一种基于无人机的大气采集装置及监测系统的制作方法

本实用新型涉及大气质量检测领域，尤其涉及一种基于无人机的大气采集装置及监测系统。

背景技术：

大气环境质量监测是我国环境保护工作的重要组成部分，据相关资料显示，我国28个大中城市出现了较为严重的雾霾天气，雾霾天气会对交通安全以及人们的身体健康造成严重威胁。我国目前在大气环境监测中主要是通过定点采集空气样本，实验室人工监测为主自动化监测为辅的监测方法，采用人工方式进行的空气质量监测系统，大都存在着监测实时性滞后、空间局限、精度低等问题。为了使得测量的数据更加具有代表性更加全面，这就需要增加多个监控点，这势必要增加人力物力的投资，耗资巨大，成本高。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的是提供一种基于无人机的大气采集装置及监测系统。

本实用新型所采用的技术方案是：一种基于无人机的大气采集装置，所述无人机包括机身和机翼，所述机身内部设置有主控电路板，所述机翼上设置有气体传感器，所述主控电路板上设置有微处理器、定位模块以及GPRS模块，所述微处理器分别与所述定位模块和GPRS模块连接，所述气体传感器的输出端与所述微处理器的输入端连接。

进一步，所述无人机具有四个机翼，所述四个机翼的一端均与机身连接，其另一端均装有无刷电机，所述无刷电机连接有螺旋桨叶片。

进一步，所述主控电路板上还设置有飞控模块和电调模块，所述飞控模块分别与所述GPRS模块、定位模块以及电调模块连接，所述电调模块的输出端与所述无刷电机连接。

进一步，所述机身头部还设置有摄像头，所述摄像头的输出端与所述微处理器的输入端连接。

进一步，所述气体传感器包括PM2.5传感器、NO2传感器、SO2传感器、CO 传感器、O3传感器、Voc传感器中的一种或多种。

进一步，所述微处理器的型号为STM32F103ZET6。

进一步，所述定位模块和GPRS模块采用4G通信模块。

一种基于无人机的大气监测系统，其包括上述的基于无人机的大气采集装置和智能终端，所述的基于无人机的大气采集装置通过GPRS模块与所述智能终端连接通信。

本实用新型的有益效果是：本实用新型使用无人机作为气体传感器的搭载平台，可以采集多种复杂地区环境条件下的大气环境数据，并通过GPRS模块上传至智能终端，后端人员可实时通过智能终端对大气环境数据进行查询，解决了传统的人工取样范围局限性，实时性差等问题。

附图说明

图1是本实用新型中无人机的结构示意图；

图2是本实用新型中主控电路板上的电路模块的示意图；

图3是本实用新型中微处理器与PM2.5传感器的电路原理连接图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

一种基于无人机的大气采集装置，参考图1所示，所述无人机包括机身1 和机翼2，优选的，所述无人机具有四个机翼2，所述四个机翼2的一端均与机身1连接，其另一端均装有无刷电机，所述无刷电机连接有螺旋桨叶片4。所述机身内部1设置有主控电路板，所述机翼上设置有气体传感器3。所述机身1头部还设置有摄像头5。

参考图2所示，所述主控电路板上设置有微处理器、定位模块、GPRS模块、飞控模块和电调模块，所述微处理器分别与所述定位模块和GPRS模块连接，所述气体传感器的输出端与所述微处理器的输入端连接。所述摄像头的输出端与所述微处理器的输入端连接，所述飞控模块分别与所述GPRS模块、定位模块以及电调模块连接，所述电调模块的输出端与所述无刷电机连接。

工作原理：飞控通过GPRS接收遥控器发送的遥控信号(地面站控制时：地面站通过云航灯或电台发送给飞控的自主飞行指令)，经过飞控程序处理后，通过电调模块来控制各个无刷电机的转速，从而达到控制飞行器动。无人机搭载气体传感器，获取实时大气环境数据，传输给微处理器，微处理器通过GPRS模块将大气环境数据实时传输至地面的智能终端，将传统的静态监测方式改变为动态监测方式，可将监测区域范围自由选定，实现了多点大气环境质量实时监控。

作为优选的实施方式，气体传感器包括PM2.5传感器、NO2传感器、SO2传感器、CO传感器、O3传感器、Voc传感器中的一种或多种。

如图3所示，在本实施例，所述气体传感器选用PM2.5传感器，其型号为夏普生产的GP2Y1050AU0F，其具备性能稳定，测试精度高，响应频带宽，便于携带，操作简便等优点。所述微处理器的型号为STM32F103ZET6。STM32F103ZET6 的ADC7-IN脚与GP2Y1050AU0F的Vo脚连接，STM32F103ZET6的RXD脚与 GP2Y1050AU0F的TXD脚连接。

作为优选的实施方式，所述定位模块和GPRS模块采用4G通信模块。4G通信模块的传输速度可达到20Mbps，可以迅速的将大气环境数据传输至地面的移动终端，地面控制台遥控无人机的响应速度也可极大的提高。

一种基于无人机的大气监测系统，其包括上述的基于无人机的大气采集装置和智能终端，所述的基于无人机的大气采集装置通过GPRS模块与所述智能终端连接通信。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过无人机作为气体传感器的搭载平台，可以采集多种复杂地区环境条件下的大气环境数据，并通过GPRS模块上传至智能终端，后端人员可实时通过终端对大气环境数据进行查询，解决了传统的人工取样范围局限性，实时性差等问题。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。