本發(fā)明涉及水質(zhì)監(jiān)測(cè)與無人機(jī)，尤其涉及基于無人機(jī)平臺(tái)的水質(zhì)檢測(cè)與巡檢設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、水質(zhì)監(jiān)測(cè)是環(huán)境保護(hù)和水產(chǎn)養(yǎng)殖中發(fā)揮著重要作用。水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備，如溶氧傳感器，多功能水質(zhì)檢測(cè)傳感器等被廣泛應(yīng)用于各類水域的水質(zhì)監(jiān)測(cè)任務(wù)中。在實(shí)際使用過程，水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備長(zhǎng)期處于水體環(huán)境中，其表面極易附著藻類、微生物等污染物，會(huì)干擾監(jiān)測(cè)設(shè)備的正常運(yùn)行，降低監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。因此，為了保證監(jiān)測(cè)設(shè)備的精準(zhǔn)度和可靠性，需要經(jīng)常將其回收進(jìn)行清洗保養(yǎng)工作。但目前，放置、回收水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備的工作較為復(fù)雜繁瑣，需要耗費(fèi)大量的人力和時(shí)間。通常需要專業(yè)人員到達(dá)設(shè)備投放點(diǎn)，將設(shè)備打撈然后進(jìn)行清洗、檢測(cè)、維修以及重新校準(zhǔn)等一系列。打撈過程耗費(fèi)大量的人力、物力和時(shí)間成本，嚴(yán)重制約了水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作的高效性和持續(xù)性開展。

2、對(duì)于不變安裝水質(zhì)檢測(cè)設(shè)備的，又需要定時(shí)進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè)的水域，需要開發(fā)方便快捷的水質(zhì)巡檢設(shè)備。目前巡檢需要人工到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，按照預(yù)定軌跡和檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)。

3、為此，我們提出基于無人機(jī)平臺(tái)的水質(zhì)檢測(cè)與巡檢設(shè)備，解決浮動(dòng)式水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備打撈、回收不便的難題，提升水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作和巡檢工作的整體效率和便攜性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明主要是解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問題，提供基于無人機(jī)平臺(tái)的水質(zhì)檢測(cè)與巡檢設(shè)備。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案，基于無人機(jī)平臺(tái)的水質(zhì)檢測(cè)與巡檢設(shè)備，包括無人機(jī)，所述無人機(jī)上設(shè)置有多負(fù)載機(jī)構(gòu)、配對(duì)機(jī)構(gòu)和巡檢機(jī)構(gòu)，無人機(jī)的底面固定安裝有連接部，連接部的底面開設(shè)有圓形結(jié)構(gòu)的限位槽，限位槽的內(nèi)壁面開設(shè)有多組豁口，無人機(jī)的下端設(shè)置有配對(duì)機(jī)構(gòu)，配對(duì)機(jī)構(gòu)包括配對(duì)機(jī)構(gòu)連接桿，配對(duì)機(jī)構(gòu)連接桿可拆卸安裝在連接部處，配對(duì)機(jī)構(gòu)連接桿的一端固定安裝有限位盤，限位盤的頂面圓心處固定安裝有配對(duì)凸頭，配對(duì)凸頭的結(jié)構(gòu)與限位槽結(jié)構(gòu)相適配，配對(duì)凸頭的四周側(cè)壁面設(shè)有多組圓柱形限位凸頭，配對(duì)機(jī)構(gòu)連接桿的外圓處下端開設(shè)有螺紋；

3、所述無人機(jī)上通過配對(duì)機(jī)構(gòu)設(shè)置有多負(fù)載機(jī)構(gòu)，無人機(jī)通過配對(duì)機(jī)構(gòu)設(shè)置有巡檢機(jī)構(gòu)，無人機(jī)上的多負(fù)載機(jī)構(gòu)和巡檢機(jī)構(gòu)兩者之間任意切換。

