CN206684137U - 一种基于无人机的投放式水质检测吊舱平台 - Google Patents
一种基于无人机的投放式水质检测吊舱平台 Download PDFInfo
- Publication number
- CN206684137U CN206684137U CN201621496185.0U CN201621496185U CN206684137U CN 206684137 U CN206684137 U CN 206684137U CN 201621496185 U CN201621496185 U CN 201621496185U CN 206684137 U CN206684137 U CN 206684137U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water quality
- quality detection
- gondola
- unmanned plane
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/20—Controlling water pollution; Waste water treatment
Landscapes
- Catching Or Destruction (AREA)
Abstract
本实用新型公开一种基于无人机的投放式水质检测吊舱平台，包括：无人机平台、远程监控***，无人机定位***、摄像头、机载机械手、水质检测吊舱、光电对准模块。所述水质监测吊舱通过机载机械手与无人机平台相连，通过远程控制无人机平台，实现水质检测吊舱投放和回收。水质检测吊舱对水质进行检测，并通过无线把水质检测结果发送至远程监控***。本实用新型综合运用无人机技术、机械手控制技术、远程水质检测等技术手段，快速实现指定水域水质检测装置布置和对水质在线检测，由于可移动布置，节省了固定水质检测站点数量，节约了时间、人力和成本，适用于各种环境，尤其适于偏远地区大型湖泊水域水质检测，以及突发性水环境污染的应急监控。
Description
技术领域
本实用新型涉及水质环境监测领域，具体涉及一种基于无人机的投放式水质检测吊舱平台。
背景技术
水资源短缺和水质污染是当今世界水环境面临的两大难题，越来越受到世界各地的重视和关注。而随着经济的快速发展，人口快速增长，人类社会活动日益频繁和企业规模不断扩大，大量的生活污水、有机物、重金属等有毒有害的污染物不断进入河流湖泊，水体污染问题的日渐严重，许多水源遭到突发性或渐变性的水质污染，特别是重大的突发性水污染事故给人类的生存及生态环境带来了严重的灾难。对水环境进行持续、有效、快速的监测是预防和治理水污染重要前提。
传统的水质监测方式主要有采样监测、自动站监测和移动监测，随着电子技术、计算机信息技术和无线通信技术的发展，出现了多种新型水质监测方式，比如基于物联网的在线水质监测***、便携式移动水质监测***、遥控式移动水质快速监测***等。这些水质监测方式主要存在以下不足之处：需要大量人力干预、监测周期长、工作强度大、成本高、监测点位置固定、不能实时跟踪水质检测装置的状态、水质检测装置难以实现回收和更换、监测范围小等，因此难以及时反映水质情况，尤其在偏远地区的水域，更是加大了水质监测的难度、工作量和成本。
近年来，在电子与航空技术飞速发展的推动下，无人机技术受到了广泛关注，并且在其他技术领域中也得到了应用，从而推动了其他技术领域的发展，但是，在水质环境监测领域中无人机技术还未得到广泛的结合，因此本发明提供的一种基于无人机水域水质在线检测装置的投放和回收方法能够有效提高水质监测的效率，解决现有水质监测方式的不足。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种基于无人机的投放式水质检测吊舱平台，对水质检测装置进行快速、准确定位、全方位的自动放置，并对监测水域水质进行长期的在线实时监测，在需要回收或更换水质检测装置时，能够快速将水质检测装置带回指定地点。
为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案。
