一种基于无人机的环境监测系统的制作方法

本实用新型涉及无人机环境监测相关技术领域，尤其涉及一种基于无人机的环境监测系统。

背景技术：

环境监测，是指环境监测机构对环境质量状况进行监视和测定的活动。环境监测是通过对反映环境质量的指标进行监视和测定，以确定环境污染状况和环境质量的高低。环境监测的内容主要包括物理指标的监测、化学指标的监测和生态系统的监测。目前的大气监测手段多以地面监测为主，对于垂直方向的大气污染物还没有成熟的浮空采样监测技术。

有鉴于上述的缺陷，本设计人积极加以研究创新，以期创设一种基于无人机的环境监测系统，使其更具有产业上的利用价值。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种基于无人机的环境监测系统。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种基于无人机的环境监测系统，包括监测装置、地面工作站和无人机本体，监测装置包括传感器模组、第一供电模块、数据采集模块和数据通信模块，传感器模组的输出端与数据采集模块的输入端相连接，数据采集模块的输出端与数据通信模块的输入端相连接，地面工作站包括地面通信模块、显示器、控制终端、地面控制主机和第三供电模块，数据通信模块的输出端与地面通信模块的输入端相连接，地面通信模块的输出端与地面控制主机的输入端相连接，地面控制主机的输出端与显示器的输入端相连接，地面控制主机的输入输出端与控制终端的输入输出端交互连接，无人机本体包括飞行通信模块、第二供电模块和gps导航模块，gps导航模块的输入输出端与飞行通信模块的第一输入输出端交互连接，飞行通信模块的第二输入输出端与地面通信模块的输入输出端交互连接。

作为本实用新型的进一步改进，第一供电模块均与传感器模组、数据采集模块和数据通信模块电性连接。

作为本实用新型的进一步改进，第三供电模块均与地面通信模块、显示器、控制终端和地面控制主机电性连接。

作为本实用新型的进一步改进，第二供电模块均与飞行通信模块和gps导航模块电性连接。

作为本实用新型的进一步改进，传感器模组包括有害物质传感器、环境气象传感器和环境噪音传感器。

作为本实用新型的进一步改进，有害物质传感器包括一氧化碳传感器、二氧化硫传感器、二氧化氮传感器、臭氧传感器、pm2.5传感器、vocs传感器、烟雾传感器和粉尘传感器中的一种或者多种的组合，环境气象传感器包括温湿度传感器、气压传感器、风速传感器、光照强度传感器和雨雪传感器中的一种或者多种的组合。

作为本实用新型的进一步改进，数据采集模块包括数据采集板、数据读取接口、数据处理芯片和数据输送接口，传感器模组的输出端与数据采集板的输入端相连接，数据采集板的输出端与数据读取接口的输入端相连接，数据读取接口的输出端与数据处理芯片的输入端相连接，数据处理芯片的输出端与数据输送接口的输入端相连接，数据输送接口的输出端与数据通信模块的输入端相连接。

作为本实用新型的进一步改进，数据处理芯片为stm8s单片机。

作为本实用新型的进一步改进，控制终端包括pc客户端、手机客户端和遥控器。

作为本实用新型的进一步改进，地面控制主机为stm32f103微控制处理器。

借由上述方案，本实用新型至少具有以下优点：

本实用新型基于无人机的环境监测系统，通过监测装置、地面工作站和无人机本体结构设置，借助无人机技术进行空气质量监测，监测范围广，且能方便、快捷、实时获取所需监测数据，可以在空中任意位置悬停并监测，解决高空污染检测难题；此外，无人机可以克服交通不便、情况危险等不利因素，快速出现在污染事故所在区域，立体查看污染情况，具有航拍、监控、污染气体监测等多项功能，具有较好的时效性；本实用新型结合无人机实现了对于监测点空中各类环境数据的科学、全面、精确监测，并可以实时预警执法处理，对于治理大气污染具有重要价值。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型一种基于无人机的环境监测系统的结构示意图；

