一種環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測無人機(jī)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測無人機(jī)，其包括機(jī)體和設(shè)于機(jī)體中部上方的螺旋槳，機(jī)體內(nèi)設(shè)有電機(jī)和蓄電池，電機(jī)的輸出軸與螺旋槳連接，所述機(jī)體上搭載有可編程控制器、無線接收器、導(dǎo)航定位系統(tǒng)、攝像頭、空氣采集分析裝置、水質(zhì)采集分析裝置、氣囊和無線發(fā)射器，所述氣囊設(shè)置在機(jī)體下部的兩外側(cè)壁上，并由充氣泵控制充氣和排氣，所述電機(jī)、無線接收器、攝像頭、空氣采集分析裝置、水質(zhì)采集分析裝置、無線發(fā)射器和充氣泵均分別與蓄電池和可編程控制器連接，所述可編程控制器與蓄電池連接，無線接收器與導(dǎo)航定位系統(tǒng)連接。
【專利說明】
一種環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測無人機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測無人機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]無人機(jī)是利用無線電遙控或自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機(jī)，隨著科技的不斷進(jìn)步，無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展越來越成熟，運(yùn)用越來越廣泛。無人機(jī)在國土監(jiān)測、物流、環(huán)境監(jiān)察等民用領(lǐng)域的應(yīng)用日益得到重視，相關(guān)技術(shù)日漸成熟。目前，借助視頻傳輸和航拍等技術(shù)，無人機(jī)在環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣。無人機(jī)環(huán)境監(jiān)測主要集中在兩方面，一是采用無人機(jī)對(duì)水污染范圍、垃圾分布范圍、煙囪廢氣排放狀況等進(jìn)行調(diào)查;二是通過搭載環(huán)境空氣監(jiān)測儀器，進(jìn)行氣體或顆粒物濃度監(jiān)測。
[0003]針對(duì)上述問題，中國發(fā)明專利公開了專利號(hào)為CN201410390298的一種基于無人機(jī)的多流域水體質(zhì)量綜合監(jiān)測與分析方法，其采用無人機(jī)巡航各流域單元，遙測流域周邊圖像數(shù)據(jù)，檢測河道兩岸的土壤參數(shù)，確認(rèn)流域內(nèi)水土流失狀況；而專利號(hào)為CN201410390302的中國發(fā)明專利公布了一種基于無人機(jī)的水體富營養(yǎng)化檢測與處理方法，其通過無人機(jī)航拍水面，根據(jù)水面顏色和水體透光系數(shù)推求葉綠素含量。然而，上述公開的無人機(jī)水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)尚未搭載任何水質(zhì)監(jiān)測分析儀，其主要還是遙感技術(shù)的拓展應(yīng)用，通過遙測圖片的解譯獲取水土流失和水面污染等信息，然后發(fā)回地面上的控制中心進(jìn)行流域水質(zhì)檢測分析;其次，上述無人機(jī)一旦落入水中，就會(huì)導(dǎo)致無人機(jī)的精密電子設(shè)備進(jìn)水，從而造成無法挽回的損失，因此在進(jìn)行水面懸停作業(yè)時(shí)，存在一定的安全隱患；最后，現(xiàn)有的無人機(jī)通常僅能用于采集水樣監(jiān)測或分析水質(zhì)成分，或者僅能用于采集環(huán)境空氣進(jìn)行氣體或顆粒物濃度監(jiān)測，功能單一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單，具有多種功能，可在水面降落，可用于采集空氣和水質(zhì)并進(jìn)行檢測分析的環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測無人機(jī)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0006]—種環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測無人機(jī)，其包括機(jī)體和設(shè)于機(jī)體中部上方的螺旋槳，機(jī)體內(nèi)設(shè)有電機(jī)和蓄電池，電機(jī)的輸出軸與螺旋槳連接，所述機(jī)體上搭載有可編程控制器、無線接收器、導(dǎo)航定位系統(tǒng)、攝像頭、空氣采集分析裝置、水質(zhì)采集分析裝置、氣囊和無線發(fā)射器，所述氣囊設(shè)置在機(jī)體下部的兩外側(cè)壁上，并由充氣栗控制充氣和排氣，所述電機(jī)、無線接收器、攝像頭、空氣采集分析裝置、水質(zhì)采集分析裝置、無線發(fā)射器和充氣栗均分別與蓄電池和可編程控制器連接，所述可編程控制器與蓄電池連接，無線接收器與導(dǎo)航定位系統(tǒng)連接。