一种基于无人机的投放式水质检测吊舱平台，其特征在于包括无人机平台、远程监控***、无人机定位***、摄像头、机载机械手、水质检测吊舱、光电对准模块，所述水质检测吊舱包括吊环、光电对准标识、太阳能光伏板、电源***模块、吊舱内定位***、吊舱内无线通信模块、水质检测模块、浮标、水质进样模块。光电对准模块安装在机械手中，并且其中光电器件避开机械手，水质检测吊舱通过机载机械手与无人机平台相连，无人机平台通过无线方式与远程监控***相连。通过人工控制或程序自动控制无人机平台，将水质检测吊舱运载到目标水域进行投放或将水质检测吊舱回收。
水质检测吊舱可独立漂浮于水面，浮标内部安装有：定位***、无线通信模块、水质检测模块、电源***等模块；浮标上部安装有：太阳能光伏板、光电对准标识、吊环；浮标底部安装有水质进样模块。检测装置通过内部电源***模块供电，通过水质进样模块采集水样，并通过水质检测模块对水样自动进行分析，同时把分析数据和自身状态通过无线发送给远程终端。
检测投放吊舱通过吊环与机械手相连，通过无人机定位***和摄像头准确寻找目标水域，由无人机平台载到指定地点，远程人工或程序自动控制进行投放；需要回收水质检测吊舱或更换里面模块时，通过两者的定位数据，控制无人机飞行至吊舱附近，再通过摄像头和光电对准***使无人机查找到并抓取吊环，控制无人机飞行送至地面回收点。
无人机平台可以根据任务需求采用多旋翼无人机、直升机无人机或固定翼无人机。
电源***模块采用太阳能电池、蓄电池或干电池。根据任务和需求的不同，采用太阳能充电进行长期监测，或采用可快速更换的电池模块进行短期作业。
吊舱内无线通信模块采用GPRS无线通信模块、ZIGBEE无线通信模块或WIFI无线通信模块。
本实用新型的优点是：本实用新型巧妙利用无人机的快速、灵活、机动、适用环境范围广等特点，并结合机械手控制技术、远程水质检测、定位***、图像处理技术、光电技术等技术手段，能够实现水域水质检测吊舱投放和回收以及水域水质在线实时监测，能够对水质检测装置进行更换或再利用，不仅保证了检测的精度，又能节约资源，及时反映水质的变化情况，为水环境保护和治理提供有力帮助。由于本实用新型涉及一种基于无人机的投放式水质检测吊舱平台可以移动布置，节省了固定水质检测站点数量，而且适用于各种环境，节约了成本、人力和物力资源以及时间，尤其适于偏远地区大型湖泊水域水质检测，以及突发性环境水污染的应急监控。
附图说明
附图1是本实用新型整体结构示意图。
附图2是本实用新型水质检测吊舱结构示意图。
附图中的标记：1-无人机平台，2-无人机定位***，3-摄像头，4-机载机械手，5-水质检测吊舱，6-光电对准模块，7-远程监控***，5.1-吊环，5.2-光电对准标识，5.3-太阳能光伏板，5.4-电源***模块，5.5-吊舱内定位***，5.6-吊舱内无线通信模块，5.7-水质检测模块，5.8-浮标，5.9-水质进样模块。
具体实施方式
下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1和图2所示，所述基于无人机的投放式水质检测吊舱平台包括无人机平台1、远程监控***7、无人机定位***2、摄像头3、机载机械手4、水质检测吊舱5、光电对准模块6，所述水质检测吊舱5包括吊环5.1、光电对准标识5.2、太阳能光伏板5.3、电源***模块5.4、吊舱内定位***5.5、吊舱内无线通信模块5.6、水质检测模块5.7、浮标5.8、水质进样模块5.9。所述光电对准模块6安装在机械手中，并且其中光电器件避开机械手，水质检测吊舱5通过机载机械手与无人机平台1相连，无人机平台1通过无线方式与远程监控***7相连。通过人工控制或程序自动控制无人机平台1，将水质检测吊舱5运载到目标水域进行投放或将水质检测吊舱5回收。
无人机平台1采用多旋翼无人机，根据水质检测吊舱5重量和从水质抓取所需力大小的总和选择无人机平台1的载重量，为确保无人机平台1的稳定性和安全性，无人机平台1载重量需要大于水质检测吊舱5重量和从水质抓取所需力大小的总和，并有一定的冗余量。根据任务的需求，选择无人机平台1的续航电量，并有一定的冗余量。
水质检测吊舱5可独立漂浮于水面，吊舱内定位***5.5、无线通信模块、水质检测模块5.7、电源***等模块安装在浮标5.8内部；太阳能光伏板5.3、光电对准标识5.2、吊环5.1安装在浮标5.8上部；水质进样模块5.9安装在浮标5.8底部，并由不锈钢包裹。吊舱电源***模块5.4采用太阳能电池，并通过太阳能光伏板5.3给太阳能电池充电，为水质检测吊舱5内水质检测模块5.7等长期供电，实现对水质的长期监测。检测装置模块16安装PH水质检测传感器和氨氮检测试剂，通过水质进样模块5.9获取水样，并通过水质检测模块5.7对水样自动进行分析，得到水质PH值和氨氮含量，同时把分析数据和自身状态通过吊舱内无线通信模块5.6发送给远程终端。