4、作為優(yōu)選，所述多負(fù)載機(jī)構(gòu)包括一組多負(fù)載箱，多負(fù)載箱的頂面固定安裝有軸承，配對(duì)機(jī)構(gòu)連接桿通過螺紋和軸承的配合與多負(fù)載箱螺紋連接，所述巡檢機(jī)構(gòu)包括巡檢機(jī)構(gòu)支架，巡檢機(jī)構(gòu)支架的頂面固定安裝有軸承，配對(duì)機(jī)構(gòu)連接桿通過螺紋和軸承的配合與巡檢機(jī)構(gòu)支架螺紋連接。

5、作為優(yōu)選，所述多負(fù)載箱為矩形中空箱體，多負(fù)載箱的內(nèi)部頂面設(shè)有多組負(fù)載箱內(nèi)部固定法盤，多負(fù)載箱的內(nèi)部通過負(fù)載箱內(nèi)部固定法盤固定安裝有多組空心連接桿，空心連接桿的下端固定安裝有連接機(jī)構(gòu)，連接機(jī)構(gòu)的下端可拆卸安裝有水質(zhì)檢測(cè)設(shè)備。

6、作為優(yōu)選，所述連接機(jī)構(gòu)的頂面設(shè)有連接桿固定法盤，連接機(jī)構(gòu)通過連接桿固定法盤與空心連接桿固定連接，所述連接機(jī)構(gòu)頂面有電磁鐵封蓋，封蓋上有螺紋孔，連接機(jī)構(gòu)通過螺紋孔與空心連接桿底部的連接固定法盤固定連接，連接機(jī)構(gòu)和水質(zhì)檢測(cè)設(shè)備通過卡合的方式進(jìn)行拆卸與安裝，水質(zhì)檢測(cè)設(shè)備靠近連接機(jī)構(gòu)的一側(cè)固定安裝有半球形凸形配對(duì)件。

7、作為優(yōu)選，所述水質(zhì)檢測(cè)設(shè)備上豎直向上固定安裝有連接桿且連接桿上設(shè)有半球形凸形配對(duì)件，水質(zhì)檢測(cè)設(shè)備通過半球形凸形配對(duì)件與連接機(jī)構(gòu)連接固定，連接機(jī)構(gòu)的內(nèi)部空腔中滑動(dòng)安裝有呈左右鏡像分布的鎖舌，兩組鎖舌相互靠近的一側(cè)呈弧形光滑狀，鎖舌上設(shè)置有彈簧。

8、作為優(yōu)選，所述連接機(jī)構(gòu)的內(nèi)部對(duì)應(yīng)鎖舌位置處固定安裝有多組鎖舌處電磁鐵，鎖舌處電磁鐵通電具有磁力特征，斷電時(shí)失去磁力特征。連接機(jī)構(gòu)的頂部設(shè)有頂部電磁鐵，頂部電磁鐵同樣是通電時(shí)具有磁力特征，斷電時(shí)失去磁力特征，用于回收水質(zhì)檢測(cè)設(shè)備時(shí)，給它一個(gè)向上的吸引力。

9、作為優(yōu)選，所述水質(zhì)檢測(cè)設(shè)備的底面設(shè)置有水質(zhì)傳感器，水質(zhì)檢測(cè)設(shè)備的底面還固定安裝有保護(hù)濾網(wǎng)，所述保護(hù)濾網(wǎng)將水質(zhì)傳感器套設(shè)在內(nèi)，通過設(shè)置的保護(hù)濾網(wǎng)起到過濾以及隔離作用，提高水質(zhì)傳感器的使用壽命。

10、作為優(yōu)選，所述巡檢機(jī)構(gòu)支架的內(nèi)部設(shè)置有滾筒，巡檢機(jī)構(gòu)支架的內(nèi)部固定安裝有滾筒支架，滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在滾筒支架中，滾筒支架上收卷有繩子，繩子的自由端設(shè)有配重塊，配重塊上設(shè)有傳感器，傳感器的外表面固定套設(shè)有傳感器保護(hù)濾網(wǎng)。