图2是图1中传感器模组的结构示意图；

图3是图1中数据采集模块的结构示意图；

图4是图1中控制终端的结构示意图。

其中，图中各附图标记的含义如下。

1监测装置2地面工作站

3无人机本体11传感器模组

12第一供电模块13数据采集模块

14数据通信模块21地面通信模块

22显示器23控制终端

24地面控制主机25第三供电模块

31飞行通信模块32第二供电模块

33gps导航模块111有害物质传感器

112环境气象传感器113环境噪音传感器

131数据采集板132数据读取接口

133数据处理芯片134数据输送接口

231pc客户端232手机客户端

233遥控器

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

如图1～图4所示，

一种基于无人机的环境监测系统，包括监测装置1、地面工作站2和无人机本体3，监测装置1包括传感器模组11、第一供电模块12、数据采集模块13和数据通信模块14，传感器模组11的输出端与数据采集模块13的输入端相连接，数据采集模块13的输出端与数据通信模块14的输入端相连接，地面工作站2包括地面通信模块21、显示器22、控制终端23、地面控制主机24和第三供电模块25，数据通信模块14的输出端与地面通信模块21的输入端相连接，地面通信模块21的输出端与地面控制主机24的输入端相连接，地面控制主机24的输出端与显示器22的输入端相连接，地面控制主机24的输入输出端与控制终端23的输入输出端交互连接，无人机本体3包括飞行通信模块31、第二供电模块32和gps导航模块33，gps导航模块33的输入输出端与飞行通信模块31的第一输入输出端交互连接，飞行通信模块31的第二输入输出端与地面通信模块21的输入输出端交互连接。

其中，数据通信模块14、地面通信模块21和飞行通信模块31均为无线通信设备，采取zigbee无线网络通信的方式，实现数据的无线传输。

优选的，第一供电模块12均与传感器模组11、数据采集模块13和数据通信模块14电性连接。

优选的，第三供电模块25均与地面通信模块21、显示器22、控制终端23和地面控制主机24电性连接。

优选的，第二供电模块32均与飞行通信模块31和gps导航模块33电性连接。

其中，第一供电模块12、第三供电模块25和第二供电模块32均为太阳能电池板或者锂电池板。

优选的，传感器模组11包括有害物质传感器111、环境气象传感器112和环境噪音传感器113。

优选的，有害物质传感器111包括一氧化碳传感器、二氧化硫传感器、二氧化氮传感器、臭氧传感器、pm2.5传感器、vocs传感器、烟雾传感器和粉尘传感器中的一种或者多种的组合，环境气象传感器112包括温湿度传感器、气压传感器、风速传感器、光照强度传感器和雨雪传感器中的一种或者多种的组合。

优选的，数据采集模块13包括数据采集板131、数据读取接口132、数据处理芯片133和数据输送接口134，传感器模组11的输出端与数据采集板131的输入端相连接，数据采集板131的输出端与数据读取接口132的输入端相连接，数据读取接口132的输出端与数据处理芯片133的输入端相连接，数据处理芯片133的输出端与数据输送接口134的输入端相连接，数据输送接口134的输出端与数据通信模块14的输入端相连接。

其中，数据读取接口132和数据输送接口134均为i/o总线接口。

优选的，数据处理芯片133为stm8s单片机。

优选的，控制终端23包括pc客户端231、手机客户端232和遥控器233。

优选的，地面控制主机24为stm32f103微控制处理器。

本实用新型基于无人机的环境监测系统，通过监测装置1、地面工作站2和无人机本体3结构设置，借助无人机技术进行空气质量监测，监测范围广，且能方便、快捷、实时获取所需监测数据，可以在空中任意位置悬停并监测，解决高空污染检测难题；此外，无人机可以克服交通不便、情况危险等不利因素，快速出现在污染事故所在区域，立体查看污染情况，具有航拍、监控、污染气体监测等多项功能，具有较好的时效性；本实用新型结合无人机实现了对于监测点空中各类环境数据的科学、全面、精确监测，并可以实时预警执法处理，对于治理大气污染具有重要价值。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。