一种富营养化水体水质采样无人机系统及其水质采样方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115078001A(43)申请公布日2022.09.20(21)申请号202210668348.2(22)申请日2022.06.14(71)申请人广东英诺威盛科技有限公司地址528200广东省佛山市南海区桂城街道深海路17号瀚天科技城A区8号楼8楼803单元(72)发明人李健蒋自成唐国金卞波杜芳阳京(74)专利代理机构广州粤高专利商标代理有限公司44102专利代理师牛念(51)Int.Cl.G01N1/14(2006.01)B64C39/02(2006.01)B64D47/00(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图4页(54)发明名称一种富营养化水体水质采样无人机系统及其水质采样方法(57)摘要本发明涉及无人机领域，公开了一种富营养化水体水质采样无人机系统及其水质采样方法。无人机系统包括无人飞行器和水质采样装置。无人飞行器设置有控制单元，控制单元用于控制无人飞行器的启停。水质采样装置，与控制单元电连接；水质采样装置包括安装支架、取水组件和喷气组件。当无人飞行器协同水质采样装置移动至目标取水点处时，首先启动喷气组件，气动移除目标取水点水体表面的干扰物；再启动取水组件中的采样泵，从而实现顺利采集到富营养化水体的水样部分而非干扰物部分，以避免了直接用采样泵采样导致水体表面的干扰物吸入并堵塞采样管、以及采集到的水样中含有大量干扰物杂质的风险，提高了样品的质量和纯度。CN115078001ACN115078001A权利要求书1/2页1.一种富营养化水体水质采样无人机系统，其特征在于，包括：无人飞行器，设置有控制单元，所述控制单元用于控制所述无人飞行器的启停；水质采样装置，与所述控制单元电连接；所述水质采样装置包括安装支架、取水组件和喷气组件；所述安装支架的一端与所述无人飞行器处于飞行状态时靠近地面的一侧连接，另一端分别与所述取水组件和所述喷气组件连接；所述取水组件用于采集目标取水点的富营养化水体；所述喷气组件用于气动移除目标取水点水体表面的干扰物。2.根据权利要求1所述的富营养化水体水质采样无人机系统，其特征在于，所述取水组件包括：采样容器，固定于所述安装支架上，用于储存待检测样品；采样管，一端与所述采样容器连通，另一端用于连通富营养化水体；采样泵，设置于所述采样管远离所述采样容器的一端，所述采样泵的进水口用于抽取待检测样品，所述采样泵的出水口与所述采样管连通；所述采样泵与所述控制单元电连接；电磁阀，设置于所述采样管的管路上，并与所述控制单元电连接。3.根据权利要求2所述的富营养化水体水质采样无人机系统，其特征在于，所述采样管包括：主管，一端与所述电磁阀的进水口连通，另一端用于连通富营养化水体；支管，一端与所述电磁阀的出水口连通，另一端与所述采样容器连通。4.根据权利要求3所述的富营养化水体水质采样无人机系统，其特征在于，所述取水组件还包括：废液管，一端与所述电磁阀的出水口连通；废液收集容器，与所述废液管远离所述电磁阀的一端连通。5.根据权利要求4所述的富营养化水体水质采样无人机系统，其特征在于，所述取水组件还包括：安装支杆，一端与所述安装支架远离所述无人飞行器的一端连接，另一端与所述采样容器/废液收集容器的容器口连接，所述安装支杆呈阵列环绕排布于所述安装支架远离所述无人飞行器的一端。6.根据权利要求2～5任一项所述的富营养化水体水质采样无人机系统，其特征在于，所述采样容器为采样瓶和采样袋中的任意一种。7.根据权利要求1所述的富营养化水体水质采样无人机系统，其特征在于，所述喷气组件包括：空气压缩机，与所述安装支架远离所述无人飞行器处于飞行状态时靠近地面的一端连接；喷气管，一端与所述空气压缩机连通，另一端朝向目标取水点；喷气阀，设置于所述喷气管的管路上，并与所述控制单元连接。8.根据权利要求1所述的富营养化水体水质采样无人机系统，其特征在于，所述喷气组件包括：喷气瓶，与所述安装支架远离所述无人飞行器处于飞行状态时靠近地面的一端连接，所述喷气瓶内装有压缩空气；伸缩压杆结构，一端与所述安装支架远离所述无人飞行器处于飞行状态时靠近地面的2CN115078001A权利要求书2/2页一端连接，另一端靠近所述喷气瓶的压泵端，所述伸缩压杆结构与所述控制单元连接。9.根据权利要求1所述的富营养化水体水质采样无人机系统，其特征在于，所述水质采样装置还包括：摄像装置，与所述安装支架连接，用于获取目标取水点水体表面的影像。10.一种采用如权利要求1～9任一项所述的富营养化水体水质采样无人机系统进行水质采样的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：控制无人机系统到达目标取水点，悬停于富营养化水体上方；S2：利用摄像装置远程观察并确定无人机距离富营养化水体表面的高度，使喷气组件靠近水体表面，控