[发明专利]多功能无人机水样采集装置及其采集方法

权利要求书

1.一种多功能无人机水样采集方法，其特征是所述的采集方法的步骤为：首先，安装控制系统，包括GPS模块、气压定高模块、超声波探头模块、卷轴控制模块、电磁模块、数据记录模块、摄像模块，其次，安装旋转装置、电磁铁、卷轴、超声波探头和摄像头，然后将干净的集水瓶套装在旋转装置上，每个集水瓶上扣装一个干净的漏斗，每个漏斗洞口放置一枚干净的圆珠，然后将旋转装置放进采样箱内，采样箱通过螺栓孔螺栓固定在无人飞行器上，后将连接线缠绕在卷轴上，连接线下方绑定取样斗；将取样点坐标输入到无人飞行器控制系统，无人飞行器根据GPS定位飞行至指定地点，根据气压定高测定无人飞行器到水面的高度，根据超声波探头测定水深，根据高度转动卷轴将取样斗下放至水面采集表层水体，根据水深转动卷轴将取样斗下放至水下一定深度采集水样，取水后转动卷轴将取样斗提升至采样箱，阀门由常闭状态变成常开状态，水体从出水管通过漏斗进入到集水瓶，采样结束后圆珠沉降堵住漏斗口，然后旋转装置转动固定角度，将空的集水瓶替换到集水位置，等待下一次采样；无人飞行器根据GPS定位到下一个采样点，重复上述采样步骤进行采样，直至所有水样采集完毕。

2.根据权利要求1所述的一种多功能无人机水样采集装置，包括无人飞行器（1）前后两侧设置有摄像头（22），所述摄像头（22）为360°旋转摄像头，能够全方位拍摄记录取样过程。，其特征是所述的无人飞行器（1）内部设置控制系统（2），无人飞行器（1）下通过螺栓孔（3）连接有采样箱（4），所述采样箱（4）内设有转换采集装置，所述转换采集装置由设置在采样箱（4）内左右两边对称的旋转装置（5）、垂直套装在旋转装置（5）上面的集水瓶（6）、垂直放置在集水瓶（6）上面的漏斗（7）、放置在漏斗（7）中心的圆珠（8）、紧贴在旋转装置右上端的电磁铁（9）构成，所述无人飞行器（1）上对应旋转装置（5）中心正上方位置处设有卷轴（10），卷轴（10）下方设有电磁铁（11），连接线（12）缠绕在卷轴（10）上并连接在取样斗（13），所述取样斗（13）由设置在取样斗（13）上方的吊环（14）、吊环（14）正下方的取样斗盖（15）、设置在取样斗盖（15）右端底部的出水管（16）、设置在出水管（16）上面的阀门（17）、垂直设置在阀门（17）上端的铁块（18）、垂直设置在阀门（17）下端的磁铁（18）构成，所述无人飞行器（1）正中间设置卷轴（20），卷轴（20）缠绕超声波探头（21）的线（23）。

3.根据权利要求2所述的一种多功能无人机水样采集装置，其特征是所述的漏斗（7）垂直扣装在集水瓶（6）上方，使取样斗（13）的水准确进入到集水瓶（6）内，防止水溅洒。

4.根据权利要求3所述的一种多功能无人机水样采集装置，其特征是所述的旋转装置（5）根据集水瓶（6）的数量设置有固定的旋转角度，所述的集水瓶（6）的数量为6-10，所述的旋转角度为36-60°，当一个水样采集结束后，旋转装置按固定角度转动，将空的集水瓶（6）用于替换，直至所有水样采集完毕为止。

5.根据权利要求4所述的一种多功能无人机水样采集装置，其特征是所述的圆珠（8）采用轻质材料，在水进入集水瓶（6）时圆珠（8）漂浮起来，停止进水后，圆珠（8）沉降进而堵住漏斗（7）洞口，防止集水瓶（6）中的水体接触空气被污染；所述吊环（14）材质为不锈钢，左边缠绕铁线（14-1），当取样斗（13）上升到取样箱内部时，电磁铁（11）通电，与吊环（14）左边铁线相互吸引而固定，使有出水管（16）一侧停留在固定位置进行放水，放水结束后电磁铁（11）断电失去对吊环（14）的吸引力，取样斗（13）下降。

6.根据权利要求5所述的一种多功能无人机水样采集装置，其特征是所述的阀门（17）上部铁块（18）与下部磁块（19）互相吸引而使阀门（17）处于常闭状态，取样斗（13）取水后上升至采样箱内部，电磁铁（9）通电对铁块（18）的吸引力大于磁块（19）对铁块（18）的吸引力而使阀门（17）处于常开状态，水体从出水管（16）流出，断电后阀门（17）恢复常闭状态。