本實(shí)用新型涉及環(huán)境檢測(cè)和采樣設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種基于無(wú)人機(jī)的外掛式水體采集設(shè)備。

背景技術(shù)：

國(guó)內(nèi)對(duì)于無(wú)人機(jī)的水樣采樣仍是空白，現(xiàn)仍使用傳統(tǒng)的采樣方法，傳統(tǒng)的水文采樣需要工作人員攜帶采樣設(shè)備，乘坐漁船到達(dá)采樣點(diǎn)進(jìn)行人工采樣，漁船使用費(fèi)用較高，耗時(shí)較長(zhǎng)，條件限制大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提出一種基于無(wú)人機(jī)的外掛式水體采集設(shè)備，取代傳統(tǒng)的人工采樣，節(jié)省人力、物力、財(cái)力，還能針對(duì)突發(fā)事件實(shí)現(xiàn)緊急采樣工作，具有展開迅速、安全高效的特點(diǎn)。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種基于無(wú)人機(jī)的外掛式水體采集設(shè)備，所述無(wú)人機(jī)設(shè)有無(wú)人機(jī)用于檢測(cè)和錄像的攝影設(shè)備，水體采集設(shè)備設(shè)在所述無(wú)人機(jī)上，所述水體采集設(shè)備包括采樣控制電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、蠕動(dòng)泵、軟管和采樣瓶，所述采樣控制電路采集所述無(wú)人機(jī)輸出的電平信號(hào)，通過(guò)所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)蠕動(dòng)泵進(jìn)行采樣取水，水體從所述軟管進(jìn)入所述采樣瓶?jī)?nèi)。

進(jìn)一步的，所述無(wú)人機(jī)上設(shè)有用于調(diào)節(jié)所述攝影設(shè)備角度的可旋轉(zhuǎn)設(shè)備。

進(jìn)一步的，所述水體采集設(shè)備還包括按鍵輸入模塊和顯示模塊，所述按鍵輸入模塊和所述顯示模塊均與所述采樣控制電路電性連接；所述按鍵輸入模塊包括若干用于選擇相應(yīng)規(guī)格采水量的按鍵以及用于清除上一次按鍵信息的復(fù)位鍵，所述顯示模塊用于顯示采水量。

進(jìn)一步的，所述按鍵輸入模塊包括設(shè)定100mL采水量的第一按鍵、設(shè)定250mL采水量的第二按鍵、設(shè)定500mL采水量的第三按鍵、設(shè)定1000mL采水量的第四按鍵和設(shè)定自定義抽水量的第五按鍵；所述按鍵輸入模塊發(fā)送采水量設(shè)定信息至所述采樣控制電路。

進(jìn)一步的，還包括無(wú)人機(jī)遙控器，所述無(wú)人機(jī)遙控器發(fā)送控制信號(hào)至所述無(wú)人機(jī)，控制所述無(wú)人機(jī)發(fā)出電平信號(hào)，所述采樣控制電路采集該電平信號(hào)。

進(jìn)一步的，所述軟管包括進(jìn)水管和出水管，所述進(jìn)水管的一端和所述出水管的一端分別與所述蠕動(dòng)泵聯(lián)通，所述出水管的另一端伸入到所述采樣瓶?jī)?nèi)，所述進(jìn)水管的另一端設(shè)有防漂沉頭，沒(méi)入采水點(diǎn)的水面下方。

進(jìn)一步的，所述水體采集設(shè)備在采樣取水之前，沖洗若干次所述進(jìn)水管，在采樣抽水后將所述進(jìn)水管內(nèi)的水排出。

進(jìn)一步的，所述水體采集設(shè)備還包括電源、電源電量檢測(cè)模塊和報(bào)警模塊，所述電源為所述采樣控制電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和蠕動(dòng)泵供電，所述電源電路檢測(cè)模塊和所述報(bào)警模塊與所述電源電性連接。

進(jìn)一步的，所述電源采用鋰離子聚合物電池，所述電源電路檢測(cè)模塊采用電壓轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，所述報(bào)警模塊采用蜂鳴器構(gòu)成。

