本發(fā)明涉及污染區(qū)的重金屬的檢測(cè)或取樣領(lǐng)域，特別是一種重金屬污染區(qū)的環(huán)境檢測(cè)或取樣無(wú)人機(jī)及控制方法。

背景技術(shù)：

1、重金屬污染區(qū)的空氣、土壤、水質(zhì)中含有很多的毒素，嚴(yán)重危害人體健康，工作人員需要對(duì)空氣、土壤、水質(zhì)進(jìn)行取樣并檢測(cè)，如果人工取樣會(huì)對(duì)工作人員的身體健康產(chǎn)生威脅，目前可以實(shí)現(xiàn)使用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行水質(zhì)、空氣的檢測(cè)和取樣，但是很多機(jī)械設(shè)備只能取一次樣品，且土壤取樣仍需人工進(jìn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了解決上述問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種重金屬污染區(qū)的環(huán)境檢測(cè)或取樣無(wú)人機(jī)。

2、實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明的技術(shù)方案為，一種重金屬污染區(qū)的環(huán)境檢測(cè)或取樣無(wú)人機(jī)，包括無(wú)人機(jī)，所述無(wú)人機(jī)的下方設(shè)有支撐板，所述支撐板和所述無(wú)人機(jī)之間通過(guò)若干個(gè)自動(dòng)伸縮桿連接，所述自動(dòng)伸縮桿的上端與所述無(wú)人機(jī)固定連接，所述自動(dòng)伸縮桿的下端與所述支撐板固定連接；

3、所述支撐板下表面設(shè)置有豎直向下的檢測(cè)探頭、污水收集裝置、泥土收集裝置、空氣采樣器；

4、所述污水收集裝置包括若干個(gè)污水收集瓶，所述支撐板的下表面固定連接有若干個(gè)氣缸，每個(gè)所述氣缸的輸出端固定連接一個(gè)所述污水收集瓶，每個(gè)所述污水收集瓶的下端連通有污水收集管，所述污水收集管中間設(shè)置有抽水泵，所述氣缸的輸出端在伸出狀態(tài)時(shí)所述污水收集管的底端與所述檢測(cè)探頭的底端平齊，所述氣缸的輸出端在縮回狀態(tài)時(shí)所述污水收集管的底端高于所述檢測(cè)探頭的底端；

5、所述泥土收集裝置包括若干個(gè)支架、二號(hào)自動(dòng)伸縮桿、直線滑臺(tái)，若干個(gè)所述支架和所述二號(hào)自動(dòng)伸縮桿沿同一直線排列且與所述直線滑臺(tái)輸出端的滑動(dòng)軌跡平行，若干個(gè)所述支架和所述二號(hào)自動(dòng)伸縮桿的頂端固定連接在所述支撐板的上表面，每個(gè)所述支架的底端固定連接有泥土收集瓶蓋，所述泥土收集瓶蓋上設(shè)置有一號(hào)電磁吸盤(pán)，所述泥土收集瓶蓋下表面吸附有材質(zhì)為鐵的泥土收集瓶，所述二號(hào)自動(dòng)伸縮桿的底端固定連接有夾爪氣缸，所述夾爪氣缸的輸出端固定連接有泥土采集夾爪，所述二號(hào)自動(dòng)伸縮桿處于最短狀態(tài)時(shí)所述泥土采集夾爪的最底端高于所述泥土收集瓶的頂端，所述直線滑臺(tái)固定在所述支撐板的下表面，所述直線滑臺(tái)的輸出端固定連接有滑動(dòng)桿，所述滑動(dòng)桿上固定有泥土收集瓶托盤(pán)，所述泥土收集瓶托盤(pán)與所述泥土收集瓶的底面在同一水平面上，所述泥土收集瓶托盤(pán)上設(shè)置有二號(hào)電磁吸盤(pán)。

