基于无人机高光谱的水质遥感测量装置的制作方法

本发明涉及水质监测设备，具体地说，涉及基于无人机高光谱的水质遥感测量装置。

背景技术：

1、基于无人机高光谱的水质遥感测量装置，是一种集成了无人机技术、高光谱遥感技术和水质监测技术的先进设备，这种装置利用无人机作为平台，搭载高光谱相机和其他相关设备，实现对水质的快速、准确和高效的遥感测量，具有快速高效、准确度高、成本低廉、安全性和可重复性强等优点，随着无人机技术和高光谱遥感技术的不断发展，这种装置在水质监测领域的应用前景将会更加广阔。

2、采用高光谱相机对水质进行监测时，需要无人机离水面有一定的高度，而对于一些宽阔的水域，无人机可能需要离水面几十米的高度才能获得更好的监测效果，这是如果在高空上遇到气流或者其他意外情况时，而底部高光谱相机的重量，会增大无人机整体的配重，从而增加无人机的外部力矩和风阻，这时可能会导致无人机出现无法操控甚至坠机的情况；同时，部分水质会受到水体的光学性质、状态、富营养化程度以及悬浮固体颗粒物的散射影响，从而导致水体的光谱特征受到干扰，这时就需要对水体进行采样。

3、而现有的基于无人机高光谱的水质遥感测量装置没有

4、鉴于此，我们提出基于无人机高光谱的水质遥感测量装置。

5、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供基于无人机高光谱的水质遥感测量装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、基于无人机高光谱的水质遥感测量装置，包括无人机以及设置于无人机下方用于监测水质情况的一体化高光谱相机云台系统，所述无人机包括无人机体、若干规则设置于无人机体外侧壁上的延长支架、设置于延长支架端部上方的螺旋桨以及两组设置于无人机体底面上的机体支撑架；

4、两根所述机体支撑架之间设有固定装置，所述固定装置包括连接板、设置于连接板内部的锁死部以及设置于连接板下方的连接部；

5、所述锁死部包括转动轴、两组设置于转动轴上下两端外侧壁上的轴体齿轮、两两一组且中心对称设置于轴体齿轮外侧的活动插板以及设置于连接板内部边角位置处的电推杆；

6、所述机体支撑架底部横杆的外侧设有采样装置，所述采样装置包括转动环、设置于转动环侧并随其转动而转动固定纵板、设置于固定纵板外侧的固定框板以及设置于转动环前后两端反向上的采样部，所述机体支撑架底部横杆中心位置处设置有用于弹压固定纵板下翻的压力弹簧；

7、所述采样部包括外套筒、设置于外套筒内部的转动筒、若干组规则设置于转动筒内侧的棘爪、设置于若干组棘爪内部的棘轮以及设置于棘轮外侧壁上并随其转动而转动的连接筒。

8、在本发明的技术方案中，所述延长支架通过螺栓固定连接于无人机体的外侧壁上，所述螺旋桨的底端与延长支架端部位置处的马达输出端同轴连接，所述机体支撑架通过螺栓固定连接于所述无人机体的底面上，所述压力弹簧的前后两端焊接固定于所述机体支撑架底部横杆的中心位置处。

9、在本发明的技术方案中，所述连接板的底面上开设有横向截面呈回字形的板底插槽，连接板于所述板底插槽的内侧开设有放置槽，连接板于所述放置槽四周的内侧槽壁上均开设有与所述板底插槽相连通的槽面通槽。

10、在本发明的技术方案中，所述连接板左右两端外侧壁的边角位置处均一体成型有板体凸块，所述板体凸块的外侧热熔连接有橡胶夹块，所述橡胶夹块的外侧壁上一体成型有若干用于配合螺栓确保所述连接板能够固定在所述机体支撑架上的环形凸块，所述连接板于所述放置槽上下两端的槽壁上通过螺丝固定连接有用于限制活动插板移动区间的限位支架。

11、在本发明的技术方案中，所述转动轴的上下两端分别转动连接于所述放置槽上下两端的槽壁上，所述轴体齿轮通过卡销固定连接于所述转动轴的外侧壁上，所述活动插板的内侧壁上一体成型有若干规则分布且与所述轴体齿轮相啮合的板体齿块，活动插板外侧端部的纵向截面尺寸与所述槽面通槽的纵向截面尺寸相适配，所述电推杆通过螺丝固定连接于所述放置槽的内部槽壁上，所述电推杆伸缩杆的端部通过螺栓固定连接有板端推板，所述板端推板与其中一组活动插板的内侧横杆通过螺栓固定连接。

