基于无人机的空气自动检测与留样系统的制作方法

本发明公开了一种基于无人机的空气自动检测与留样系统，属于环保技术领域。

背景技术：

随着我国国民经济的迅速发展，生产领域不断扩大，生产节奏日益加快，环境污染与突发性事故也随之进入高发阶段。环境应急监测是事故应急的一个重要的基础内容，为事故应急提供了准确的数据和科学的保障。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。无人机作为空气质量检测传感器与采样设备的载体，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，在发生环境突发事件时，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空域，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。及时有效的为环境管理部门及应急事故处理提供科学依据。

技术实现要素：

本发明针对现有技术中存在的不足，提供了一种基于无人机的空气自动检测与留样系统，以解决现有技术中存在的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于无人机的空气自动检测与留样系统，包括无人机主控制器、主电源、飞行导航与控制模块、地面监控模块、数据处理与传输模块、自动报警系统、空气质量检测系统，所述无人机主控制器与主电源相连，所述飞行导航与控制模块与无人机主控制器相连，所述空气质量检测系统与无人机主控制器相连，所述空气质量检测系统与自动报警系统相连，所述地面监控模块通过数据处理与传输模块与无人机主控制器相连；所述空气质量检测系统包括搭载导航器、空气质量检测传感器、空气自动留样设备、云服务器，所述搭载导航器、空气质量检测传感器、空气自动留样设备均与云服务器相连，所述云服务器与无人机主控制器相连。

作为本发明的一种改进，所述飞行导航与控制模块包括飞行控制板、惯性导航系统、gps接收器、气压传感器以及转速传感器，所述飞行控制板、惯性导航系统、gps接收器、气压传感器以及转速传感器均与无人机主控制器相连。

作为本发明的一种改进，所述地面监控模块包括无线电遥控器、地面供电系统、监控计算机以及监控客户端，所述无线电遥控器、监控计算机、监控客户端均与地面供电系统相连。

作为本发明的一种改进，所述数据处理与传输模块包括数据传输电台、天线、数据传输接口，所述数据传输电台分别与天线、数据传输接口相连。

作为本发明的一种改进，所述空气质量检测传感器包括气象六参数传感器、空气污染物检测传感器。

作为本发明的一种改进，所述空气污染物检测传感器包括颗粒物检测传感器、二氧化氮检测传感器、二氧化硫检测传感器、臭氧检测传感器、一氧化碳检测传感器、硫化氢检测传感器、vocs检测传感器。

由于采用了以上技术，本发明较现有技术相比，具有的有益效果如下：

本发明提供一种基于无人机的空气自动检测与留样系统，该系统在突发环境事件的检测中具有快速性、流动性特点，无人机作为空气质量检测传感器与采样设备的载体，可以在空中任意位置悬停并监测，解决高空污染检测难题，能够快速、准确地反映环境现状及处理突发环境事件，及时有效的为环境管理部门及应急事故处理提供科学依据；本发明可以对空气进行及时检测，并将空气进行自动留样，及时、有效、便捷，有效提高了工作效率。

附图说明

图1是一种基于无人机的空气自动检测与留样系统的结构示意图；

图2是空气质量检测系统的结构示意图；

图3是飞行导航与控制模块的结构示意图；

图4是地面监控模块的结构示意图；

图5是数据处理与传输模块的结构示意图；

图6是空气质量检测传感器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明。

结合附图可见，一种基于无人机的空气自动检测与留样系统，包括无人机主控制器、主电源、飞行导航与控制模块、地面监控模块、数据处理与传输模块、自动报警系统、空气质量检测系统，所述无人机主控制器与主电源相连，所述飞行导航与控制模块与无人机主控制器相连，所述空气质量检测系统与无人机主控制器相连，所述空气质量检测系统与自动报警系统相连，所述地面监控模块通过数据处理与传输模块与无人机主控制器相连；所述空气质量检测系统包括搭载导航器、空气质量检测传感器、空气自动留样设备、云服务器，所述搭载导航器、空气质量检测传感器、空气自动留样设备均与云服务器相连，所述云服务器与无人机主控制器相连。

所述飞行导航与控制模块包括飞行控制板、惯性导航系统、gps接收器、气压传感器以及转速传感器，所述飞行控制板、惯性导航系统、gps接收器、气压传感器以及转速传感器均与无人机主控制器相连，惯性导航系统、gps接收器可以随时对无人机的位置进行及时监控，气压传感器可以对环境的气压进行控制，转速传感器可以对无人机的转速进行控制，并进行实时监测。

所述地面监控模块包括无线电遥控器、地面供电系统、监控计算机以及监控客户端，所述无线电遥控器、监控计算机、监控客户端均与地面供电系统相连，无线电遥控器、监控计算机、监控客户端可以根据收集的数据，及时对无人机进行操作。

地面供电系统主要有由：现场（防爆）机柜n个，每个机柜（配置220v电源模块、数据采集和显示单元、通讯模块含sm卡），2路防爆型pid传感器（可选），以及1台服务器（接一条固定ip)含服务器监控软件，可连接多台客户端电脑监控软件和多部手机app软件。

所述数据处理与传输模块包括数据传输电台、天线、数据传输接口，所述数据传输电台分别与天线、数据传输接口相连，将数据传输接口与数据处理设备相连，所述数据传输电台将数据传送至数据处理设备上，可以对收集到的数据进行处理。

数据传输电台通过天线传送至其他数据处理设备，可以对收集到的数据进行处理。

所述空气质量检测传感器包括气象六参数传感器、空气污染物检测传感器，可以对各种气象参数以及空气污染物进行检测。

所述空气污染物检测传感器包括颗粒物检测传感器、二氧化氮检测传感器、二氧化硫检测传感器、臭氧检测传感器、一氧化碳检测传感器、硫化氢检测传感器、vocs检测传感器，可以对空气中的颗粒物、二氧化氮、二氧化硫、臭氧、一氧化碳、硫化氢、vocs的含量进行及时检测。

空气质量检测系统与自动报警系统相连，空气质量检测传感器对空气质量进行检测，当出现泄漏或污染物浓度超标时，启动自动报警系统，并将报警信号发送到监控计算机或监控客户端的同时，启动空气自动留样设备直接开启采样留样。也可以实现人为远程控制采样，当有恶臭投诉或有其他需要采样时，人员可以通过监控计算机或监控客户端进行远程控制，并启动空气自动留样设备进行采样留样。

搭载导航器、飞行导航与控制模块对位置进行监控，空气质量检测传感器对气象六参数传感器、颗粒物检测传感器、二氧化氮检测传感器、二氧化硫检测传感器、臭氧检测传感器、一氧化碳检测传感器、硫化氢检测传感器、vocs检测传感器进行检测，并将数据传入至云服务器上，并进行记录，数据通过数据处理与传输模块传送至地面监控模块，工作人员通过监控计算机以及监控客户端对数据进行处理。

上述实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围，即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。