一种适用复杂水域的水质监测无人机的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种适用复杂水域的水质监测无人机，包括手控终端和机身，机身四周均布连接有四个机臂，每个机臂的另一端均安装有电机，电机上连接有螺旋桨，每个机臂上设有防撞圈，防撞圈的上端面与下端面分别安装有透气的防撞罩；机身的下部竖直设置有水质监测仪；机身的上部设有相机、电池模块、飞行控制模块、监测分析模块、数据传输模块和相机控制模块。本实用新型提供的一种适用复杂水域的水质监测无人机，较传统人工作业覆盖范围更广、机动性更强，能够深入水面环境恶劣危险的水域代替人工作业，降低了作业强度、保障了作业安全，同时操作简便智能、监测精准。
【专利说明】
一种适用复杂水域的水质监测无人机
技术领域
[0001]本实用新型属于水质监测仪技术领域，具体涉及一种适用复杂水域的水质监测无人机。
【背景技术】
[0002]水质监测是水资源管理和污染控制的主要手段之一，目的在于监视和测定水体中污染物的种类、各类污染物的浓度及变化趋势，为采取污染治理对策提供依据，也为评价水质状况、预测预报提供基础数据。现有技术中，建立多个水质监测站能够实现自动连续监测，但施工造价昂贵，因此目前的水质监测最常用的方式还是通过人工方式实地进行，由工作人员现场采集被监测水体、并由现场仪器对被监测水体进行数据在线分析，或者使用先进的便携式多参数水质监测仪对水体进行直接监测分析。该种人工监测方式的弊端是，仍然需要工作人员到达岸边展开监测作业，工作人员劳动强度大，尤其在野外工作环境恶劣，同时工作人员在岸边或水草边还有安全隐患。
【发明内容】
[0003]鉴于上述诸多不足之处，本实用新型的目的在于提供一种降低作业强度、保障作业安全的水质监测无人机，操作简便智能、监测精准。
[0004]为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案:
[0005]—种适用复杂水域的水质监测无人机，包括手控终端和机身，所述机身四周均布连接有四个机臂，每个所述机臂的另一端均安装有电机，所述电机上连接有螺旋桨，所述每个机臂上设有与所述电机转子同轴线的防撞圈，所述防撞圈的上端面与下端面分别安装有透气的防撞罩，上下两个所述防撞罩与所述防撞圈形成的空间用于容纳所述螺旋桨；
[0006]所述机身的下部竖直设置有水质监测仪，所述机身的上部设有可转动的相机，还设有电池模块、飞行控制模块、监测分析模块、数据传输模块和相机控制模块，所述电池模块用于给所述电机、水质监测仪、相机、飞行控制模块、监测分析模块、数据传输模块和相机控制模块供电，所述飞行控制模块和相机控制模块通过数据传输模块接收地面的手控终端发出的指令、并将飞行参数和拍摄的画面通过数据传输模块传送给地面的手控终端，所述监测分析模块用于处理水质监测仪获取的水质数据、并将该数据通过数据传输模块传送给地面的手控终端。
[0007]具体地，所述专用控制器的上部设有显示屏，下部设有按键、进退拨片、转向拨片和升降拨片。
[0008]进一步地，所述防撞圈上开有一个与所述机臂适配的卡槽。
[0009]优选地，所述防撞罩由罩圈和罩网组成，所述罩圈的内径与外径均与防撞圈相等，所述罩网的网孔为方孔或圆孔。
[0010]优选地，所述电机为无刷电机。
[0011]优选地，所述水质监测仪为多参数水质监测仪。
[0012]具体地，所述水质监测仪包括ROX光学溶解氧传感器、BGA蓝绿藻传感器、浊度传感器、叶绿素传感器和罗丹明传感器。
[0013]进一步地，所述机身下部还设有起落架。
[0014]本实用新型的有益效果在于:
[0015]本实用新型提供的一种适用复杂水域的水质监测无人机，较传统人工作业覆盖范围更广、机动性更强，能够深入水面环境恶劣危险的水域代替人工作业，降低了作业强度、保障了作业安全，同时操作简便智能、监测精准。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型实施例的立体示意图一；
[0017]图2为本实用新型实施例的手控终端立体示意图；