6、所述支撐板下表面還設(shè)置有水箱，所述水箱與若干個(gè)所述污水收集瓶通過(guò)管道連通，所述管道上設(shè)置有控制閥。

7、所述直線滑臺(tái)包括一側(cè)開(kāi)口的殼體，所述殼體的兩端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有滾珠絲杠，所述滾珠絲杠上套設(shè)有螺母，所述殼體的開(kāi)口側(cè)滑動(dòng)連接有滑板，所述螺母與所述滑板固定連接，所述滑板為直線滑臺(tái)的輸出端，所述滾珠絲杠的一端固定連接有電機(jī)。

8、所述檢測(cè)探頭上設(shè)置有ph傳感器、cod檢測(cè)端以及重金屬濃度檢測(cè)傳感器。

9、所述支撐板上設(shè)置有密封箱，所述密封箱內(nèi)部設(shè)置有定位模塊、控制器、電源模塊和無(wú)線通信模塊。

10、所述控制器與所述自動(dòng)伸縮桿、空氣采樣器、氣缸、抽水泵、一號(hào)電磁吸盤(pán)、二號(hào)電磁吸盤(pán)、所述二號(hào)自動(dòng)伸縮桿、控制閥、ph傳感器、cod檢測(cè)端、重金屬濃度檢測(cè)傳感器、電機(jī)、夾爪氣缸、定位模塊、電源模塊和無(wú)線通信模塊電性連接。

11、所述重金屬污染區(qū)的環(huán)境檢測(cè)或取樣無(wú)人機(jī)的水質(zhì)檢測(cè)或取樣方法包括以下步驟：

12、a：人工控制無(wú)人機(jī)1移動(dòng)至第一待測(cè)水域的上空，然后通過(guò)無(wú)線通信模塊向控制器輸入被檢測(cè)水質(zhì)樣品的深度，所述控制器控制自動(dòng)伸縮桿的長(zhǎng)度，使得檢測(cè)探頭到達(dá)樣品所在的位置；

13、b：檢測(cè)探頭上的ph傳感器、cod檢測(cè)端、重金屬濃度檢測(cè)傳感器分別對(duì)樣品的水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，并將結(jié)果傳輸至控制器，若樣品的水質(zhì)符合要求，則轉(zhuǎn)移至下一待測(cè)水域或者結(jié)束監(jiān)測(cè)，若樣品的水質(zhì)不符合要求，則以下步驟；

14、c：控制器命令若干個(gè)氣缸中的第一個(gè)工作，氣缸的輸出端帶動(dòng)污水收集管到達(dá)樣品所在的位置，控制器命令抽水泵工作，將待測(cè)水域的污水樣品在抽水泵的作用下，穿過(guò)污水收集管進(jìn)入污水收集瓶封存，待分析；

15、d：控制器命令二號(hào)自動(dòng)伸縮桿帶動(dòng)泥土采集夾爪伸至待測(cè)水域底部采集污泥樣品，然后控制器命令二號(hào)自動(dòng)伸縮桿帶動(dòng)泥土采集夾爪回到原位；

16、控制器命令直線滑臺(tái)的輸出端帶動(dòng)泥土收集瓶托盤(pán)運(yùn)動(dòng)至第一個(gè)泥土收集瓶的下方，控制器命令一號(hào)電磁吸盤(pán)斷電、二號(hào)電磁吸盤(pán)通電，泥土收集瓶固定在泥土收集瓶托盤(pán)上，控制器命令直線滑臺(tái)的輸出端帶動(dòng)泥土收集瓶托盤(pán)運(yùn)動(dòng)至泥土采集夾爪下方，控制器命令?yuàn)A爪氣缸將泥土采集夾爪分開(kāi)，污泥樣品落至泥土收集瓶中；

17、控制器命令直線滑臺(tái)的輸出端帶動(dòng)泥土收集瓶托盤(pán)運(yùn)動(dòng)至第一個(gè)泥土收集瓶蓋的下方，控制器命令一號(hào)電磁吸盤(pán)通電、二號(hào)電磁吸盤(pán)斷電，泥土收集瓶固定在泥土收集瓶蓋下方，污泥樣品封存在泥土收集瓶中，待分析；

