一种土壤表层含水量多源遥感数据采集装置

专利2025-04-03  5


本发明涉及土壤表层含水量计量,具体为一种土壤表层含水量多源遥感数据采集装置。


背景技术:

1、土壤表层含水量是指土壤表层中所含水分的数量,通常以重量含水率或体积含水率来表示防护罩,而测定土壤表层含水量有多种方法,包括烘干法、电测法等,这些方法各有优缺点,适用于不同的应用场景和条件,通过科学合理地监测土壤表层含水量,可以为农业生产、水文学研究、生态研究和气候科学研究等领域提供重要数据支持。

2、无人机技术在土壤含水量检测中具有广泛的应用前景,无人机可以搭载多种传感器,如多光谱传感器、热红外传感器和微波辐射计等,这些传感器可以快速地获取土壤表面的反射光谱信息、热辐射信息以及土壤内部的微波信号等;

3、但是现有无人机在转向过程中,由于机身的倾斜,安装在机身上的检测装置也会随之倾斜,导致检测装置无法与地面保持垂直,这种姿态的变化会直接影响传感器对地面的测量角度,进而影响测量数据的准确性,而且无人机在高速飞行或进行复杂动作时,机身和内部部件可能会产生振动,这些振动会传递给传感器,导致测量数据产生波动,使得数据稳定性变差。

4、此外,现有的无人机在地标含水量检测时,因为飞行过程中容易受到风沙、雨水、撞击等外部因素的损害,而这些损害可能导致传感器失灵、镜头模糊或机械部件损坏,从而影响检测任务的顺利进行,而由于外部环境作用,如灰尘、水滴等可能附着在传感器或镜头上,遮挡或干扰测量信号,导致测量精度下降,这将直接影响地表含水量检测结果的准确性和可靠性。

5、故而提出了一种土壤表层含水量多源遥感数据采集装置,来解决以上的问题。


技术实现思路

1、有鉴于此,本发明所要解决的技术问题在于,提出了一种土壤表层含水量多源遥感数据采集装置,以解决现有技术无人机无法连续进行地表含水量的连续测量和检测装置未设置防护装置的问题。

2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种土壤表层含水量多源遥感数据采集装置,包括机架,所述机架四周底部安装有伸缩减震杆,所述伸缩减震杆外表面套设有减震弹簧,所述机架下表面中部安装有防护罩,所述防护罩中安装有多源数据采集镜头,所述伸缩减震杆和减震弹簧用于多源数据采集镜头的减震防护,还包括有稳定机构和镜头防护闭合清洁机构,所述稳定机构设置在多源数据采集镜头上,所述镜头防护闭合清洁机构设置在防护罩内壁;

3、所述稳定机构用于多源数据采集镜头的稳定;

4、所述镜头防护闭合清洁机构用于多源数据采集镜头清洁与防护。

5、作为优选的,所述稳定机构包括滑板,所述滑板对称滑动连接在防护罩内壁,所述滑板中转动连接有第一辅助杆,所述第一辅助杆远离滑板一端转动连接有转环。

6、作为优选的,所述转环远离第一辅助杆连接处内侧壁转动连接有第二辅助杆,所述第二辅助杆远离转环一端转动连接有稳定盘,所述多源数据采集镜头安装在稳定盘下表面。

7、作为优选的,所述稳定机构还包括有伸缩复位塑胶套,所述伸缩复位塑胶套对称固定连接在防护罩上表面,所述伸缩复位塑胶套中部设置有复位弹簧,所述复位弹簧一端固定连接在伸缩复位塑胶套底部,所述复位弹簧另一端固定连接在机架底部。

8、作为优选的,所述镜头防护闭合清洁机构包括转盘轴,所述转盘轴中部外表面固定连接有半弧形齿盘,所述转盘轴转动连接在防护罩内壁,所述半弧形齿盘中开设有弧形滑槽,所述弧形滑槽中滑动连接有限位杆,所述限位杆对称设置在弧形滑槽中,所述限位杆底部转动连接在防护罩内壁。