对目标水域进行水质检测时，对水质检测吊舱5检查无误后打开电源开关，使其处于工作状态，查看远程监控***7，确认通信正常和水质检测吊舱5工作状态正常后，无人机平台1通过机载机械手4装载水质检测吊舱5，通过无人机定位***2和摄像头3准确寻找到目标水域，由无人机平台1将水质检测吊舱5运到指定地点，通过远程人工或程序自动控制机载机械手4进行投放；需要回收水质检测吊舱5或更换里面模块时，通过无人机平台1和水质检测吊舱5的定位数据，控制无人机平台1飞行至水质检测吊舱5附近，通过摄像头3进一步准确找到水质检测吊舱5的位置，再利用光电对准模块6使无人机平台1与水质检测吊舱5对准，只有当无人机平台1与水质检测吊舱5对准时光电对准模块6才输出对准高电平信号，否则输出未对准低电平信号，通过检测光电对准模块6输出的电平信号准确查找到水质检测吊舱5上的吊环5.1，并控制机载机械手4抓取吊环5.1，控制无人机平台1飞行送至地面回收点。
Claims (6)
1.一种基于无人机的投放式水质检测吊舱平台，其特征在于：包括无人机平台(1)、远程监控***(7)、无人机定位***(2)、摄像头(3)、机载机械手(4)、水质检测吊舱(5)、光电对准模块(6)，所述水质检测吊舱(5)包括吊环(5.1)、光电对准标识(5.2)、太阳能光伏板(5.3)、电源***模块(5.4)、吊舱内定位***(5.5)、吊舱内无线通信模块(5.6)、水质检测模块(5.7)、浮标(5.8)、水质进样模块(5.9)；所述光电对准模块(6)安装在机载机械手(4)中，并且其中光电器件避开机载机械手(4)，水质检测吊舱(5)通过机载机械手(4)与无人机平台(1)相连，无人机平台(1)通过无线方式与远程监控***(7)相连；通过人工控制或程序自动控制无人机平台(1)，将水质检测吊舱(5)运载到目标水域进行投放或将水质检测吊舱(5)回收至指定地点。
2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的投放式水质检测吊舱平台，其特征在于：所述水质检测吊舱(5)通过吊环(5.1)与机载机械手(4)相连，通过无人机定位***(2)和摄像头(3)准确寻找目标水域，由无人机平台(1)载到指定地点，远程人工或程序自动控制进行投放；回收水质检测吊舱(5)或更换里面模块时，通过两者的定位数据，控制无人机飞行至吊舱附近，再通过摄像头(3)和光电对准模块(6)使无人机查找到并抓取吊环(5.1)，控制无人机飞行送至地面回收点。
3.根据权利要求1所述的一种基于无人机的投放式水质检测吊舱平台，其特征在于：所述水质检测吊舱(5)可独立漂浮于水面，浮标(5.8)内部安装有：电源***模块(5.4)、吊舱内定位***(5.5)、吊舱内无线通信模块(5.6)、水质检测模块(5.7)；水质检测模块(5.7)；浮标(5.8)上部安装有：太阳能光伏板(5.3)、光电对准标识(5.2)、吊环(5.1)；浮标(5.8)底部安装有水质进样模块(5.9)；检测装置通过内部电源***模块(5.4)供电，通过水质进样模块(5.9)采集水样，并通过检测机构对水样自动进行分析，同时把分析数据和自身状态通过无线发送给远程终端。
4.根据权利要求1所述的一种基于无人机的投放式水质检测吊舱平台，其特征在于：所述电源***模块(5.4)采用太阳能电池、蓄电池或干电池，采用太阳能充电进行长期监测，采用可快速更换的电池模块进行短期作业。
5.根据权利要求1所述的一种基于无人机的投放式水质检测吊舱平台，其特征在于：吊舱内无线通信模块(5.6)采用GPRS无线通信模块、ZIGBEE无线通信模块或WIFI无线通信模块。
6.根据权利要求1所述的一种基于无人机的投放式水质检测吊舱平台，其特征在于：无人机平台(1)采用多旋翼无人机、直升机无人机或固定翼无人机。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201621496185.0U CN206684137U (zh) | 2016-12-28 | 2016-12-28 | 一种基于无人机的投放式水质检测吊舱平台 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201621496185.0U CN206684137U (zh) | 2016-12-28 | 2016-12-28 | 一种基于无人机的投放式水质检测吊舱平台 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206684137U true CN206684137U (zh) | 2017-11-28 |
