[发明专利]一种基于建设的土壤采样监测系统及方法

权利要求书

1.一种基于建设的土壤采样监测系统，其特征在于，包括无人机、监测中心、以及位于多个土壤采样点上的采样平台(1)；

监测中心用于发送驱动指令至无人机，其中，驱动指令中携带有多个土壤采样点的位置信息；

采样平台(1)的中心开设有容置槽(3)，所述采样平台(1)的表面具有向容置槽(3)聚拢的内凹面(4)，所述内凹面(4)上设置有位置检测体(6)，所述采样平台(1)上围绕容置槽(3)贯通有至少两个取样通道(5)，所述容置槽(3)的槽壁上设置有环形铁圈(7)；

无人机包括机体(8)、设置在机体(8)内的无人机控制器、以及用于提供电能的电源模块，所述无人机控制器上连接有无人机定位单元和无人机通信单元，所述无人机通信单元响应于驱动指令以控制该无人机启动；

所述机体(8)内设置有电动卷线器(11)，所述电动卷线器(11)与无人机控制器相连，所述机体(8)的底部设置有与容置槽(3)相适配的牵引块(12)，所述牵引块(12)的底部具有与内凹面(4)配合的半球面(13)，所述机体(8)的底部转动安装有中空的套管(14)，所述电动卷线器(11)具有至少两个牵引绳(111)，所述牵引绳(111)穿过套管(14)连接在牵引块(12)上，所述牵引块(12)的端面上设置有第一连接部(16)，所述套管(14)的端面上设置有与第一连接部(16)对合的第二连接部(17)；所述牵引块(12)的外壁上设置有用于检测牵引块(12)进入到容置槽(3)中的触发装置(18)、以及用于吸附环形铁圈(7)的环形电磁铁(19)；

所述机体(8)的底部垂直设置有至少两个连接板(20)，所述连接板(20)的底部设置有起落板(21)，每个连接板(20)上均滑动安装有取样板(23)，所述取样板(23)上设置有取样电机(24)，所述取样电机(24)的输出轴上连接有取样器(25)，所述机体(8)上设置有用于驱使取样板(23)升降的升降组件(26)，所述起落板(21)上开设有与取样器(25)相对的取样口(27)；所述起落板(21)上设置有用于检测位置检测体(6)的位置检测装置(28)，所述机体(8)内设置有用于驱使套管(14)转动的驱动部(29)；

所述无人机控制器基于触发装置(18)输出的触发信号，控制环形电磁铁(19)和电动卷线器(11)启动以将第一连接部(16)与第二连接部(17)对合，通过驱动部(29)驱使套管(14)转动以使得位置检测装置(28)与位置检测体(6)相对，所述升降组件(26)控制取样器(25)向下运动以穿过取样口(27)和取样通道(5)进行取样。

2.根据权利要求1所述的一种基于建设的土壤采样监测系统，其特征在于，所述升降组件(26)包括升降电机(261)和丝杆(262)，所述丝杆(262)螺纹连接在取样板(23)上且一端转动安装在起落板(21)上，所述升降电机(261)设置在机体(8)内，所述升降电机(261)的输出轴连接在丝杆(262)的另一端上。

3.根据权利要求2所述的一种基于建设的土壤采样监测系统，其特征在于，所述驱动部(29)包括设置在机体(8)内的驱动电机(291)，所述驱动电机(291)的输出轴上连接有第一齿轮(292)，所述套管(14)上套接有与第一齿轮(292)啮合的第二齿轮(293)。

4.根据权利要求3所述的一种基于建设的土壤采样监测系统，其特征在于，所述电动卷线器(11)包括卷线架(112)、转动安装在卷线架(112)上的卷线轴(113)、以及安装在卷线轴(113)上的至少两个卷线盘(114)，每个卷线盘(114)上均具有牵引绳(111)，所述卷线架(112)上设置有与卷线轴(113)相连以用于驱使卷线轴(113)转动的卷线电机(115)。

5.根据权利要求4所述的一种基于建设的土壤采样监测系统，其特征在于，所述取样电机(24)、升降电机(261)、驱动电机(291)和卷线电机(115)均采用伺服电机，所述取样电机(24)、升降电机(261)、驱动电机(291)和卷线电机(115)上均安装有监测编码器。