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原文传递一种基于时间序列分析的污染物取样监测方法及装置

专利名称：	一种基于时间序列分析的污染物取样监测方法及装置
摘要：	本发明公开了一种基于时间序列分析的污染物取样监测方法及装置，在现有无人机基础上进行改进，设置一个电动放线的重力采泥器作为污染物取样装置，使得无人机在飞行到指定污染物取样点后通过悬停投放重力采泥器的方式进行取样，一次取样的污泥经过化验后得到一组时间序列分析样本数据，定期多次取样获得多组时间序列分析样本数据形成一个时间序列分析样本数据库，通过时间序列分析方法能够预测该污染物取样点的污染情况变化。本发明适用于环境监测，无需人员现场亲自采集，有效保证了人身健康，且相对于单一的污染水质采样方式，通过水体底部淤泥的采样，能够获得更加客观的污染物监测。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山东;37
申请人：	济南职业学院
发明人：	王岳;周嘉桐
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-04T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-08T00:00:00+0800
申请号：	CN201910599967.9
公开号：	CN110308248A
代理机构：	济南鼎信专利商标代理事务所(普通合伙)
代理人：	曹玉琳
分类号：	G01N33/00(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	250014 山东省济南市文化东路38号嘉和园小区5-1-402
主权项：	1.一种基于时间序列分析的污染物取样监测方法，其特征在于：包括：步骤一：在距离污染物取样点的特定距离范围内设立无人机起飞点，其中特定距离为无人机有效往返航程。步骤二：将重力采泥器和电动放线结构集成到无人机上形成一种基于时间序列分析的污染物取样装置。步骤三：无人机根据卫星导航定位自起飞点飞往污染物取样点进行取样，无人机到达污染物取样点后进入悬停状态，然后控制所携带的电动放线结构将牵拉绳向下放线，牵拉绳下端相连的重力采泥器垂直向下降落并陷入淤泥中进行取样。步骤四：待重力采泥器垂降一定时间后，控制电动放线结构对牵拉绳实行收线，收线时间等于牵拉绳长度除以电动放线结构的转速。步骤五：完成收线后，无人机携带重力采泥器返航回到起飞点，完成一次取样，将此次取样的污泥经过化验后所获得的数据输入计算机，作为一组时间序列分析的样本数据。步骤六：按照经济承受能力核算采样频率，定期在起飞点和污染物取样点之间重复一次步骤三到步骤五，完成一次污染物取样，累计获得的污泥化验后的数据，形成一个该污染物取样点的时间序列分析样本数据库，能够通过时间序列分析方法预测该污染物取样点的污染情况变化。 2.根据权利要求1所述的一种基于时间序列分析的污染物取样监测方法，其特征在于：所述无人机采用植保无人机。 3.根据权利要求1或2所述的一种基于时间序列分析的污染物取样装置，包括无人机机体和起落撑架，所述无人机机体的下端中央固定设置有起落撑架，其特征在于：所述起落撑架内设有电动放线结构，所述电动放线结构上设有牵拉绳，所述牵拉绳的下端从起落撑架下端中央伸出起落撑架并固定连接有重力采泥器。 4.根据权利要求3所述的一种基于时间序列分析的污染物取样装置，其特征在于：所述起落撑架包括两个前后横向延伸并相互平行的撑地横杆和呈拱形的连接拱架，所述连接拱架的下端左右两侧分别设有撑地横杆，所述连接拱架的中央设有若干个竖直并相互平行的中间支架，自左向右相邻的两个中间支架之间依次设有放线轮和带传动结构，所述带传动结构与放线轮连接在一起，使得带传动结构带动放线轮转动；所述放线轮左右两端的两个中间支架的上端之间设有伺服电机，所述伺服电机的主轴端向右延伸并与带传动结构相连，形成电动放线结构，使得伺服电机通过带传动结构驱动放线轮转动。 5.根据权利要求4所述的一种基于时间序列分析的污染物取样装置，其特征在于：所述带传动结构包括传动轴、传动带、从动轮和主动轮，所述主动轮和从动轮一上一下地铰接在相应的两个中间支架之间，所述主动轮通过传动轴与伺服电机的主轴端相连并由伺服电机驱动转动，所述主动轮与从动轮之间设有传动带，所述传动带将主动轮的转动传递给从动轮，所述从动轮与放线轮相连且带动放线轮转动，实现牵拉绳的收放。 6.根据权利要求4所述的一种基于时间序列分析的污染物取样装置，其特征在于：两个所述撑地横杆的中部之间固定设置有导向中心板，所述导向中心板的中央设有通孔，所述牵拉绳自上而下穿过通孔。 7.根据权利要求6所述的一种基于时间序列分析的污染物取样装置，其特征在于：所述导向中心板的下端固定设置有与通孔同心的收纳罩筒，所述收纳罩筒嵌套在重力采泥器的上端。 8.根据权利要求7所述的一种基于时间序列分析的污染物取样装置，其特征在于：所述收纳罩筒的上半部分和下半部分分别呈竖直的直筒结构和锥筒结构，且所述收纳罩筒的上端开口的内径小于下端开口的内径。 9.根据权利要求8所述的一种基于时间序列分析的污染物取样装置，其特征在于：所述收纳罩筒的上半部分内壁上均布固定设置有若干个相邻间等间距的插接夹片，所述重力采泥器上端轴向均布的多个导向片分别对应插入到插接夹片之间，使得重力采泥器在轴向上紧固住。 10.根据权利要求9所述的一种基于时间序列分析的污染物取样装置，其特征在于：所述插接夹片的下端呈尖角状。
所属类别：	发明专利