[发明专利]一种基于多旋翼无人机的大气颗粒污染物采集装置

说明书

本发明公开了一种基于多旋翼无人机的大气颗粒污染物采集装置，多旋翼无人机内部包括飞行控制模块、全球定位系统(GPS)、电池、存储器、数传模块、地面站控制模块、大气颗粒物采集器；所述大气颗粒物采集器由玻璃盖（1）、滤料斗（2）、舵机（4）、橡胶导管（5）及吸气泵（6）组成；所述采集装置由可拆卸支架固定在无人机上方；所述橡胶导管下端连接吸气泵，上端连接滤料斗；所述滤料斗内装有滤饼；所述滤料斗上方由可操控玻璃盖密封；从而胶体、大气颗粒污染物通过抽吸气泵抽气加速空气流动进入滤料斗，与滤料或滤饼进行吸附保存，便于后续检测。具有以下优点：直接保留了大气颗粒污染物的样品证据，以待对样品的具体检测获得质量更好更有参考价值的原始数据。

技术领域

本发明涉及一种基于多旋翼无人机的大气颗粒污染物采集装置，属于大气环境污染物采集与无人飞行器领域。

背景技术

大气颗粒污染物可根据形成不同分为自然源和人为源，自然源主要包括随海浪飞沫产生的海盐颗粒、大风扬起的地面沙尘；人为源则是由于机械破碎、研磨、爆破、矿山开采产生的烟尘；林木和农业废弃物不完全燃烧产生的烟雾；大都市市区的光化学反应形成的烟雾等。大气颗粒污染物不仅对城市的空气造成严重污染，而且人们长期生活在颗粒污染物浓度高的环境中，容易导致呼吸系统疾病。特别是慢性阻塞性呼吸道疾病，如气管炎、支气管炎、支气管哮喘、肺气肿、肺心病等，且大气颗粒污染物又促进这些病人病情恶化，提前死亡。由此大气颗粒污染物问题引起了环境保护工作者的高度重视。

进行大气颗粒污染物采集，通常需要在采集时对颗粒污染物进行补集或浓缩收集。由于我国地域宽广，幅员辽阔，海陆空覆盖面积大，从而针对复杂多样的地形，例如高空，丛林，火山等地形复杂地区，人工采样并不适用。随着科技的进步，无人机越来越智能化、信息化、自动化，无人机因其体积小，灵活性高，飞行远，可操控，对恶劣环境适应性强等优势，正应用到各个领域。此外，无人机环保安全，采用远程操纵飞机，减少了人工接触高浓度毒性污染物而产生的中毒和身体内有毒物质超标而对人体造成的损害。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种基于多旋翼无人机的大气颗粒污染物采集装置，其能实现无人机飞行高度以下的多高度、多地点的多种大气颗粒污染物采集工作。

为实现上述技术目的，本发明公开一种基于多旋翼无人机的大气颗粒污染物采集装置，多旋翼无人机内部包括飞行控制模块、全球定位系统(GPS)、电池、存储器、数传模块、地面站控制模块、大气颗粒物采集器；所述大气颗粒物采集器由玻璃盖（1）、滤料斗（2）、舵机（4）、橡胶导管（5）及吸气泵（6）组成；所述采集装置由可拆卸支架固定在无人机上方；所述橡胶导管下端连接吸气泵，上端连接滤料斗；所述滤料斗内装有滤饼；所述滤料斗上方由可操控玻璃盖密封；从而胶体、大气颗粒污染物通过抽吸气泵抽气加速空气流动进入滤料斗，与滤料或滤饼进行吸附保存，便于后续检测。

作为本发明改进的技术方案，本采集装置由可拆卸支架固定于飞机上方，支架下端粘有泡沫胶，防止无人机起落对采集装置造成的震动损坏。

作为本发明改进的技术方案，滤料斗上方加有可控制开关的密封玻璃盖。

作为本发明改进的技术方案，吸气泵与橡胶导管连接处安装单向阀门隔离内外，防止漏气或其他干扰。

作为本发明改进的技术方案，玻璃盖由钢丝连接在舵机上，通过遥控器控制开关，可实现自主控制滤料与被采集的大气颗粒污染物接触的时间及位置。

作为本发明改进的技术方案，玻璃盖内装有软橡胶圈，使滤料隔绝空气，可避免在装置安装过程及飞机飞行过程中的其他污染物对滤料的污染。

附图说明

图1是本发明采集过程的流程框图；

图2是本发明大气颗粒污染物采集装置结构图；

其中，1—玻璃盖，2—滤料斗，3—钢丝，4—舵机，5—橡胶导管，6—吸气泵；