本发明涉及无人机，具体为一种水库水质巡检水样采集无人机及其使用方法。
背景技术：
1、无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，实现了远程操控的灵活性，同时搭载的自备程序控制装置，赋予了它们执行复杂任务、自主规划路径、智能避障等能力，在某些高端应用中，无人机甚至能够依赖车载计算机系统进行完全自主或间歇性的操作，这意味着它们能够在无人工干预的情况下，根据预设的任务指令和实时环境数据，做出最优的飞行决策，执行诸如目标跟踪、数据收集、图像传输等多样化任务。
2、为全面了解水库水质状况，保障饮用水源地供水安全，通过引入了无人机作为水质监测的重要工具，首先，无人机具备高度的机动灵活性和广泛的活动范围，几乎不受地形限制，能够轻松穿越水库周边的复杂环境，包括山区、湿地等难以到达的区域，这种特性使得无人机能够全面覆盖水库的每一个角落，实现无死角的水质监测，其次，无人机结合卫星地图及先进的飞控软件，能够精确定位并规划巡检路线，实现“指到哪采到哪”的高效作业模式，这种智能化的巡检方式不仅提高了工作效率，还确保了采样点的准确性和代表性，为水质分析提供了可靠的数据支持，且在巡检过程中，无人机搭载的水质监测设备能够实时监测水质参数，如ph值、溶解氧、浊度等，一旦发现水质异常，即可立即启动水样采集程序，无人机的自动化采样方式迅速且准确，能够在最短时间内将有问题的水体样本采集并送回实验室进行分析，因此，无人机的使用能够为快速判断污染面源、详细掌握污染情况以及分析污染原因提供了强有力的技术保障。
3、但是现在市面上大部分的应用于水库水质巡检水样采集的无人机搭载的采样结构仅采用单一固定高度的采样罐作为其核心采样结构，在很大程度上限制了其采样能力的全面性和深度覆盖，由于采样罐的高度不可调节，当无人机执行水样采集任务时，不得不直接下降至水面附近，通过直接接触的方式对表层水体进行采样，该种方式虽然简便，但忽略了水库水体可能存在的垂直分层现象，即不同深度的水体其水质特征可能大相径庭，因此，无法对深层水体进行有效采样，进而无法全面掌握水库水质的真实状况和潜在问题，此外，大多数无人机所搭载的视觉监测装置也面临着角度固定、灵活性不足的问题，在飞行过程中，在不改变无人机整体飞行方向的前提下，无法对视觉监测装置进行精确的方向控制，以适应不同的监测需求和视角，限制了监测数据的全面性和准确性，也降低了无人机在复杂环境条件下的作业效率和灵活性。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种水库水质巡检水样采集无人机及其使用方法，具备多深度采样和监测方向灵活转动的优点，解决了上述背景技术提出的问题。
2、为达成上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水库水质巡检水样采集无人机，包括：无人机，所述无人机的底部设置有采样结构。
3、所述采样结构包含有与无人机固定连接的工作箱，所述工作箱内腔的一侧固定连接有电机一，所述电机一的输出轴固定连接有皮带轮一，所述皮带轮一的一侧固定连接有螺纹杆，所述螺纹杆的一端与工作箱转动连接，所述螺纹杆的表面螺纹连接有传动块，所述传动块的一侧固定连接有移动块，所述工作箱的内腔转动连接有转动杆，所述转动杆位于螺纹杆的正上方，所述转动杆的表面固定连接有皮带轮二，所述皮带轮一和皮带轮二通过皮带传动连接，所述转动杆的表面缠绕有绳索，所述绳索的表面与移动块滑动连接，所述绳索的一端贯穿至工作箱的底部并固定连接有连接架，所述连接架的底端固定连接有储水箱，所述储水箱的顶部固定连接有吸水泵，所述吸水泵位于连接架的内腔，所述吸水泵的吸水端贯穿至储水箱的内腔，所述储水箱的一侧连通有连接管，所述连接管的一端通过螺纹可拆卸连接有采样罐。
4、所述无人机的底部设置有监测结构，所述监测结构位于采样结构的前侧。
5、所述监测结构包含有电机二，所述电机二输出轴的表面固定连接有转动块，所述转动块的一侧固定连接有连接块，所述连接块的内腔固定连接有电机三，所述电机三的两个输出轴均固定连接有传动杆，所述传动杆的一端贯穿至连接块的外侧，两个传动杆的表面均固定连接有齿轮，所述齿轮位于连接块的外侧，所述传动杆的表面设置调节板，所述调节板的内腔固定连接有安装板，所述安装板与齿轮相啮合，两个调节板的一侧共同固定连接有安装板，所述安装板的一侧固定连接有视觉监测装置。
6、进一步的，作为本发明一种优选的，所述螺纹杆和转动杆的表面共同转动连接有隔离板，所述隔离板的表面与工作箱固定连接。
7、进一步的，作为本发明一种优选的，所述传动块和移动块的一侧均固定连接有限位块，所述工作箱内腔的两侧均开设有与限位块相适配的限位槽。
8、进一步的，作为本发明一种优选的，所述储水箱的底部连通有进水管，所述进水管的表面设置有电动蝶阀。
9、进一步的，作为本发明一种优选的，所述采样罐的表面设置有两个固定环块，所述固定环块的一侧与储水箱固定连接。
10、进一步的，作为本发明一种优选的，所述电机二的表面固定连接有支撑箱，所述支撑箱的顶部与无人机固定连接。
11、进一步的，作为本发明一种优选的，所述电机二输出轴的表面转动连接有两个支撑板，所述转动块位于两个支撑板之间，两个支撑板的一侧共同固定连接有固定板，所述固定板的顶部与无人机固定连接。