12、在本发明的技术方案中，所述连接部包括连接框板、左右两端焊接固定于连接框板左右两端内侧壁上的连接梁以及热熔连接于连接梁前后两端方向上的橡胶浮板，所述连接框板的外侧壁上开始有若干与所述槽面通槽数量相同且位置一一对应的板面插槽。

13、在本发明的技术方案中，所述转动环转动连接于所述机体支撑架底部横杆的外侧壁上，所述固定纵板与所述转动环一体成型，所述固定框板与所述固定纵板焊接固定，固定框板的内部热熔连接有若干规则分布的气囊。

14、在本发明的技术方案中，所述外套筒卡接固定于所述机体支撑架底部横杆端部的外侧壁上，外套筒外侧壁上开设有若干规则分布且内外贯通的进水孔，所述进水孔的位置于所述机体支撑架的底部横杆相平行。

15、在本发明的技术方案中，所述转动筒转动连接于所述外套筒的内部，转动筒的外侧壁上开设有若干规则分布的存水槽，相邻两条所述存水槽与转动筒横向截面圆心形成的夹角与所述固定纵板能够转动的角度的相同，所述转动筒靠近所述外套筒一端的外侧壁上开设有筒壁环槽，转动筒于所述筒壁环槽的内侧槽壁上开设有若干规则分布的槽壁开槽。

16、在本发明的技术方案中，所述棘爪转动连接于所述槽壁开槽的内部，所述棘轮与所述连接筒焊接固定，所述连接筒转动连接于所述机体支撑架底部横杆的外侧壁上，所述连接筒的外侧焊接固定有与所述固定框板通过螺丝固定连接的连接框。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

18、1.该基于无人机高光谱的水质遥感测量装置，控制无人机下降高度，采样装置下降至水下后，固定框板会在气囊的浮力作用下上翻，水流由进水孔流入至转动筒上的存水槽，无人机抬高后，压力弹簧将固定框板的位置复原，棘轮与棘爪相接触，而带动转动筒发生转动，从而完成水体的采样工作，并将空的存水槽移动至与进水孔相平行的位置。

19、2.该基于无人机高光谱的水质遥感测量装置，控制电推杆伸缩杆的收缩，板端推板带动其中一组活动插板向内移动，板体齿块与轴体齿轮接触后，而带动轴体齿轮连同转动轴发生转动，进而带动其余三组活动插板均向内移动，从而实现连接部以及一体化高光谱相机云台系统与无人机的快速拆卸，在遇到意外情况时，也可以通过卸重的方式，恢复无人机的控制。

技术特征：

1.基于无人机高光谱的水质遥感测量装置，包括无人机（1）以及设置于无人机（1）下方用于监测水质情况的一体化高光谱相机云台系统（3），所述无人机（1）包括无人机体（10）、若干规则设置于无人机体（10）外侧壁上的延长支架（11）、设置于延长支架（11）端部上方的螺旋桨（12）以及两组设置于无人机体（10）底面上的机体支撑架（13）；

2.根据权利要求1所述的基于无人机高光谱的水质遥感测量装置，其特征在于：所述延长支架（11）通过螺栓固定连接于无人机体（10）的外侧壁上，所述螺旋桨（12）的底端与延长支架（11）端部位置处的马达输出端同轴连接，所述机体支撑架（13）通过螺栓固定连接于所述无人机体（10）的底面上，所述压力弹簧（14）的前后两端焊接固定于所述机体支撑架（13）底部横杆的中心位置处。

3.根据权利要求1所述的基于无人机高光谱的水质遥感测量装置，其特征在于：所述连接板（20）的底面上开设有横向截面呈回字形的板底插槽（201），连接板（20）于所述板底插槽（201）的内侧开设有放置槽（202），连接板（20）于所述放置槽（202）四周的内侧槽壁上均开设有与所述板底插槽（201）相连通的槽面通槽（203）。

4.根据权利要求3所述的基于无人机高光谱的水质遥感测量装置，其特征在于：所述连接板（20）左右两端外侧壁的边角位置处均一体成型有板体凸块（21），所述板体凸块（21）的外侧热熔连接有橡胶夹块（22），所述橡胶夹块（22）的外侧壁上一体成型有若干用于配合螺栓确保所述连接板（20）能够固定在所述机体支撑架（13）上的环形凸块，所述连接板（20）于所述放置槽（202）上下两端的槽壁上通过螺丝固定连接有用于限制活动插板（232）移动区间的限位支架（24）。