11、作為優(yōu)選，所述巡檢機(jī)構(gòu)支架的內(nèi)部還設(shè)置有電機(jī)，電機(jī)的輸出端通過聯(lián)軸器與滾筒的安裝軸固定連接，巡檢機(jī)構(gòu)支架內(nèi)設(shè)置有用于為電機(jī)提供電源的供電電池。

12、作為優(yōu)選，所述無人機(jī)的底面設(shè)置有多組無人機(jī)攝像頭。

13、有益效果

14、本發(fā)明提供了基于無人機(jī)平臺(tái)的水質(zhì)檢測(cè)與巡檢設(shè)備。具備以下有益效果：

15、(1)、該基于無人機(jī)平臺(tái)的水質(zhì)檢測(cè)與巡檢設(shè)備，通過多負(fù)載水質(zhì)檢測(cè)無人機(jī)的設(shè)計(jì)，本發(fā)明能夠自動(dòng)化地進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備的投放與回收操作，無人機(jī)通過配對(duì)機(jī)構(gòu)和多負(fù)載機(jī)構(gòu)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)檢測(cè)設(shè)備的精準(zhǔn)投放，無需人工到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行設(shè)備的放置和打撈，節(jié)省了大量的時(shí)間和人力成本，此外，配對(duì)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)使得設(shè)備能夠穩(wěn)定地安裝和脫離，確保設(shè)備在水質(zhì)檢測(cè)過程中穩(wěn)定工作，從而提高了整個(gè)過程的自動(dòng)化水平。

16、(2)、該基于無人機(jī)平臺(tái)的水質(zhì)檢測(cè)與巡檢設(shè)備，通過采用具有浮力特征的水質(zhì)檢測(cè)設(shè)備，本發(fā)明確保了水質(zhì)檢測(cè)設(shè)備在水面上的穩(wěn)定性，從而提高了水質(zhì)數(shù)據(jù)的采集準(zhǔn)確性，水質(zhì)檢測(cè)設(shè)備上配備的太陽能面板為設(shè)備提供了長(zhǎng)時(shí)間的電力支持，避免了頻繁更換電池的問題，保護(hù)濾網(wǎng)的設(shè)計(jì)有效保護(hù)了水質(zhì)傳感器，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命，并減少了因傳感器污染而導(dǎo)致的測(cè)量誤差。此外，傳感器的定期自動(dòng)化檢查也提高了水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的連續(xù)性和可靠性，適應(yīng)了不同水域環(huán)境的需求。

17、(3)、該基于無人機(jī)平臺(tái)的水質(zhì)檢測(cè)與巡檢設(shè)備，巡檢機(jī)構(gòu)與多負(fù)載水質(zhì)檢測(cè)設(shè)備切換使用，使得無人機(jī)不僅能執(zhí)行設(shè)備的投放和回收，還能執(zhí)行水質(zhì)巡檢任務(wù)。通過設(shè)定繩索的控制系統(tǒng)，能夠讓傳感器與水面保持間歇性的接觸，從而實(shí)現(xiàn)了靈活的巡檢功能。這種設(shè)計(jì)避免了傳統(tǒng)人工巡檢的高勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)也提高了監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的覆蓋效率。無人機(jī)能夠自如地在水域上空巡航，進(jìn)行定期水質(zhì)檢查，顯著提高了水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作的全面性和自動(dòng)化水平。