[0007]所述空氣采集分析裝置和水質(zhì)采集分析裝置均設(shè)置在機(jī)體中部，分別位于電機(jī)的兩側(cè)。
[0008]所述空氣采集分析裝置包括取樣氣管和空氣分析儀，取樣氣管一端與空氣分析儀連接，取樣氣管另一端固定在機(jī)體上表面用于采集空氣。
[0009]所述取樣氣管另一端的端口處設(shè)有第一過濾網(wǎng)。該設(shè)計(jì)可以阻隔雜物進(jìn)入取樣氣管。
[0010]所述水質(zhì)采集分析裝置包括水質(zhì)分析儀和可收放的取樣水管，取樣水管一端與水質(zhì)分析儀連接，取樣水管另一端通過小型電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)可收放的固定在機(jī)體下表面用于采集水樣。
[0011]所述取樣水管另一端的端口處設(shè)有第二過濾網(wǎng)。該設(shè)計(jì)可以阻隔雜物進(jìn)入取樣水管。
[0012]所述取樣水管另一端設(shè)有重錘。
[0013]所述蓄電池和攝像頭均為兩個(gè)，均分別設(shè)置在機(jī)體的前部和尾部。
[0014]所述無線接收器、無線發(fā)射器和可編程控制器均與地面上設(shè)有的控制終端連接。
[0015]所述控制終端為計(jì)算機(jī)或者手持遙控器。
[0016]本實(shí)用新型采用以上技術(shù)方案，在可編程控制器內(nèi)輸入采集空氣和采集水質(zhì)的位置坐標(biāo)信息，可編程控制器將該些坐標(biāo)信息傳遞給導(dǎo)航定位系統(tǒng)，從而自動(dòng)控制無人機(jī)飛向目標(biāo)區(qū)域，同時(shí)，開啟機(jī)體前部和尾部的攝像頭進(jìn)行同步視頻監(jiān)控;在經(jīng)過采集空氣目標(biāo)區(qū)域時(shí)，通過取樣氣管吸取空氣至空氣分析儀，空氣分析儀對(duì)氣體成分、氣體或顆粒物濃度等進(jìn)行檢測分析，并及時(shí)將空氣檢測結(jié)果數(shù)據(jù)信息傳遞給可編程控制器，通過與可編程控制器連接的無線發(fā)射器實(shí)時(shí)將該空氣檢測結(jié)果數(shù)據(jù)信息發(fā)送回地面上設(shè)有的控制終端;在采集水樣時(shí)，可編程控制器控制充氣栗向機(jī)體兩側(cè)的氣囊充氣，無人機(jī)通過充滿氣的氣囊浮在水面上，可編程控制器控制卷揚(yáng)機(jī)放長取樣水管，取樣水管另一端在重錘的作用下浸入水中，并抽吸水樣至水質(zhì)分析儀進(jìn)行檢測分析，水質(zhì)分析儀及時(shí)將水質(zhì)檢測結(jié)果數(shù)據(jù)信息傳遞給可編程控制器，通過與可編程控制器連接的無線發(fā)射器實(shí)時(shí)將該水質(zhì)檢測結(jié)果數(shù)據(jù)信息發(fā)送回地面上設(shè)有的控制終端;在離開水面后，可編程控制器控制充氣栗向機(jī)體兩側(cè)的氣囊排氣，排完氣的氣囊收至機(jī)體兩外側(cè)壁上;期間，地面上的操作者可根據(jù)無線發(fā)射器發(fā)回的攝像頭的同步視頻監(jiān)控信息，通過計(jì)算機(jī)或者手持遙控器向無線接收器發(fā)出控制信號(hào)，無線接收器將該控制信號(hào)傳遞給可編程控制器，從而通過可編程控制器控制無人機(jī)進(jìn)行各種動(dòng)作;氣囊的設(shè)計(jì)，還可以在無人機(jī)緊急降落或意外掉落時(shí)，通過可編程控制器控制充氣栗向氣囊充氣，充氣打開的氣囊可以起到緩沖作用，大大減少無人機(jī)因?yàn)樽矒艉蜎_擊造成損壞。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單，具有多種功能，可在水面上降落，可用于采集空氣和水質(zhì)并及時(shí)進(jìn)行檢測分析，具有獲得檢測結(jié)果數(shù)據(jù)信息及時(shí)的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0017]現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步闡述:
[0018]圖1為本實(shí)用新型環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測無人機(jī)在氣囊充氣狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測無人機(jī)在氣囊排氣狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為本實(shí)用新型環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測無人機(jī)的電路連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]如圖1-3之一所示，本實(shí)用新型包括機(jī)體I和設(shè)于機(jī)體I中部上方的螺旋槳11，機(jī)體I內(nèi)設(shè)有電機(jī)12和蓄電池13，電機(jī)12的輸出軸與螺旋槳11連接，所述機(jī)體I上搭載有可編程控制器14、無線接收器15、導(dǎo)航定位系統(tǒng)16、攝像頭2、空氣采集分析裝置3、水質(zhì)采集分析裝置4、氣囊51和無線發(fā)射器17，所述氣囊51設(shè)置在機(jī)體I下部的兩外側(cè)壁上，并由充氣栗52控制充氣和排氣，所述電機(jī)12、無線接收器15、攝像頭2、空氣采集分析裝置3、水質(zhì)采集分析裝置4、無線發(fā)射器17和充氣栗52均分別與蓄電池13和可編程控制器14連接，所述可編程控制器14與蓄電池13連接，無線接收器15與導(dǎo)航定位系統(tǒng)16連接。
[0022]所述空氣采集分析裝置3和水質(zhì)采集分析裝置4均設(shè)置在機(jī)體I中部，分別位于電機(jī)12的兩側(cè)。
[0023]所述空氣采集分析裝置3包括取樣氣管31和空氣分析儀32，取樣氣管31—端與空氣分析儀32連接，取樣氣管31另一端固定在機(jī)體I上表面用于采集空氣。
[0024]所述取樣氣管31另一端的端口處設(shè)有第一過濾網(wǎng)(圖中未示出)。該設(shè)計(jì)可以阻隔雜物進(jìn)入取樣氣管。
[0025]所述水質(zhì)采集分析裝置4包括水質(zhì)分析儀42和可收放的取樣水管41，取樣水管41一端與水質(zhì)分析儀42連接，取樣水管41另一端通過小型電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)可收放的固定在機(jī)體I下表面用于采集水樣。
[0026]所述取樣水管41另一端的端口處設(shè)有第二過濾網(wǎng)(圖中未示出)。該設(shè)計(jì)可以阻隔雜物進(jìn)入取樣水管。
[0027]所述取樣水管41另一端設(shè)有重錘(圖中未標(biāo)注)。
[0028]所述蓄電池13和攝像頭2均為兩個(gè)，均分別設(shè)置在機(jī)體I的前部和尾部。
[0029]所述無線接收器15、無線發(fā)射器17和可編程控制器14均與地面上設(shè)有的控制終端連接。
[0030]所述控制終端為計(jì)算機(jī)或者手持遙控器。
[0031]本實(shí)用新型采用以上技術(shù)方案，在可編程控制器14內(nèi)輸入采集空氣和采集水質(zhì)的位置坐標(biāo)信息，可編程控制器14將該些坐標(biāo)信息傳遞給導(dǎo)航定位系統(tǒng)16，從而自動(dòng)控制無人機(jī)飛向目標(biāo)區(qū)域，同時(shí)，開啟機(jī)體I前部和尾部的攝像頭2進(jìn)行同步視頻監(jiān)控;在經(jīng)過采集空氣目標(biāo)區(qū)域時(shí)，通過取樣氣管31吸取空氣至空氣分析儀32，空氣分析儀32對(duì)氣體成分、氣體或顆粒物濃度等進(jìn)行檢測分析，并及時(shí)將空氣檢測結(jié)果數(shù)據(jù)信息傳遞給可編程控制器14，通過與可編程控制器14連接的無線發(fā)射器17實(shí)時(shí)將該空氣檢測結(jié)果數(shù)據(jù)信息發(fā)送回地面上設(shè)有的控制終端;在采集水樣時(shí)，可編程控制器14控制充氣栗52向機(jī)體I兩側(cè)的氣囊51充氣，無人機(jī)通過充滿氣的氣囊51浮在水面上，可編程控制器14控制卷揚(yáng)機(jī)放長取樣水管41，取樣水管41另一端在重錘的作用下浸入水中，并抽吸水樣至水質(zhì)分析儀42進(jìn)行檢測分析，水質(zhì)分析儀42及時(shí)將水質(zhì)檢測結(jié)果數(shù)據(jù)信息傳遞給可編程控制器14，通過與可編程控制器14連接的無線發(fā)射器17實(shí)時(shí)將該水質(zhì)檢測結(jié)果數(shù)據(jù)信息發(fā)送回地面上設(shè)有的控制終端;在離開水面后，可編程控制器14控制充氣栗52向機(jī)體I兩側(cè)的氣囊51排氣，排完氣的氣囊51收至機(jī)體I兩外側(cè)壁上；期間，地面上的操作者可根據(jù)無線發(fā)射器17發(fā)回的攝像頭2的同步視頻監(jiān)控信息，通過計(jì)算機(jī)或者手持遙控器向無線接收器15發(fā)出控制信號(hào)，無線接收器15將該控制信號(hào)傳遞給可編程控制器14，從而通過可編程控制器14控制無人機(jī)進(jìn)行各種動(dòng)作;氣囊51的設(shè)計(jì)，還可以在無人機(jī)緊急降落或意外掉落時(shí)，通過可編程控制器14控制充氣栗52向氣囊51充氣，充氣打開的氣囊51可以起到緩沖作用，大大減少無人機(jī)因?yàn)樽矒艉蜎_擊造成損壞。