[0018]图3为为本实用新型实施例的立体示意图二。
[0019]附图标记:1机身、2机臂、3电机、4螺旋桨、5防撞圈、6防撞罩、7水质监测仪、8手控终端、10相机、11电池模块、12飞行控制模块、13监测分析模块、14数据传输模块、15相机控制模块、16起落架、51卡槽、61罩圈、62罩网、81显示屏、82按键、83进退拨片、84转向拨片、85升降拨片。
【具体实施方式】
[0020]以下结合附图对本实用新型作进一步说明:
[0021]如图1-3所示，一种适用复杂水域的水质监测无人机，包括手控终端8和机身I，机身I四周均布连接有四个机臂2，每个机臂2的另一端均安装有电机3，电机3上连接有螺旋桨4，每个机臂2上设有与电机3转子同轴线的防撞圈5，防撞圈5的上端面与下端面分别安装有透气的防撞罩6，上下两个的透气的防撞罩6与防撞圈5形成的空间用于容纳螺旋桨4，这样螺旋桨4就被防撞罩6与防撞圈5保护在其中、而不会因为旋转过程中击打到水草、树枝等障碍物而变形或折断。
[0022]防撞罩6与防撞圈5优选采用轻质的弹性材料制成，加上它们的结构圆滑，碰撞到障碍物后也能立即弹开，而不会使得本实用新型的水质监测无人机被碰撞损坏。
[0023]机身I的下部竖直设置有水质监测仪7，机身I的上部设有可转动的相机10，还设有电池模块11、飞行控制模块12、监测分析模块13、数据传输模块14和相机控制模块15，电池模块11用于给电机3、水质监测仪7、相机10、飞行控制模块12、监测分析模块13、数据传输模块14和相机控制模块15供电，飞行控制模块12和相机控制模块15通过数据传输模块14接收地面的手控终端8发出的指令、并将飞行参数和拍摄的画面通过数据传输模块14传送给地面的手控终端8，监测分析模块13用于处理水质监测仪7获取的水质数据、并将该数据通过数据传输模块14传送给地面的手控终端8。
[0024]具体地，如图2所示，手控终端8与本实用新型的水质监测无人机配套，在它的上部设有显示屏81，下部设有按键82、进退拨片83、转向拨片84和升降拨片85，显示屏81用于显示通过水质监测仪7实时监测到的水质数据以及相机10拍摄的画面，还有飞行参数，按键82用于输入指令或数据的查询等操作，进退拨片83用于控制本实用新型的水质监测无人机的前进后退，转向拨片84用于控制本实用新型的水质监测无人机的左右转向，升降拨片85用于控制本实用新型的水质监测无人机的上升下降，以满足按要求及时调整飞行姿态。
[0025]进一步地，为了便于拆装，防撞圈5上开有一个与机臂2适配的卡槽51。
[0026]作为优选，防撞罩6由罩圈61和罩网62组成，罩圈61的内径、外径均与防撞圈5相等以便于拆装，罩网62的网孔可以为方孔，也可以为圆孔，既满足了空气流通不影响飞行、又防止了水面上的水草和树枝等障碍物损坏螺旋桨4。
[0027]优选地，电机3使用无刷电机，它具有响应灵敏、使用寿命长的优点，能够实现无级变频调速，这样就可以迅速及时地调整飞行姿态，且能够长时间不间断飞行。
[0028]作为优选，水质监测仪7选用维赛YSI6600V2-4型的多参数水质监测仪，它包括ROX光学溶解氧传感器、BGA蓝绿藻传感器、浊度传感器、叶绿素传感器和罗丹明传感器，可直接投放入水体里进行原位测量，随时掌握水体的真实状况，所有传感器均自带清洁刷TM，消除气泡和沾污，有效延长维护周期，监测的数据长期稳定可靠。
[0029]进一步地，机身I下部还有两个对称设置的起落架16。
[0030]作业时，岸边的作业人员通过操纵手控终端8使本实用新型的水质监测无人机到达目标水域，在手控终端8上观察该水质监测无人机反馈的所拍摄的实时画面，可以操作按键控制相机转动，以得到更广阔视野的画面，然后根据这些画面以及该水质监测无人机的GPS定位数据，进一步操纵进退拨片83和转向拨片84，控制本实用新型的水质监测无人机的前进后退和左右转向，使本实用新型的水质监测无人机精确飞行到监测点，再操纵升降拨片85，使水质监测仪7跟随该水质监测无人机缓慢下降直至接触水面，然后保持该水质监测无人机处于悬停状态;监测分析模块13处理水质监测仪7获取的水质数据、并将该数据通过数据传输模块14传送给地面的手控终端8，此时作业人员就能够从显示屏81上轻松准确地读取监测到各项水质数据，同时还能查看到该监测点的GPS定位数据，这样就能准确评价该水域的水质状况，通过控制该水质监测无人机的飞行可以轻松增加多个GPS定位的监测点，也为准确得到水质污染的预测预报提供了有力依据。
