[发明专利]用于多点取水采样的装置、无人机采样系统及采样方法

说明书

本发明公开了用于多点取水采样的装置、无人机采样系统及采样方法，属于水样采集技术领域，其通过设置壳体、上板、底板、管盘组件、调位组件和取水组件等部件，由调位组件实现了管盘组件中对应部件的准确控制，实现了水管的冲洗过程和注水过程，并由取水组件完成了取样水域的水质检测过程，从而准确、快速地实现了多水域、多水样的采集。本发明的多点取水采样装置，其结构简单，设置简便，且搭载其的无人机采样系统控制方法简单，能有效实现多水域、多水样的快速采集，确保水样采集过程中的准确性，减少样品的污染和部件的损坏，提升水样采集的效率和水质检测的准确性，降低水质检测的成本，具有较好的应用前景和应用推广价值。

技术领域

本发明属于水样采集技术领域，具体涉及用于多点取水采样的装置、无人机采样系统及采样方法。

背景技术

水资源在日常生活、工业生产中扮演着必不可少的作用。随着社会的不断发展和工业技术的不断进步，水资源的污染也日趋严重，成为世界性的环境治理难题，严重威胁着社会的可持续发展。鉴于此，国家正大力加强水资源保护、水环境治理的相关工作，旨在减缓或者治理现如今日益加剧的水污染问题。

在水污染的治理过程中，水质检测与分析是必不可少的，只有明确水污染的本质原因，才能做到“对症下药”，从而有效实现水污染的治理。在水质检测与分析的过程中，取水采样是一项必不可少的过程，水样采集过程的准确性往往影响着水质检测结果的精准度，水样采集的效率也影响着水质检测的成本。

目前，水样采集过程往往是通过人工采集的方式进行，如在水源边缘处进行采集，或者靠人乘坐船只等设备到达指定采水点进行采集等，这种采集方式不仅费时费力，而且对于部分水环境恶劣的区域，人工采集的方式可能会对采集者造成伤害，影响采集者的身体健康。因此，人工采集水样的方式存在较大的局限性，不利于水质检测的快速、安全、有效地完成。

鉴于上述问题，现有技术中出现了借助无人机来进行水样采集的方案，一定程度上避免了人工采集过程中可能出现的问题，如在现有专利申请CN 201710622826中，提出了一种无人机挂载的智能水样采集装置，其包括：安装在无人机中心盘下方的固定基座；安装在固定基座下方的线盘组件；安装在线盘组件下方的分水组件；安装在分水组件下方，且用于采集水样的采样组件。上述水样采集装置能一定程度实现采水、收放线和打标等过程的自动进行，一定程度上实现水样采集的无人自动进行；但是，上述水样采集装置也存在较多的问题，具体而言，主要包括如下所述几点缺陷：

1、上述水样采集装置虽然可以实现多样品的采集，但是其采集过程中无法实现水泵、水管等过水装置的清洗，如此，其多样品的采集便只适用于单点多样品采集，如果其进行多点多样品的采集，后采集的水样极易被上一次采集的水样污染，造成水质检测的误差；

2、上述水样采集装置的收放线过程、注水接头与采样瓶口的对正控制过程无法准确实现，使得采样过程中无法准确得知取水管是否收放到位，也无法保证水样准确注入正确的采样瓶中，影响取水过程的准确开展，也会对管线收放机构的使用寿命造成不利影响；

3、上述水样采集装置虽然可以利用潜水泵上的水压传感器和水温传感器来检测水样区域的水压和水温，但是，对于水样区域的核心参数，如pH值、溶解氧、电导率、浊度等，其无法准确检测和反馈，而这些关键参数往往会随着水样采集后的时间变化、温度变化、运输过程中的外界影响而发生变化，造成水质检测结果的失真，影响对水质的正确判断；

4.上述水样采集装置的结构复杂，检修维护困难，并设置了电机、舵机来进行两级驱动，部件的驱动过程繁琐，极易造成较大的耦合误差，影响水样采集设备的正常工作和准确取样，存在一定的应用局限性。

发明内容