技術(shù)特征：

1.基于無人機(jī)平臺(tái)的水質(zhì)檢測(cè)與巡檢設(shè)備，包括無人機(jī)(1)，其特征在于：所述無人機(jī)(1)上設(shè)置有多負(fù)載機(jī)構(gòu)(3)、配對(duì)機(jī)構(gòu)(2)和巡檢機(jī)構(gòu)(4)，無人機(jī)(1)的底面固定安裝有連接部(21)，連接部(21)的底面開設(shè)有圓形結(jié)構(gòu)的限位槽(211)，限位槽(211)的內(nèi)壁面開設(shè)有多組豁口，無人機(jī)(1)的下端設(shè)置有配對(duì)機(jī)構(gòu)(2)，配對(duì)機(jī)構(gòu)(2)包括配對(duì)機(jī)構(gòu)連接桿(22)，配對(duì)機(jī)構(gòu)連接桿(22)可拆卸安裝在連接部(21)處，配對(duì)機(jī)構(gòu)連接桿(22)的一端固定安裝有限位盤(23)，限位盤(23)的頂面圓心處固定安裝有配對(duì)凸頭(221)，配對(duì)凸頭(221)的結(jié)構(gòu)與限位槽(211)結(jié)構(gòu)相適配，配對(duì)凸頭(221)的四周側(cè)壁面設(shè)有多組圓柱形限位凸頭(222)，配對(duì)機(jī)構(gòu)連接桿(22)的外圓處下端開設(shè)有螺紋(24)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無人機(jī)平臺(tái)的水質(zhì)檢測(cè)與巡檢設(shè)備，其特征在于：所述多負(fù)載機(jī)構(gòu)(3)包括一組多負(fù)載箱(31)，多負(fù)載箱(31)的頂面固定安裝有軸承(25)，配對(duì)機(jī)構(gòu)連接桿(22)通過螺紋(24)和軸承(25)的配合與多負(fù)載箱(31)螺紋連接，所述巡檢機(jī)構(gòu)(4)包括巡檢機(jī)構(gòu)支架(41)，巡檢機(jī)構(gòu)支架(41)的頂面固定安裝有軸承(25)，配對(duì)機(jī)構(gòu)連接桿(22)通過螺紋(24)和軸承(25)的配合與巡檢機(jī)構(gòu)支架(41)螺紋連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于無人機(jī)平臺(tái)的水質(zhì)檢測(cè)與巡檢設(shè)備，其特征在于：所述多負(fù)載箱(31)為矩形中空箱體，多負(fù)載箱(31)的內(nèi)部頂面設(shè)有多組負(fù)載箱內(nèi)部固定法盤(312)，多負(fù)載箱(31)的內(nèi)部通過負(fù)載箱內(nèi)部固定法盤(312)固定安裝有多組空心連接桿(32)，空心連接桿(32)底面和頂面有連接固定法盤(321)，空心連接桿(32)的下端固定安裝有連接機(jī)構(gòu)(33)，連接機(jī)構(gòu)(33)的下端可拆卸安裝有水質(zhì)檢測(cè)設(shè)備(34)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于無人機(jī)平臺(tái)的水質(zhì)檢測(cè)與巡檢設(shè)備，其特征在于：所述連接機(jī)構(gòu)(33)頂面設(shè)有電磁鐵封蓋(3322)且電磁鐵封蓋(3322)上有螺紋孔，連接機(jī)構(gòu)(33)通過電磁鐵封蓋(3322)上的螺紋孔與空心連接桿(32)的連接固定法盤(321)螺紋固定連接，連接機(jī)構(gòu)(33)和水質(zhì)檢測(cè)設(shè)備(34)通過卡合的方式進(jìn)行拆卸與安裝，水質(zhì)檢測(cè)設(shè)備(34)靠近連接機(jī)構(gòu)(33)的一側(cè)固定安裝有半球形凸形配對(duì)件(342)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于無人機(jī)平臺(tái)的水質(zhì)檢測(cè)與巡檢設(shè)備，其特征在于：所述水質(zhì)檢測(cè)設(shè)備(34)上豎直向上固定安裝有連接桿且連接桿上設(shè)有半球形凸形配對(duì)件(342)，水質(zhì)檢測(cè)設(shè)備(34)通過半球形凸形配對(duì)件(342)與連接機(jī)構(gòu)(33)連接固定，連接機(jī)構(gòu)(33)的內(nèi)部空腔中滑動(dòng)安裝有呈左右鏡像分布的鎖舌(335)，兩組鎖舌(335)相互靠近的一側(cè)呈弧形光滑狀，鎖舌(335)上設(shè)置有彈簧(336)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于無人機(jī)平臺(tái)的水質(zhì)檢測(cè)與巡檢設(shè)備，其特征在于：所述連接機(jī)構(gòu)(33)的內(nèi)部對(duì)應(yīng)鎖舌(335)位置處固定安裝有多組鎖舌處電磁鐵(337)，鎖舌處電磁鐵(337)通電具有磁力特征，斷電時(shí)失去磁力特征，連接機(jī)構(gòu)(33)的頂部設(shè)有頂部電磁鐵(332)，頂部電磁鐵(332)同樣是通電時(shí)具有磁力特征，斷電時(shí)失去磁力特征。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于無人機(jī)平臺(tái)的水質(zhì)檢測(cè)與巡檢設(shè)備，其特征在于：所述水質(zhì)檢測(cè)設(shè)備(34)的底面設(shè)置有水質(zhì)傳感器(346)，水質(zhì)檢測(cè)設(shè)備(34)的底面還固定安裝有保護(hù)濾網(wǎng)(348)，所述保護(hù)濾網(wǎng)(348)將水質(zhì)傳感器(346)套設(shè)在內(nèi)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無人機(jī)平臺(tái)的水質(zhì)檢測(cè)與巡檢設(shè)備，其特征在于：所述巡檢機(jī)構(gòu)支架(41)的內(nèi)部設(shè)置有滾筒(43)，巡檢機(jī)構(gòu)支架(41)的內(nèi)部固定安裝有滾筒支架(45)，滾筒(43)轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在滾筒支架(45)中，滾筒支架(45)上收卷有繩子(44)，繩子(44)的自由端設(shè)有配重塊(441)，配重塊(441)上設(shè)有傳感器(442)，傳感器(442)的外表面固定套設(shè)有傳感器保護(hù)濾網(wǎng)(443)。