9、作为优选的,所述镜头防护闭合清洁机构还包括有摆臂,所述摆臂一端对称转动连接在转盘轴的转盘外表面,所述摆臂另一端转动连接有z型驱动板。

10、作为优选的,所述z型驱动板远离摆臂一端转动连接有多功能闭合防护盖,所述多功能闭合防护盖底部靠近z型驱动板一侧转动连接有支板,所述支板远离多功能闭合防护盖一端转动连接在防护罩内壁。

11、作为优选的,所述半弧形齿盘外周设置有滑齿,所述半弧型齿盘滑齿面啮合有l型滑齿板,所述l型滑齿板底部滑动连接在防护罩内壁,所述l型滑齿板远离半弧形齿盘一端固定连接在滑板上。

12、与现有技术相比,本发明提供的一种土壤表层含水量多源遥感数据采集装置,具备以下有益效果:

13、1、通过稳定机构设置,确保了多源数据采集镜头或在不同的飞行姿态下都能准确地对准地面,避免了因无人机转向或姿态变化导致的测量角度偏差,这有利于获得更精确、更稳定的数据,提高地表含水量检测的准确性,相对比现有技术,通过本方案设计,即使在复杂或恶劣的环境条件下,如强风、震动等,这种设计使得无人机能够更稳定地执行检测任务,通过伸缩复位塑胶套和复位弹簧减震作用和多源数据采集镜头始终与地面保持垂直角度有利于无人机在不利条件下保持测量精度和稳定性。

14、2、通过镜头防护闭合清洁机构设置,通过多功能闭合防护盖的防护闭合下,可以有效地阻挡风沙、雨水、尘土等外部因素的直接侵害,防止这些物质附着在传感器或镜头上,从而减少设备损坏的风险,同时降低因外部因素导致的维护成本,而且通过多功能闭合防护盖上设置的清洁块可以对多源数据采集镜头镜面进行清洁,不仅能够保持传感器和镜头的清洁度,减少灰尘、水滴等杂质的干扰,而且也能够保护检测设备免受意外碰撞或撞击的损害,提高无人机的适应性和稳定性,同时有利于确保无人机在各种环境下都能正常执行任务,减少因设备损坏导致的地表含水量检测中断或失败。

15、3、通过多功能闭合防护盖在闭合同时可以使多源数据采集镜头同步在防护罩中上移,可以在一定程度上保护无人机免受意外撞击或损坏的风险,因为当无人机在飞行过程中遇到障碍物或需要紧急降落时,多功能闭合防护盖的闭合和多源数据采集镜头的上移可以为无人机提供额外的保护,多功能闭合防护盖的闭合和多源数据采集镜头的上移是同步进行的,不仅可以保持传感器在检测过程中的稳定性,由于传感器在防护仓内得到了良好的保护,因此减少了因外界干扰而导致的测量误差;

16、无人机在地表含水量检测时通过多功能闭合防护盖在闭合同时使多源数据采集镜头同步在防护仓中上移的设计,相比现有技术具有提升检测效率、保护传感器、减少测量误差、增强适应性和提高安全性等显著优点,这些优点使得无人机在地表含水量检测领域具有更广泛的应用前景和更高的应用价值。



技术特征:

1.一种土壤表层含水量多源遥感数据采集装置,安装于有一机架(1)用于土壤表层含水量的数据精准采集,所述机架(1)四周底部安装有伸缩减震杆(11),所述伸缩减震杆(11)外表面套设有减震弹簧(12),所述机架(1)下表面中部安装有防护罩(13),其特征在于,所述防护罩(13)中安装有多源数据采集镜头(14),所述伸缩减震杆(11)和减震弹簧(12)用于多源数据采集镜头(14)的减震防护,所述稳定机构(2)和镜头防护闭合清洁机构(3),所述稳定机构(2)设置在多源数据采集镜头(14)上,所述镜头防护闭合清洁机构(3)设置在防护罩(13)内壁;

