[发明专利]一种富营养化水体水质采样无人机系统及其水质采样方法

权利要求书

1.一种富营养化水体水质采样无人机系统，其特征在于，包括：

无人飞行器，设置有控制单元，所述控制单元用于控制所述无人飞行器的启停；

水质采样装置，与所述控制单元电连接；所述水质采样装置包括安装支架、取水组件和喷气组件；所述安装支架的一端与所述无人飞行器处于飞行状态时靠近地面的一侧连接，另一端分别与所述取水组件和所述喷气组件连接；所述取水组件用于采集目标取水点的富营养化水体；所述喷气组件用于气动移除目标取水点水体表面的干扰物。

2.根据权利要求1所述的富营养化水体水质采样无人机系统，其特征在于，所述取水组件包括：

采样容器，固定于所述安装支架上，用于储存待检测样品；

采样管，一端与所述采样容器连通，另一端用于连通富营养化水体；

采样泵，设置于所述采样管远离所述采样容器的一端，所述采样泵的进水口用于抽取待检测样品，所述采样泵的出水口与所述采样管连通；所述采样泵与所述控制单元电连接；

电磁阀，设置于所述采样管的管路上，并与所述控制单元电连接。

3.根据权利要求2所述的富营养化水体水质采样无人机系统，其特征在于，所述采样管包括：

主管，一端与所述电磁阀的进水口连通，另一端用于连通富营养化水体；

支管，一端与所述电磁阀的出水口连通，另一端与所述采样容器连通。

4.根据权利要求3所述的富营养化水体水质采样无人机系统，其特征在于，所述取水组件还包括：

废液管，一端与所述电磁阀的出水口连通；

废液收集容器，与所述废液管远离所述电磁阀的一端连通。

5.根据权利要求4所述的富营养化水体水质采样无人机系统，其特征在于，所述取水组件还包括：

安装支杆，一端与所述安装支架远离所述无人飞行器的一端连接，另一端与所述采样容器/废液收集容器的容器口连接，所述安装支杆呈阵列环绕排布于所述安装支架远离所述无人飞行器的一端。

6.根据权利要求2～5任一项所述的富营养化水体水质采样无人机系统，其特征在于，所述采样容器为采样瓶和采样袋中的任意一种。

7.根据权利要求1所述的富营养化水体水质采样无人机系统，其特征在于，所述喷气组件包括：

空气压缩机，与所述安装支架远离所述无人飞行器处于飞行状态时靠近地面的一端连接；

喷气管，一端与所述空气压缩机连通，另一端朝向目标取水点；

喷气阀，设置于所述喷气管的管路上，并与所述控制单元连接。

8.根据权利要求1所述的富营养化水体水质采样无人机系统，其特征在于，所述喷气组件包括：

喷气瓶，与所述安装支架远离所述无人飞行器处于飞行状态时靠近地面的一端连接，所述喷气瓶内装有压缩空气；

伸缩压杆结构，一端与所述安装支架远离所述无人飞行器处于飞行状态时靠近地面的一端连接，另一端靠近所述喷气瓶的压泵端，所述伸缩压杆结构与所述控制单元连接。

9.根据权利要求1所述的富营养化水体水质采样无人机系统，其特征在于，所述水质采样装置还包括：

摄像装置，与所述安装支架连接，用于获取目标取水点水体表面的影像。

10.一种采用如权利要求1～9任一项所述的富营养化水体水质采样无人机系统进行水质采样的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：控制无人机系统到达目标取水点，悬停于富营养化水体上方；

S2：利用摄像装置远程观察并确定无人机距离富营养化水体表面的高度，使喷气组件靠近水体表面，控制喷气组件向水体表面喷气，以气动移除目标取水点水体表面的干扰物；

S3：通过摄像装置观察目标取水点水体表面，待干扰物移除干净后，控制取水组件的采样管浸没于水中；

S4：控制电磁阀打开通向废液管的支管管路，控制采样泵吸取少量待检测水样润洗管路，润洗结束后，采样泵停止转动；

S5：控制电磁阀打开通向预设采样容器的管路，控制采样泵吸取水样，待水样量达到预设采样量时，采样泵停止转动；

S6：采样结束后控制无人机系统飞往下一个目标采样点进行再次采样，循环重复上述步骤1～5。