12、进一步的，作为本发明一种优选的，所述安装板的一侧固定连接有两个补光灯板，所述视觉监测装置位于两个补光灯板之间。
13、本发明中，一种水库水质巡检水样采集无人机的使用方法，其方法包括如下步骤：
14、步骤一：使用者控制无人机在水库上方进行飞行，通过视觉监测装置结合图像处理和机器学习算法，识别水体中的污染物、悬浮物、藻类以及其他有害物质，实现对水库水质状况的非接触式监测，通过开启电机二，电机二的输出轴带动转动块转动，转动块通过连接块带动电机三以电机二的输出轴为轴心左右转动，电机三通过齿轮和安装板带动调节板左右转动，调节板通过安装板带动视觉监测装置进行左右方向的调整，转动至合适的位置关闭电机二即可；
15、步骤二：开启电机三，电机三的输出轴通过传动杆带动齿轮转动，由于齿轮与安装板相啮合，进而齿轮带动调节板以传动杆为轴心转动，调节板通过安装板带动视觉监测装置进行俯视角度的调整，调整至合适的位置关闭电机三即可，能够实现不改变无人机的飞行轨迹，对视觉监测装置的方位进行调整；
16、步骤三：当无人机达到需要采集水体的位置时，通过开启电机一，电机一的输出轴带动皮带轮一转动，皮带轮一通过皮带带动皮带轮二同步转动，皮带轮二和皮带轮一分别带动螺纹杆和转动杆转动，转动杆在转动的过程中完成对绳索的松放，螺纹杆转动时带动传动块平行移动，传动块通过移动块带动绳索进行移动，在连接架和储水箱等的重力作用下，拉动绳索向下移动，移动至合适位置时，储水箱接触水体，当储水箱到达预定深度时，关闭电机一；
17、步骤四：开启吸水泵和电动蝶阀，吸水泵的吸水端通过进水管将水库中的水体吸入储水箱的内腔，当储水箱内腔中的水体高度高于与连接管的连接处时，在水体的流动性的作用下，水体通过连接管流入采样罐的内腔，当采样罐的水体满足样品量度需求时，关闭电动蝶阀和吸水泵，封闭储水箱；
18、步骤五：开启电机一，电机一的输出轴反方向转动，通过上述相关零件的反方向配合使用，完成对绳索的收紧，缩短绳索的长度，在移动块的作用下避免了绳索在收紧缠绕时出现单一点缠绕的现象，在对绳索的不断缩短的过程中，绳索通过连接架拉动储水箱移出水体中，进而完成对水库水体的采用，通过控制无人机飞回至使用者身边后，使用者可将采样罐与连接管进行拆离，将采样罐进行送检。
19、有益效果，本技术的技术方案具备如下技术效果：本发明具备多深度采样和监测方向灵活转动的优点，通过设置的采样结构，增强了无人机在水库水质巡检中的采样能力，使其能够应对不同深度的水体采样需求，突破了传统单一固定高度采样罐的限制，使得无人机能够根据任务需求，调整采样罐的深度，从而实现对表层至深层水体的全方位、多层次采样，提高了采样的全面性和准确性，有助于发现潜在的水质分层问题，为水质监测和评估提供更加详实的数据支持；通过设置的监测结构，使得视觉监测装置能够在不改变无人机整体飞行方向的状态下，进行灵活的方向转动和角度调整，使得无人机能够在飞行过程中，根据监测目标的具体位置，快速调整视觉监测装置的方向和视角，从而实现对目标区域的精准监测和全方位覆盖，提高了监测数据的准确性和实时性，还增强了无人机在复杂环境条件下的适应性和作业能力。
1.一种水库水质巡检水样采集无人机，包括：无人机(1)，其特征在于：所述无人机(1)的底部设置有采样结构(2)；
2.根据权利要求1所述的一种水库水质巡检水样采集无人机，其特征在于：所述螺纹杆(24)和转动杆(27)的表面共同转动连接有隔离板(215)，所述隔离板(215)的表面与工作箱(21)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种水库水质巡检水样采集无人机，其特征在于：所述传动块(25)和移动块(26)的一侧均固定连接有限位块(216)，所述工作箱(21)内腔的两侧均开设有与限位块(216)相适配的限位槽(217)。
4.根据权利要求1所述的一种水库水质巡检水样采集无人机，其特征在于：所述储水箱(211)的底部连通有进水管(218)，所述进水管(218)的表面设置有电动蝶阀(219)。
5.根据权利要求1所述的一种水库水质巡检水样采集无人机，其特征在于：所述采样罐(214)的表面设置有两个固定环块(220)，所述固定环块(220)的一侧与储水箱(211)固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种水库水质巡检水样采集无人机，其特征在于：所述电机二(31)的表面固定连接有支撑箱(310)，所述支撑箱(310)的顶部与无人机(1)固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种水库水质巡检水样采集无人机，其特征在于：所述电机二(31)输出轴的表面转动连接有两个支撑板(311)，所述转动块(32)位于两个支撑板(311)之间，两个支撑板(311)的一侧共同固定连接有固定板(312)，所述固定板(312)的顶部与无人机(1)固定连接。
8.根据权利要求1所述的一种水库水质巡检水样采集无人机，其特征在于：所述安装板(38)的一侧固定连接有两个补光灯板(313)，所述视觉监测装置(39)位于两个补光灯板(313)之间。
9.一种水库水质巡检水样采集无人机的使用方法，其特征在于：其方法包括如下步骤：