18、e：第一待測(cè)水域的污泥樣品和污水樣品采集完畢后，然后控制無(wú)人機(jī)轉(zhuǎn)移至第二待測(cè)水域或者結(jié)束檢測(cè)。

19、f：如果第二待測(cè)水域水質(zhì)符合要求，則轉(zhuǎn)移至下一待測(cè)水域或者結(jié)束監(jiān)測(cè)，若第二待測(cè)水域的水質(zhì)不符合要求，則將污水和污泥樣品分別封存至第二污水收集瓶和第二泥土收集瓶中，依此類(lèi)推。

20、所述重金屬污染區(qū)的環(huán)境檢測(cè)或取樣無(wú)人機(jī)的土壤取樣方法包括以下步驟：

21、a：人工控制無(wú)人機(jī)移動(dòng)至第一待測(cè)土地的上空，然后通過(guò)無(wú)線通信模塊向控制器輸入地面距無(wú)人機(jī)的高度，所述控制器控制自動(dòng)伸縮桿和二號(hào)自動(dòng)伸縮桿的長(zhǎng)度，使得夾爪為分開(kāi)狀態(tài)的泥土采集夾爪到達(dá)土壤表面；

22、b：控制器命令?yuàn)A爪氣缸工作使泥土采集夾爪閉合并采集土壤樣品，然后控制器命令二號(hào)自動(dòng)伸縮桿帶動(dòng)泥土采集夾爪回到原位；

23、控制器命令直線滑臺(tái)的輸出端帶動(dòng)泥土收集瓶托盤(pán)運(yùn)動(dòng)至第一個(gè)泥土收集瓶的下方，控制器命令一號(hào)電磁吸盤(pán)斷電、二號(hào)電磁吸盤(pán)通電，泥土收集瓶固定在泥土收集瓶托盤(pán)上，控制器命令直線滑臺(tái)的輸出端帶動(dòng)泥土收集瓶托盤(pán)運(yùn)動(dòng)至泥土采集夾爪下方，控制器命令?yuàn)A爪氣缸將泥土采集夾爪分開(kāi)，土壤樣品落至泥土收集瓶；

24、控制器命令直線滑臺(tái)的輸出端帶動(dòng)泥土收集瓶托盤(pán)運(yùn)動(dòng)至第一個(gè)泥土收集瓶蓋的下方，控制器命令一號(hào)電磁吸盤(pán)通電、二號(hào)電磁吸盤(pán)斷電，泥土收集瓶固定在泥土收集瓶蓋下方，污泥樣品封存在泥土收集瓶中，待分析；

25、e：第一待測(cè)土地的土壤樣品采集完畢后，可繼續(xù)采集下一待測(cè)土地樣品或者結(jié)束采樣，如需采集下一待測(cè)土地樣品，控制無(wú)人機(jī)轉(zhuǎn)移至第二待測(cè)土地的上空并將土壤樣品封存在第二個(gè)泥土收集瓶中，依此類(lèi)推。

26、所述重金屬污染區(qū)的環(huán)境檢測(cè)或取樣無(wú)人機(jī)的空氣取樣方法包括以下步驟：

27、a：人工控制無(wú)人機(jī)移動(dòng)至第一待測(cè)空間領(lǐng)域內(nèi)，然后控制器控制空氣采樣器工作采集空氣樣品并封存，待檢測(cè)。

28、利用本發(fā)明的技術(shù)方案制作的一種重金屬污染區(qū)的環(huán)境檢測(cè)或取樣無(wú)人機(jī)，無(wú)人機(jī)可完成檢測(cè)水質(zhì)、污水取樣、污泥取樣、土壤取樣、空氣取樣多種功能。無(wú)人機(jī)一次飛行可取多個(gè)污水樣品、污泥樣品、土壤樣品，工作效率高。污水收集裝置、泥土收集裝置、空氣采樣器互不干擾，其中一個(gè)裝置工作時(shí)不會(huì)污染其他裝置，保證了樣品純凈度。各裝置清潔簡(jiǎn)單方便。