2.根据权利要求1所述的一种土壤表层含水量多源遥感数据采集装置,其特征在于:所述稳定机构(2)包括滑板(21),所述滑板(21)对称滑动连接在防护罩(13)内壁,所述滑板(21)中转动连接有第一辅助杆(22),所述第一辅助杆(22)远离滑板(21)一端转动连接有转环(23)。

3.根据权利要求2所述的一种土壤表层含水量多源遥感数据采集装置,其特征在于:所述转环(23)远离第一辅助杆(22)连接处内侧壁转动连接有第二辅助杆(24),所述第二辅助杆(24)远离转环(23)一端转动连接有稳定盘(25),所述多源数据采集镜头(14)安装在稳定盘(25)下表面。

4.根据权利要求3所述的一种土壤表层含水量多源遥感数据采集装置,其特征在于:所述稳定机构(2)还包括有伸缩复位塑胶套(26),所述伸缩复位塑胶套(26)对称固定连接在防护罩(13)上表面,所述伸缩复位塑胶套(26)中部设置有复位弹簧(27),所述复位弹簧(27)一端固定连接在伸缩复位塑胶套(26)底部,所述复位弹簧(27)另一端固定连接在机架(1)底部。

5.根据权利要求1所述的一种土壤表层含水量多源遥感数据采集装置,其特征在于:所述镜头防护闭合清洁机构(3)包括转盘轴(31),所述转盘轴(31)轴中部外表面固定连接有半弧形齿盘(32),所述转盘轴(31)转动连接在防护罩(13)内壁,所述半弧形齿盘(32)中开设有弧形滑槽(33),所述弧形滑槽(33)中滑动连接有限位杆(34),所述限位杆(34)对称设置在弧形滑槽(33)中,所述限位杆(34)底部转动连接在防护罩(13)内壁。

6.根据权利要求5所述的一种土壤表层含水量多源遥感数据采集装置,其特征在于:所述镜头防护闭合清洁机构(3)还包括有摆臂(35),所述摆臂(35)一端对称转动连接在转盘轴(31)的转盘外表面,所述摆臂(35)另一端转动连接有z型驱动板(36)。

7.根据权利要求6所述的一种土壤表层含水量多源遥感数据采集装置,其特征在于:所述z型驱动板(36)远离摆臂(35)一端转动连接有多功能闭合防护盖(38),所述多功能闭合防护盖(38)底部靠近z型驱动板(36)一侧转动连接有支板(37),所述支板(37)远离多功能闭合防护盖(38)一端转动连接在防护罩(13)内壁。

8.根据权利要求7所述的一种土壤表层含水量多源遥感数据采集装置,其特征在于:所述半弧形齿盘(32)外周设置有滑齿,所述半弧形齿盘(32)滑齿面啮合有l型滑齿板(39),所述l型滑齿板(39)底部滑动连接在防护罩(13)内壁,所述l型滑齿板(39)远离半弧形齿盘(32)一端固定连接在滑板(21)上。


技术总结
本发明公开了一种土壤表层含水量多源遥感数据采集装置,涉及土壤表层含水量计量技术领域,包括机架,机架四周底部安装有伸缩减震杆,伸缩减震杆外表面套设有减震弹簧,机架下表面中部安装有防护罩,防护罩中设置有多源数据采集镜头,通过稳定机构设置,确保了多源数据采集镜头或在任何飞行姿态下都能准确地对准地面,避免了因无人机转向或姿态变化导致的测量角度偏差,相对比现有技术,通过本方案设计,即使在复杂或恶劣的环境条件下,如强风、震动等,这种设计使得无人机能够更稳定地执行检测任务,通过伸缩复位塑胶套和复位弹簧减震作用和多源数据采集镜头始终与地面保持垂直角度有利于无人机在不利条件下保持测量精度和稳定性。

技术研发人员:王富强,杨欢,石家豪,黄文静,唐磊,姜昕
受保护的技术使用者:华北水利水电大学
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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