Family
ID=60394836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201621496185.0U Expired - Fee Related CN206684137U (zh) | 2016-12-28 | 2016-12-28 | 一种基于无人机的投放式水质检测吊舱平台 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN206684137U (zh) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108051246A (zh) * | 2017-12-16 | 2018-05-18 | 佛山市神风航空科技有限公司 | 无人机大面积水域水质取样*** |
| CN109521747A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-03-26 | 宁波高新区阶梯科技有限公司 | 一种基于物联网的实时水质监测***和方法 |
| CN111268127A (zh) * | 2020-02-26 | 2020-06-12 | 西安交通大学 | 一种飞行侦察机器人和多球形移动侦察机器人的复合侦查*** |
| TWI698656B (zh) * | 2019-04-11 | 2020-07-11 | 國立雲林科技大學 | 浮標定位監測方法及浮標定位監測系統 |
| CN111812284A (zh) * | 2019-04-12 | 2020-10-23 | 西安天衡计量仪表有限公司 | 用于水质监测的无人机***及其方法 |
| CN113325149A (zh) * | 2021-04-23 | 2021-08-31 | 中国地质大学（武汉） | 一种基于NB-Iot的远程水质监测*** |
| CN113341775A (zh) * | 2021-06-02 | 2021-09-03 | 天津云圣智能科技有限责任公司 | 吊舱调度方法、装置及*** |
| CN113624930A (zh) * | 2021-07-12 | 2021-11-09 | 武汉青绿山水科技有限公司 | 一种黑臭水体分析评价***及方法 |
| CN114475949A (zh) * | 2022-01-25 | 2022-05-13 | 吉林省海森博科技有限公司 | 一种无人监测平台 |
| CN114954789A (zh) * | 2022-05-24 | 2022-08-30 | 西北工业大学 | 一种基于旋翼无人机的可快速布放和回收浮标装置 |
-
2016
- 2016-12-28 CN CN201621496185.0U patent/CN206684137U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108051246A (zh) * | 2017-12-16 | 2018-05-18 | 佛山市神风航空科技有限公司 | 无人机大面积水域水质取样*** |
| CN109521747A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-03-26 | 宁波高新区阶梯科技有限公司 | 一种基于物联网的实时水质监测***和方法 |
| CN109521747B (zh) * | 2018-12-29 | 2021-01-29 | 宁波高新区阶梯科技有限公司 | 一种基于物联网的实时水质监测***和方法 |
| TWI698656B (zh) * | 2019-04-11 | 2020-07-11 | 國立雲林科技大學 | 浮標定位監測方法及浮標定位監測系統 |
| CN111812284A (zh) * | 2019-04-12 | 2020-10-23 | 西安天衡计量仪表有限公司 | 用于水质监测的无人机***及其方法 |
