便，能够准确在采样点进行采样，采样准确性高。附图说明下面结合附图对本发明专利进一步说明。图1为本装置的结构示意图；图2为提拉装置的结构示意图；图3为刹车装置的结构示意图；图4为采集瓶的结构示意图；图5为横板的安装结构示意图；图6为无人机的控制结构示意图。图中：1-无人机本体；2-采集瓶；3-提拉绳；4-连接环；5-摄像头；6-GPS定位模块；7-电机；8-转轴；9-丝杆；10-刹车电机；11-刹车块；12-刹车片；13-盖板；14-上进水孔；15-侧进水孔；16-挡板；17-横板；18-配重块；19-支撑杆；20-扭簧；21-控制器；22-无线连接模块；23-蓄电池；24-控制终端。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。如图1-6所示，一种黑臭水水样采样装置，包括无人机本体、采集瓶、提拉装置，所述提拉装置设置在无人机本体上，所述提拉装置包括转轴、电机、提拉绳，所述转轴经轴承座安装在无人机本体上，转轴一端与电机输出轴连接传动，提拉绳缠绕在转轴上，提拉绳一端连接转轴，另一端与采集瓶相连接，通过无人机飞行，使用方便，且可以准确定位采样点，且不会有波浪，使得采集点的水样不会流动，提高采集的准确性。在本实施例中，所述采集瓶上端开口出设置有盖板，盖板上端设置有用以连接提拉绳的连接环，采集瓶下端设置有配重块，盖板上均布有上进水孔，采集瓶上部周侧均布有侧进水孔。在本实施例中，采集瓶内于左右侧壁各连接一块挡板，挡板位于侧进水孔下方，挡板的下方设置有支撑杆，支撑杆两端分别连接采集瓶的前后侧壁，支撑杆上设置有扭簧，同侧的支撑杆与挡板之间设置有横板，横板套设在支撑杆上，扭簧一端连接横板，另一端连接采集瓶，横板在扭簧的作用下保持水平，两侧的横板共同将采集瓶内下部封闭。在本实施例中，盖板与采集瓶螺接。在本实施例中，所述刹车装置包括刹车电机、丝杆、刹车块，刹车块套设上丝杆上并与之螺纹配合，丝杆、刹车电机安装在无人机本体上，刹车电机的输出轴与丝杆一端连接传动，刹车块设置两个，两个刹车块对称设在转轴两侧，刹车块内侧设置有刹车片，电机不工作时，刹车电机控制两个刹车块夹住转轴限制其转动，，电机工作时，刹车电机控制两个刹车块与转轴分离。在本实施例中，所述无人机本体内设置有控制器、蓄电池、GPS定位模块、无线连接模块，无人机本体上设置有摄像头，蓄电池、GPS定位模块、无线连接模块、摄像头、刹车电机、电机均与控制器电信连接，控制器通过无线连接模块无线连接到控制终端。在本实施例中，提拉装置至少设置一个，采集瓶与提拉装置一一对应设置，设置多个可以进行多个点的采样，提高采样效率。一种黑臭水水样采样装置的使用方法，采用如权利要求6所述的黑臭水水样采样装置，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：根据需要采集的水样特质，选择无机水样采集瓶或有机水样采集瓶，将采集瓶与提拉绳连接；步骤二：设定需要采集的位置，控制终端通过无线连接模块连接到控制器，控制器无人机本体飞行，并通过GPS定位模块进行定位，飞行到后采样点，控制器控制刹车电机转动，电机转动放线，使得采集瓶移进入水里进行采样，待采集的水样通过上进水孔和侧进水孔进入采集瓶内，由于水样的压力，横板会向下翻转，水样进入横板的下方，采样的同时，控制器控制摄像头对采集点进行拍照，并通过无线连接模块传送到控制终端；步骤三：采集好水样后，控制器控制电机反方转动收线线，使得采集瓶上移离开水面，此时横板上方没有压力，在扭簧的会恢复原样，挡住水样，在飞行的过程中不会溢出采集瓶；步骤四：采集完成后，控制器控制无人机本体返航，取下其上的采样瓶保存，并更换一批新的采样瓶继续进行采样。上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种黑臭水水样采样装置，其特征在于：包括无人机本体、采集瓶、提拉装置，所述提拉装置设置在无人机本体上，所述提拉装置包括转轴、电机、提拉绳，所述转轴经轴承座安装在无人机本体上，转轴一端与电机输出轴连接传动，提拉绳缠绕在转轴上，提拉绳一端连接转轴，另一端与采集瓶相连接。2.根据权利要求1所述的黑臭水水样采样装置,其特征在于：所述采集瓶上端开口出设置有盖板，盖板上端设置有用以连接提拉绳的连接环，采集瓶下端设置有配重块，盖板上均布有上进水孔，采集瓶上部周侧均布有侧进水孔。3.根据权利要求2所述的黑臭水水样采样装置,其特征在于：采集瓶内于左右侧壁各连接一块挡板，挡板位于侧进水孔下方，挡板的下方设置有支撑杆，支撑杆两端分别连接采集瓶的前后侧壁，支撑杆上设置有扭簧，同侧的支撑杆与挡板之间设置有横板，横板套设在支撑杆上，扭簧一端连接横板，另一端连接采集瓶，横板在扭簧的作用下保持水平，两侧的横板共同将采集瓶内下部封闭。4.根据权利要求2所述的黑臭水水样采样装置,其特征在于：盖板与采集瓶螺接。5.根据权利要求2所述的黑臭水水样采样装置,其特征在于：还包括刹车装置，所述刹车装置包括刹车电机、丝杆、刹车块，刹车块套设上丝杆上并与之螺纹配合，丝杆、刹车电机安装在无人机本体上，刹车电机的输出轴与丝杆一端连接传动，刹车块设置两个，两个刹车块对称设在转轴两侧，刹车块内侧设置有刹车片。6.根据权利要求3所述的黑臭水水样采样装置,其特征在于：所述无人机本体内设置有控制器、蓄电池、GPS定位模块、无线连接模块，无人机本体上设置有摄像头，蓄电池、GPS定位模块、无线连接模块、摄像头、刹车电机、电机均与控制器电信连接，控制器通过无线连接模块无线连接到控制终端。7.根据权利要求1所述的黑臭水水样采样装置,其特征在于：提拉装置至少设置一个，采集瓶与提拉装置一一对应设置。8.一种黑臭水水样采样装置的使用方法，采用如权利要求6所述的黑臭水水样采样装置，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将采集瓶与提拉绳连接；步骤二：设定需要采集的位置，控制终端通过无线连接模块连接到控制器，控制器无人机本体飞行，并通过GPS定位模块进行定位，飞行到后采样点，控制器控制刹车电机转动，电机转动放线，使得采集瓶移进入水里进行采样，待采集的水样通过上进水孔和侧进水孔进入采集瓶内，由于水样的压力，横板会向下翻转，水样进入横板的下方，采样的同时，控制器控制摄像头对采集点进行拍照，并通过无线连接模块传送到控制终端；步骤三：采集好水样后，控制器控制电机反方转动收线线，使得采集瓶上移离开水面，此时横板上方没有压力，在扭簧的会恢复原样，挡住水样，在飞行的过程中不会溢出采集瓶；步骤四：采集完成后，控制器控制无人机本体返航，取下其上的采样瓶保存，并更换一批新的采样瓶继续进行采样。

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