5.根据权利要求3所述的基于无人机高光谱的水质遥感测量装置，其特征在于：所述转动轴（230）的上下两端分别转动连接于所述放置槽（202）上下两端的槽壁上，所述轴体齿轮（231）通过卡销固定连接于所述转动轴（230）的外侧壁上，所述活动插板（232）的内侧壁上一体成型有若干规则分布且与所述轴体齿轮（231）相啮合的板体齿块（2320），活动插板（232）外侧端部的纵向截面尺寸与所述槽面通槽（203）的纵向截面尺寸相适配，所述电推杆（233）通过螺丝固定连接于所述放置槽（202）的内部槽壁上，所述电推杆（233）伸缩杆的端部通过螺栓固定连接有板端推板（234），所述板端推板（234）与其中一组活动插板（232）的内侧横杆通过螺栓固定连接。

6.根据权利要求3所述的基于无人机高光谱的水质遥感测量装置，其特征在于：所述连接部（25）包括连接框板（250）、左右两端焊接固定于连接框板（250）左右两端内侧壁上的连接梁（251）以及热熔连接于连接梁（251）前后两端方向上的橡胶浮板（252），所述连接框板（250）的外侧壁上开始有若干与所述槽面通槽（203）数量相同且位置一一对应的板面插槽（2501）。

7.根据权利要求1所述的基于无人机高光谱的水质遥感测量装置，其特征在于：所述转动环（40）转动连接于所述机体支撑架（13）底部横杆的外侧壁上，所述固定纵板（41）与所述转动环（40）一体成型，所述固定框板（42）与所述固定纵板（41）焊接固定，固定框板（42）的内部热熔连接有若干规则分布的气囊（43）。

8.根据权利要求1所述的基于无人机高光谱的水质遥感测量装置，其特征在于：所述外套筒（440）卡接固定于所述机体支撑架（13）底部横杆端部的外侧壁上，外套筒（440）外侧壁上开设有若干规则分布且内外贯通的进水孔（4401），所述进水孔（4401）的位置于所述机体支撑架（13）的底部横杆相平行。

9.根据权利要求1所述的基于无人机高光谱的水质遥感测量装置，其特征在于：所述转动筒（441）转动连接于所述外套筒（440）的内部，转动筒（441）的外侧壁上开设有若干规则分布的存水槽（4410），相邻两条所述存水槽（4410）与转动筒（441）横向截面圆心形成的夹角与所述固定纵板（41）能够转动的角度的相同，所述转动筒（441）靠近所述外套筒（440）一端的外侧壁上开设有筒壁环槽（4411），转动筒（441）于所述筒壁环槽（4411）的内侧槽壁上开设有若干规则分布的槽壁开槽（4412）。

10.根据权利要求9所述的基于无人机高光谱的水质遥感测量装置，其特征在于：所述棘爪（442）转动连接于所述槽壁开槽（4412）的内部，所述棘轮（443）与所述连接筒（444）焊接固定，所述连接筒（444）转动连接于所述机体支撑架（13）底部横杆的外侧壁上，所述连接筒（444）的外侧焊接固定有与所述固定框板（42）通过螺丝固定连接的连接框（445）。

技术总结本发明涉及水质监测设备技术领域，具体地说，涉及基于无人机高光谱的水质遥感测量装置，包括无人机以及设置于无人机下方用于监测水质情况的一体化高光谱相机云台系统，两根机体支撑架之间设有固定装置，机体支撑架底部横杆的外侧设有采样装置。该基于无人机高光谱的水质遥感测量装置，控制无人机下降高度，采样装置下降至水下后，固定框板会在气囊的浮力作用下上翻，水流由进水孔流入至转动筒上的存水槽，无人机抬高后，压力弹簧将固定框板的位置复原，棘轮与棘爪相接触，而带动转动筒发生转动，从而完成水体的采样工作，并将空的存水槽移动至与进水孔相平行的位置。技术研发人员：张悦,李旭文,姜晟,崔嘉宇,王甜甜,纪轩禹,余悠然受保护的技术使用者：江苏省环境监测中心技术研发日：技术公布日：2024/6/11