| CN111268127A (zh) * | 2020-02-26 | 2020-06-12 | 西安交通大学 | 一种飞行侦察机器人和多球形移动侦察机器人的复合侦查*** |
| CN113325149A (zh) * | 2021-04-23 | 2021-08-31 | 中国地质大学（武汉） | 一种基于NB-Iot的远程水质监测*** |
| CN113341775A (zh) * | 2021-06-02 | 2021-09-03 | 天津云圣智能科技有限责任公司 | 吊舱调度方法、装置及*** |
| CN113624930A (zh) * | 2021-07-12 | 2021-11-09 | 武汉青绿山水科技有限公司 | 一种黑臭水体分析评价***及方法 |
| CN113624930B (zh) * | 2021-07-12 | 2024-03-15 | 武汉青绿山水科技有限公司 | 一种黑臭水体分析评价***及方法 |
| CN114475949A (zh) * | 2022-01-25 | 2022-05-13 | 吉林省海森博科技有限公司 | 一种无人监测平台 |
| CN114954789A (zh) * | 2022-05-24 | 2022-08-30 | 西北工业大学 | 一种基于旋翼无人机的可快速布放和回收浮标装置 |
| CN114954789B (zh) * | 2022-05-24 | 2023-11-21 | 西北工业大学 | 一种基于旋翼无人机的可快速布放和回收浮标装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN206684137U (zh) | 一种基于无人机的投放式水质检测吊舱平台 | |
| CN106771041A (zh) | 一种基于无人机水质在线检测装置的投放和回收方法 | |
| CN102944265B (zh) | 一种监测船 | |
| CN201307111Y (zh) | 一种基于太阳能的智能水质检测装置 | |
| CN207510670U (zh) | 一种具有水质检测及垃圾收集功能的无人船 | |
| CN208119426U (zh) | 一种多旋翼自动取水样无人机 | |
| CN106741894A (zh) | 一种用于清理水面垃圾的无人机*** | |
| CN103078673A (zh) | 一种适用于山区电网巡检的专用无人直升机*** | |
| CN101261520A (zh) | 一种中小型无人机回收定位装置 | |
| CN101807080A (zh) | 架空线路巡检机器人飞艇控制***及其控制方法 | |
| CN103175789A (zh) | 基于多旋翼无人机的水质高光谱航空遥感*** | |
| CN106872645B (zh) | 一种基于太阳能-电力混动子母无人机的空气质量检测装置 | |
| CN108674681A (zh) | 一种海陆两用自供能无人机航保基站 | |
| CN102381441A (zh) | 用于饮用水水源地藻类监测预警的浮标 | |
| CN205785937U (zh) | 一种无人机水环境样品采集和水质常规项目现场检测*** | |
| CN106719230A (zh) | 水产自动养殖无人机 | |
| CN106628142A (zh) | 一种用于大气采样检测及易燃易爆气体预警监测的无人机 | |
| CN102745311A (zh) | 一种定位通信一体化环境监测浮标 | |
| CN104683759B (zh) | 基于飞行器的烟囱内壁腐蚀情况无线视频监控设备与方法 | |
| CN105842019A (zh) | 一种无人机环境空气样品采集及环境空气现场定性检测*** | |
| CN112722282B (zh) | 一种基于无人机与浮体组合的大型水体水样采集*** | |
| CN202885870U (zh) | 一种监测船 | |
| CN206629757U (zh) | 水产自动养殖无人机 | |
| CN206862937U (zh) | 光伏电站无人机巡检器 | |
| CN203094447U (zh) | 一种具有惯性导航平台的电力巡线无人直升机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20171128 Termination date: 20181228 |