[实用新型]一种用于水质自动采样的无人机装置

说明书

本实用新型涉及一种用于水质自动采样的无人机装置，包括无人机飞行器主体、设置在所述无人机飞行器主体侧面的无人机支脚以及能源与控制单元，所述无人机装置还包括设置在所述无人机飞行器主体下侧的安装支架，所述安装支架上安装有自动水质采样单元。在所述步进电机带动下，所述旋转导向轴旋转到采样瓶的位置，并且水质样本依次经过采样泵、采样软管、凹槽导流机构导入到采样瓶中。本实用新型的无人机装置能够在一个工作周期中依次采集多个采样点水质样品，便于返回后进行同步分析，进一步提高采样效率，而且能够根据要求灵活设置样品采集数量并能够灵活控制每次水样采集的深度，便于不同区域或流域的水质样品快速自动采集。

技术领域

本实用新型涉及环境监测领域，特别是涉及一种用于水质自动采样的无人机装置。

背景技术

在水环境监测领域，要取得真实、准确且完整的水质监测数据，首先需要获得具有代表性的水质样品。针对河流、湖泊、水库、近岸海域等地表水体进行水样采集时，不仅需要采集岸边采样点的水质样本，还需要采集远离岸边采样点的水质样品。通常采样人员需要乘坐船只去采样点完成采集，存在人工操作危险系数大、人力物力消耗大、耗时长且影响水样分析时效性、人员操作习惯差异影响采样质量、采样点周围地形特殊难以到达等缺点。

由于水质样品人工采集过程中需要采样人员乘坐船只去采样点完成采集。人工操作离水面较近且受气候、水流等条件影响，危险系数大；需要消耗人员工时，存在船舶使用和燃料动力等费用，人力物力消耗大；操作复杂，单次采样时间长，不同采样点之间耗时长，影响水样分析时效性；人员操作中因习惯差异会导致样品采集质量的差异，不利于水质分析和对比；当采样点处于狭小或水深不够等特殊地形时，船只和人员难以到达并完成采样。

将无人机应用于水质自动采样能够大大降低工作人员危险系数、减少成本、提升水质采样效率和检测时效性、避免人工操作对采样质量的影响，而且机动性强、结构紧凑，能够到达特殊地形处的采样点。水质采样取水方式一般有采样桶直接取水和泵管抽吸取水两类。

采样桶直接取水时水样容易溅出，不适合搭载在无人机上，只能采集表层水样，且无法实现多个采样点取水，工作效率较低。无人机采用泵管抽吸取水时需要考虑多个采样瓶取水的需求，便于搭载于无人机上，而且需要根据应用要求灵活定义采样瓶数量和采样深度，便于应用扩展。而现有设计通常采用与无人机旋翼数量相同的采样瓶，而且每个采样瓶需要分别配备泵管系统，系统复杂，成本较高且影响可靠性，更重要的是，采样瓶数量无法灵活扩展，也无法控制每次水样采集的深度，难以满足不同应用场合的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是鉴于以上叙述，有必要提供一种能够快速自动依次抵达各个指定取水点、采样瓶数量可灵活配置、系统简洁并能实现自动高质量取水的无人机装置。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于水质自动采样的无人机装置，包括无人机飞行器主体、设置在所述无人机飞行器主体侧面的无人机支脚以及能源与控制单元，所述无人机装置还包括设置在所述无人机飞行器主体下侧的安装支架，所述安装支架上安装有自动水质采样单元，所述自动水质采样单元包括采样瓶、安装采样瓶的支撑本体机构、设置在所述支撑本体机构下侧的采样泵、与所述采样泵相连的采样软管，所述支撑本体机构包括设置在底部的底盘、设置在上部的旋转导向盖、贯穿连接所述底盘与旋转导向盖的空心轴状轴承安装座，所述采样瓶设置在所述底盘与旋转导向盖中间，所述底盘、旋转导向盖、空心轴状轴承安装座之间通过设置在上部的支架连接，所述空心轴状轴承安装座中部安装有第一轴承、上部安装有旋转导向轴、顶部安装有第二轴承，所述安装支架上部设置有步进电机，所述旋转导向盖上设有与所述采样瓶连通的凹槽导流机构。

优选地，所述采样瓶采用具有松紧性的织带固定、塑料卡扣固定或者不锈钢抱箍固定，所述采样瓶的瓶口形状为漏斗状，且在采样瓶瓶口的细口端设置遮挡板；所述采样瓶呈中心对称排布或者阵列型布置。