[0031]本实用新型提供的一种适用复杂水域的水质监测无人机，较传统人工作业覆盖范围更广、机动性更强，能够深入水面环境恶劣危险的水域代替人工作业，降低了作业强度、保障了作业安全，同时操作简便智能、监测精准。
[0032]上述【具体实施方式】只是示例性的，是为了更好使本领域的技术人员能够理解和实施本实用新型，不能理解为是对本实用新型保护范围的限制。只要是基于本实用新型所揭示的精神所作的任何等同改变或修饰，均落入本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种适用复杂水域的水质监测无人机，包括手控终端(8)和机身(I)，所述机身(I)四周均布连接有四个机臂(2)，每个所述机臂(2)的另一端均安装有电机(3)，所述电机(3)上连接有螺旋桨(4)，其特征在于，所述每个机臂(2)上设有与所述电机(3)转子同轴线的防撞圈(5)，所述防撞圈(5)的上端面与下端面分别安装有透气的防撞罩(6)，上下两个所述的防撞罩(6)与所述防撞圈(5)形成的空间用于容纳所述螺旋桨(4); 所述机身(I)的下部竖直设置有水质监测仪(7)，所述机身(I)的上部设有可转动的相机(10)，还设有电池模块(11)、飞行控制模块(12)、监测分析模块(13)、数据传输模块(14)和相机控制模块(15)，所述电池模块(11)用于给所述电机(3)、水质监测仪(7)、相机(10)、飞行控制模块(12)、监测分析模块(13)、数据传输模块(14)和相机控制模块(15)供电，所述飞行控制模块(12)和相机控制模块(15)通过数据传输模块(14)接收地面的手控终端(8)发出的指令、并将飞行参数和拍摄的画面通过数据传输模块(14)传送给地面的手控终端(8)，所述监测分析模块(13)用于处理水质监测仪(7)获取的水质数据、并将该数据通过数据传输模块(14)传送给地面的手控终端(8)。2.根据权利要求1所述的一种适用复杂水域的水质监测无人机，其特征在于，所述手控终端(8)的上部设有显示屏(81)，下部设有按键(82)、进退拨片(83)、转向拨片(84)和升降拨片(85)。3.根据权利要求1所述的一种适用复杂水域的水质监测无人机，其特征在于，所述防撞圈(5)上开有一个与所述机臂(2)适配的卡槽(51)。4.根据权利要求1所述的一种适用复杂水域的水质监测无人机，其特征在于，所述防撞罩(6)由罩圈(61)和罩网(62)组成，所述罩圈(61)的内径、外径均与防撞圈(5)相等，所述罩网(62)的网孔为方孔或圆孔。5.根据权利要求1所述的一种适用复杂水域的水质监测无人机，其特征在于，所述电机(3)为无刷电机。6.根据权利要求1所述的一种适用复杂水域的水质监测无人机，其特征在于，所述水质监测仪(7)为多参数水质监测仪。7.根据权利要求6所述的一种适用复杂水域的水质监测无人机，其特征在于，所述水质监测仪(7)包括ROX光学溶解氧传感器、BGA蓝绿藻传感器、浊度传感器、叶绿素传感器和罗丹明传感器。8.根据权利要求1所述的一种适用复杂水域的水质监测无人机，其特征在于，所述机身(I)下部还设有起落架(16)。
【文档编号】G05D1/00GK205675242SQ201620578939
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月8日 公开号201620578939.0, CN 201620578939, CN 205675242 U, CN 205675242U, CN-U-205675242, CN201620578939, CN201620578939.0, CN205675242 U, CN205675242U
【发明人】刘恩生
【申请人】安徽农业大学