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于無人機(jī)平臺(tái)的水質(zhì)檢測(cè)與巡檢設(shè)備，其特征在于：所述巡檢機(jī)構(gòu)支架(41)的內(nèi)部還設(shè)置有電機(jī)(46)，電機(jī)(46)的輸出端通過聯(lián)軸器(461)與滾筒(43)的安裝軸固定連接，巡檢機(jī)構(gòu)支架(41)內(nèi)設(shè)置有用于為電機(jī)(46)提供電源的供電電池(462)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無人機(jī)平臺(tái)的水質(zhì)檢測(cè)與巡檢設(shè)備，其特征在于：所述無人機(jī)(1)的底面設(shè)置有多組無人機(jī)攝像頭(11)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及水質(zhì)監(jiān)測(cè)與無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，且公開了基于無人機(jī)平臺(tái)的水質(zhì)檢測(cè)與巡檢設(shè)備，包括無人機(jī)，所述無人機(jī)上設(shè)置有多負(fù)載機(jī)構(gòu)、配對(duì)機(jī)構(gòu)和巡檢機(jī)構(gòu)，無人機(jī)的底面固定安裝有連接部，連接部的底面開設(shè)有圓形結(jié)構(gòu)的限位槽，限位槽的內(nèi)壁面開設(shè)有多組豁口，無人機(jī)的下端設(shè)置有配對(duì)機(jī)構(gòu)，配對(duì)機(jī)構(gòu)包括配對(duì)機(jī)構(gòu)連接桿，配對(duì)機(jī)構(gòu)連接桿可拆卸安裝在連接部處，配對(duì)機(jī)構(gòu)連接桿的一端固定安裝有限位盤。無人機(jī)通過配對(duì)機(jī)構(gòu)和多負(fù)載機(jī)構(gòu)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)檢測(cè)設(shè)備的精準(zhǔn)投放；通過配對(duì)機(jī)構(gòu)與巡檢機(jī)構(gòu)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)的靈活性檢測(cè)和精準(zhǔn)測(cè)量。無需人工到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行設(shè)備的放置和打撈，節(jié)省了大量的時(shí)間和人力成本。

技術(shù)研發(fā)人員：伍奕樺,肖仁杰,吳中意,劉高豪,彭攀
受保護(hù)的技術(shù)使用者：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8