高光谱监测平台的制作方法

1.本实用新型涉及环境监测技术领域，尤其涉及一种高光谱监测平台。


背景技术：

2.湖泊和海洋水体支撑着农业、商业、运输、娱乐、旅游业的发展，为人类提供食品和能源，也是各种生物的重要栖息地。因此，水环境保护至关重要。对湖泊、海洋水体水质的监测是判断水环境状况好坏、进行水生态修复的必要前提。
3.目前，通过高光谱技术（高光谱成像技术是基于非常多窄波段的影像数据技术，它将成像技术与光谱技术相结合，探测目标的二维几何空间及一维光谱信息，获取高光谱分辨率的连续、窄波段的图像数据）对水中污染物进行监测与分析技术已较为成熟。步骤一般为：通过现场采样，利用大量的水样和对应的光谱数据，建立各水质参数的高光谱反演模型，将高光谱反演模型应用于高光谱影像，获得研究区域的水质参数（叶绿素a、悬浮物、总氮、总磷、浊度等）反演结果。高光谱数据通常是通过无人机搭载高光谱仪或者航空高光谱遥感获取。
4.由于目前高光谱数据通常是由无人机搭载高光谱仪获取，无人机续航时间有限且无法对高光谱影像直接进行反演，无法获取研究区域水质的实时、连续监测数据。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种高光谱监测平台，以使能够获得待研究区域水质的实时、连续监测数据。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提出了一种高光谱监测平台，包括漂浮体，漂浮体底部设有套壳，套壳内嵌套有可转动的转动装置，转动装置底部连接有锚链，锚链底端设有锚；漂浮体上设有信号接收发射装置、云台支架和太阳能板支架，太阳能板支架上设有太阳能板，云台支架上设有云台，云台上设有高光谱仪，漂浮体内设有储能电池以及与储能电池连接的微电脑控制装置，漂浮体两侧设有螺旋桨机构；螺旋桨机构由斜向下的螺旋桨以及驱动螺旋桨转动的马达组成，微电脑控制装置与信号接收发射装置、马达、高光谱仪连接，太阳能板与储能电池连接。
7.进一步地，漂浮体内设有与微电脑控制装置连接的gps。
8.进一步地，漂浮体上设有顶棚支架，顶棚支架上设有罩于高光谱仪上方的顶棚。
9.进一步地，漂浮体的上表面中间高两边低。
10.进一步地，微电脑控制装置与信号接收发射装置、马达、高光谱仪之间以及太阳能板与储能电池之间通过传输线连接。
11.进一步地，转动装置为圆柱形。
12.本实用新型的有益效果为：本实用新型可长时间停留在待研究的水域，通过太阳能板供电，借助高光谱影像反演技术实现对湖泊或海洋水质的长时间连续监测，通过内置的微电脑控制装置可直接对高光谱影像进行处理，节省了时间，可快速获得水质实时数据，
在发生突发污染事件时响应迅速，有助于管理部门快速采取行动。
附图说明
13.图1是本实用新型实施例的高光谱监测平台的结构示意图。
14.附图标号说明
[0015]1‑
顶棚；2
‑
顶棚支架；3
‑
云台；4
‑
云台支架；5
‑
太阳能板；6
‑
信号接收发射装置；7
‑
高光谱仪；8
‑
太阳能板支架；9
‑
传输线；10
‑
马达；11
‑
螺旋桨；12
‑
储能电池；13
‑
微电脑控制装置；14
‑
gps；15
‑
套壳；16
‑
转动装置；17
‑
锚链；18
‑
锚；19
‑
漂浮体。
具体实施方式
[0016]
需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
[0017]
本实用新型实施例中若有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后
……
）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0018]
另外，在本实用新型中若涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
[0019]
请参照图1，本实用新型实施例的高光谱监测平台包括漂浮体。
[0020]
漂浮体底部设有套壳，套壳内嵌套有可转动的转动装置，转动装置底部连接有锚链，锚链底端设有锚。
[0021]
漂浮体上设有信号接收发射装置、云台支架和太阳能板支架，太阳能板支架上设有太阳能板。云台支架一端固定在漂浮体上。云台支架上设有云台，云台上设有高光谱仪。云台用于保持高光谱仪的稳定。云台支架支撑云台及高光谱仪。太阳能板将太阳能转化为电能并储存在储能电池中。信号接收发射装置用于接收信号和发射信号。
[0022]
漂浮体内设有储能电池以及与储能电池连接的微电脑控制装置，漂浮体两侧设有螺旋桨机构。螺旋桨机构由推力方向斜向下的螺旋桨以及驱动螺旋桨转动的马达组成，微电脑控制装置与信号接收发射装置、马达、高光谱仪连接，太阳能板与储能电池连接。螺旋桨在马达的驱动下转动，产生动力。微电脑控制装置通过储能电池供电，对高光谱数据进行实时处理，并根据预设的频率控制螺旋桨转动。螺旋桨推动漂浮体转动的同时，锚链牵引着漂浮体，转动装置在套壳中旋转，漂浮体在水平方向的位置较为稳定。两个螺旋桨机构的螺旋桨旋转方向相反。
[0023]
作为一种实施方式，漂浮体内设有与微电脑控制装置连接的gps。
[0024]
作为一种实施方式，漂浮体上设有顶棚支架，顶棚支架上设有罩于高光谱仪上方的顶棚。顶棚用于遮挡雨水和阳光，避免造成高光谱仪的损害；顶棚支架用于支撑顶棚。
[0025]
作为一种实施方式，漂浮体的上表面中间高两边低。漂浮体的上表面与水平面之间的角度可以为3
°
、5
°
、10
°
等，优选形成3
°
夹角，落在漂浮体上表面的水可顺着表面流向外侧。
[0026]
作为一种实施方式，微电脑控制装置与信号接收发射装置、马达、高光谱仪之间以
及太阳能板与储能电池之间通过传输线连接。
[0027]
作为一种实施方式，转动装置为圆柱形。
[0028]
本实用新型的工作原理为：将搭载高光谱仪的本实用新型放置于待研究区域水体中，在微电脑控制装置控制下锚，将高光谱监测平台控制在监测区域；太阳能板将太阳能转化为电能，储存在储能电池中；微电脑控制装置根据设定好的监测频率（24h监测一次）控制螺旋桨转动，高光谱监测平台的两个螺旋桨向相反方向旋转，推动高光谱监测平台原地旋转一周，高光谱仪拍摄周围区域水体的高光谱影像；微电脑控制装置对周围水体的高光谱影像进行处理，得到水体的水质数据；通过信号接收发射装置将水质数据及所在地的gps信息发射到电脑或者移动客户端。
[0029]
本实用新型的监测频率可根据实际情况调整为12h监测一次或者48小时监测一次等。
[0030]
本实用新型利用高光谱相机监测水库或海洋水质的高光谱监测平台，通过设置监测频率，可以获得监测区域内连续的水质变化，内置太阳能板，无需外接电源供电，可胜任长时间监测任务；内置信号接收发射装置，可将水质信息实时发送到客户端或移动端，实现水质数据实时监控。内置方向相反的两个螺旋桨，可以同时转动，使平台原地旋转，增大高光谱相机的拍摄范围。
[0031]
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同范围限定。