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單，具有多種功能，可在水面上降落，可用于采集空氣和水質(zhì)并及時(shí)進(jìn)行檢測分析，具有獲得檢測結(jié)果數(shù)據(jù)信息及時(shí)的優(yōu)點(diǎn)。
[0032]以上描述不應(yīng)對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍有任何限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測無人機(jī)，包括機(jī)體和設(shè)于機(jī)體中部上方的螺旋槳，機(jī)體內(nèi)設(shè)有電機(jī)和蓄電池，電機(jī)的輸出軸與螺旋槳連接，其特征在于:所述機(jī)體上搭載有可編程控制器、無線接收器、導(dǎo)航定位系統(tǒng)、攝像頭、空氣采集分析裝置、水質(zhì)采集分析裝置、氣囊和無線發(fā)射器，所述氣囊設(shè)置在機(jī)體下部的兩外側(cè)壁上，并由充氣栗控制充氣和排氣，所述電機(jī)、無線接收器、攝像頭、空氣采集分析裝置、水質(zhì)采集分析裝置、無線發(fā)射器和充氣栗均分別與蓄電池和可編程控制器連接，所述可編程控制器與蓄電池連接，無線接收器與導(dǎo)航定位系統(tǒng)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測無人機(jī)，其特征在于:所述空氣采集分析裝置和水質(zhì)采集分析裝置均設(shè)置在機(jī)體中部，分別位于電機(jī)的兩側(cè)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測無人機(jī)，其特征在于:所述空氣采集分析裝置包括取樣氣管和空氣分析儀，取樣氣管一端與空氣分析儀連接，取樣氣管另一端固定在機(jī)體上表面用于采集空氣。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測無人機(jī)，其特征在于:所述取樣氣管另一端的端口處設(shè)有第一過濾網(wǎng)。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測無人機(jī)，其特征在于:所述水質(zhì)采集分析裝置包括水質(zhì)分析儀和可收放的取樣水管，取樣水管一端與水質(zhì)分析儀連接，取樣水管另一端通過小型電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)可收放的固定在機(jī)體下表面用于采集水樣。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測無人機(jī)，其特征在于:所述取樣水管另一端的端口處設(shè)有第二過濾網(wǎng)。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測無人機(jī)，其特征在于:所述取樣水管另一端設(shè)有重錘。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測無人機(jī)，其特征在于:所述蓄電池和攝像頭均為兩個(gè)，均分別設(shè)置在機(jī)體的前部和尾部。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測無人機(jī)，其特征在于:所述無線接收器、無線發(fā)射器和可編程控制器均與地面上設(shè)有的控制終端連接。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測無人機(jī)，其特征在于:所述控制終端為計(jì)算機(jī)或者手持遙控器。
【文檔編號(hào)】G01N33/00GK205484263SQ201620085866
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年1月28日
【發(fā)明人】陳猛
【申請(qǐng)人】陳猛