本實(shí)用新型的有益效果在于：在無(wú)人機(jī)上設(shè)置水體采集設(shè)備，取代傳統(tǒng)的人工采樣，節(jié)省人力、物力、財(cái)力，還能針對(duì)突發(fā)事件實(shí)現(xiàn)緊急采樣工作，具有展開迅速、安全高效的特點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型基于無(wú)人機(jī)的外掛式水體采集設(shè)備的原理框圖；

圖2為按鍵輸入模塊的原理框圖；

圖3為基于無(wú)人機(jī)的外掛式水體采集設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1-采樣控制電路；2-電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊；3-蠕動(dòng)泵；4-無(wú)人機(jī)；5-按鍵輸入模塊；6-顯示模塊；7-電源；8-電源電量檢測(cè)模塊；9-報(bào)警模塊；10-第一按鍵；11-第二按鍵；12-第三按鍵；13-第四按鍵；14-第五按鍵；15-復(fù)位鍵；16-采樣瓶；17-進(jìn)水管；18-出水管；19-防漂沉頭。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

如圖1-圖3所示，本實(shí)用新型提出了一種基于無(wú)人機(jī)的外掛式水體采集設(shè)備，無(wú)人機(jī)設(shè)有用于檢測(cè)和錄像的攝影設(shè)備，水體采集設(shè)備設(shè)在無(wú)人機(jī)上，水體采集設(shè)備包括采樣控制電路1、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊2、蠕動(dòng)泵3、軟管和采樣瓶16，采樣控制電路1采集無(wú)人機(jī)4輸出的電平信號(hào)，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊2驅(qū)動(dòng)蠕動(dòng)泵3進(jìn)行采樣取水，水體從軟管進(jìn)入采樣瓶16內(nèi)。無(wú)人機(jī)采樣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要是應(yīng)用于水域(海洋、河流、湖泊、沼澤、濕地)環(huán)境監(jiān)測(cè)和采樣的中高端旋翼無(wú)人機(jī)，可以用于環(huán)保部門的水文采樣監(jiān)測(cè)等工作。該無(wú)人機(jī)的采樣模式可以取代傳統(tǒng)的人工采樣，節(jié)省人力、物力、財(cái)力，還能能突發(fā)事件能夠?qū)崿F(xiàn)緊急采樣工作，具有展開迅速，安全高效的特點(diǎn)。

本實(shí)用新型能夠適用于大部分高端無(wú)人機(jī)。其核心是將無(wú)人機(jī)4的信號(hào)變化作為采樣的啟動(dòng)信號(hào)，針對(duì)客戶的需求能夠自主選擇適用的成熟安全可靠的無(wú)人機(jī)，具有通用性。

水體采集設(shè)備還包括按鍵輸入模塊5和顯示模塊6，按鍵輸入模塊5和顯示模塊6均與采樣控制電路1電性連接；按鍵輸入模塊5包括若干用于選擇相應(yīng)規(guī)格采水量的按鍵以及用于清除上一次按鍵信息的復(fù)位鍵15，顯示模塊6用于顯示采水量。具體的，采樣瓶16的規(guī)格與按鍵設(shè)定的規(guī)格相對(duì)應(yīng)。按鍵輸入模塊5包括的按鍵均采用微動(dòng)開關(guān)構(gòu)成。

通過(guò)各個(gè)按鍵設(shè)置的采水量均會(huì)在顯示模塊6進(jìn)行顯示，顯示模塊6采用TFTLCD液晶顯示屏構(gòu)成，其優(yōu)點(diǎn)為低電壓驅(qū)動(dòng)、功耗低、屏幕響應(yīng)速度10ms。

按鍵輸入模塊5包括設(shè)定100mL采水量的第一按鍵10、設(shè)定250mL采水量的第二按鍵11、設(shè)定500mL采水量的第三按鍵12、設(shè)定1000mL采水量的第四按鍵13和設(shè)定自定義抽水量的第五按鍵14；按鍵輸入模塊5在水體采集設(shè)備開機(jī)后，在無(wú)人機(jī)起飛前，發(fā)送采水量設(shè)定信息至采樣控制電路1，無(wú)人機(jī)到達(dá)采水點(diǎn)后安裝采水量設(shè)定信息進(jìn)行采水。具體的，采樣瓶16使用統(tǒng)一的25mm口徑不同容量的PE瓶或PET瓶，容量有100mL、250mL、500mL、1000mL等。

