[实用新型]基于无人机的一种多点气体采样装置

说明书

本实用新型属于气体采样技术领域，提供一种基于无人机的多点气体采样装置，其技术特点是，包括六旋翼无人机、多点气体采样装置及地面基站；所述六旋翼无人机包括无人机机架、螺旋桨、无刷直流电机、蓄电池、GPS模块、数传、遥控器以及固定在无人机下方的载物托板；所述地面基站包括地面数传、处理器及与处理器相连接的显示器，处理器连接外部电源；所述多点气体采样装置包括采样泵、连接软管、采样袋、步进电机、齿轮齿条传动装置、密封装置及采样装置控制模块。本实用新型可实现多点气体采样，包括自动采样和手动采样两种采样方式。本实用新型可用于对人为难以到达的污染源或环境进行采样，提高了采样效率且保护现场操作人员安全。

技术领域

本实用新型涉及一种基于无人机的多点气体采样装置，属于气体采样技术领域。

背景技术

大气环境监测是环境保护工作中最重要的基础性工作。随着我国经济的快速发展，化工企业违规排放已成为大气污染的重要污染源，由于自然灾害或工程质量、维修工作的欠缺，引发的化工厂爆炸或有害气体泄漏，严重影响区域大气环境质量。目前，环保系统化工大气污染监测主要以定时地点的地面手工监测为主，鉴于化工大气污染排放隐蔽性、污染事故突发性的特点，传统地面监测段很难满足环保部门的应急需求。当今，众多环保部门已将遥感技术作为区域大气环境污染监测的主要手段。无人机作为采样设备的载体，可以在空中任意位置悬停并监测，解决高空污染检测难题。此外，在发生环境突发事件时，无人机可以克服交通不便、情况危险等不利因素，快速出现在污染事故所在空域，查看污染情况，具有较好的时效性。

实用新型内容

本实用新型旨在解决上述技术难题，提供一种基于无人机的多点气体采样装置，可以通过航线规划和人为操控两种采样方式实现多点气体采样，可通过采样多点气体浓度全面准确反映污染源污染程度和大气环境状况，提高采样的作业效率；对于人为难以到达的采样区域，提供一种有效的采样手段，避免人为作业危险。

所述一种基于无人机的多点气体采样装置，包括六旋翼无人机、多点气体采样装置及控制模块。所述六旋翼无人机包括无人机机架、螺旋桨、无刷直流电机、蓄电池、GPS模块、数传、遥控器以及固定在无人机下方的载物托板，六旋翼无人机机用于搭载多点气体采样装置，完成指定的飞行任务；所述多点气体采样装置包括采样泵、连接软管、采样袋、步进电机、齿轮齿条传动装置、密封装置，齿轮齿条传动装置包括直齿轮、齿条和与齿条相连接的滑轨，密封装置包括密封滑块、下压头、连接软管、弹簧和与密封滑块相连接的密封滑块滑轨；所述控制模块包括无人机飞控、地面数传、地面站和采样装置控制模块，无人机飞控用于控制无人机在飞行过程中的姿态和轨迹，采样装置控制模块用于控制采样泵采气和步进电机转动，进而完成定点采样和采样袋内气体清理，地面数传用于地面站和无人机飞控建立联系，地面站用于实时显示无人机飞行数据。

所述步进电机、齿轮齿条传动装置、齿条滑轨、密封滑块、密封滑块滑轨均有2个，其中一个步进电机通过控制齿轮齿条传动装置，进而控制密封滑块移动，从而保证进气软管的密封，另外一个步进电机用于控制另外一组齿轮齿条传动装置，保证排气软管的密封，两组装置在一个平面上平行放置。

所述进、排气软管均内置弹簧挡板，且挡板位于管内指定位置，保证下压头下降最低位置与密封滑块底端在同一平面上。下压头底端为圆形扇叶，扇叶直径与进、排气软管内径相同。

所述气体采样袋共有6个，每个采样带上均有一个进气口和一个排气口，分别与进气软管和排气软管相连接，进气口和排气口上均设有旋钮，可通过旋转旋钮对采样袋进行密封，从而将采样袋从多点气体采样装置上取下。