水體采集設(shè)備還包括電源7、電源電量檢測(cè)模塊8和報(bào)警模塊9，電源7為采樣控制電路1、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊2和蠕動(dòng)泵3供電，電源7電路檢測(cè)模塊和報(bào)警模塊9與電源7電性連接。

電源7采用鋰離子聚合物電池，優(yōu)點(diǎn)超輕超薄、高容量、無(wú)漏液且高安全性。電源電量檢測(cè)模塊8采用電壓轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，報(bào)警模塊9采用5V有源蜂鳴器構(gòu)成。

具體的，水體采集設(shè)備包括殼體，采樣控制電路1、電源7、電源電量檢測(cè)模塊8和報(bào)警模塊9均設(shè)在殼體內(nèi)部，按鍵輸入模塊5和顯示模塊6設(shè)在殼體的外部，殼體外部還包括電源7開關(guān)按鈕。

采樣控制電路1采用STC89C52構(gòu)成。

電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊2采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)H橋構(gòu)成。

蠕動(dòng)泵3的吸程大、流速穩(wěn)定、對(duì)水體擾動(dòng)小，能夠在環(huán)保領(lǐng)域應(yīng)用。

無(wú)人機(jī)上設(shè)有用于調(diào)節(jié)攝影設(shè)備角度的可旋轉(zhuǎn)設(shè)備?？尚D(zhuǎn)設(shè)備能夠帶動(dòng)攝影設(shè)備在水平方向上360旋轉(zhuǎn)，也能夠在豎直方向上120°俯仰角調(diào)節(jié)，能夠更好地監(jiān)測(cè)和采集被采樣地點(diǎn)水面情況和軟管的入水情況。

具體的，無(wú)人機(jī)的起飛和飛行以及停在采水點(diǎn)上空需要無(wú)人機(jī)遙控器進(jìn)行遙控，無(wú)人機(jī)遙控器發(fā)送控制信號(hào)至無(wú)人機(jī)，控制無(wú)人機(jī)4發(fā)出電平信號(hào)，采樣控制電路1采集該電平信號(hào)，判斷電平信號(hào)的變化是否與設(shè)定相符，若是， 則進(jìn)入采樣取水模式，否則，繼續(xù)等待捕獲符合設(shè)定的電平信號(hào)的變化。進(jìn)入采樣取水模式指的是根據(jù)案件輸入模塊設(shè)定的采水量驅(qū)動(dòng)蠕動(dòng)泵3進(jìn)行采水。

本實(shí)用新型進(jìn)行采樣取水的流程具體包括以下步驟：打開水體采樣設(shè)備的電源開關(guān)；利用按鍵輸入模塊5設(shè)定采水量，裝上對(duì)應(yīng)規(guī)格的采樣瓶16；遙控?zé)o人機(jī)飛向采水點(diǎn)；將進(jìn)水管17伸入到水面下；無(wú)人機(jī)4發(fā)出電平信號(hào)，開始采樣；采樣結(jié)束后無(wú)人機(jī)返航。

軟管包括進(jìn)水管17和出水管18，進(jìn)水管17的一端和出水管18的一端分別與蠕動(dòng)泵3聯(lián)通，出水管18的另一端伸入到采樣瓶16內(nèi)，進(jìn)水管17的另一端設(shè)有防漂沉頭19，沒(méi)入采水點(diǎn)的水面下方。

水體采集設(shè)備在采樣取水之前，沖洗若干次進(jìn)水管17，在采樣抽水后將進(jìn)水管17內(nèi)的水排出。

在其他實(shí)施例中，還可采樣控制電路1集成在無(wú)人機(jī)芯片里面，能夠于無(wú)人機(jī)通信實(shí)現(xiàn)信息交換可以完成更高程度的自動(dòng)化和更多樣化的功能。但是具有更高技術(shù)的門檻和穩(wěn)定性的問(wèn)題，并需要高資本的投入。

以上僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。