CN106680282B - 一种环境污染云图分析绘制系统以及污染云图绘制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环境污染云图分析绘制系统以及污染云图绘制方法，分析绘制系统包括：处理器以及均与处理器信号连接的标识烟无人机和观察相机，所述观察相机能够搭载在观察车和无人机上；观察车上设置有通讯装置、相机和定位装置；观察无人机上设置有通讯装置、相机和定位装置；标识烟无人机上设置有通讯装置、拉烟器和定位装置。通过选取污染源位置附近的参照位置，并且确定参照位置的气象条件与污染源位置的气象条件相对一致。采用标识烟的方式模拟污染物在空气中污染源刚刚扩散出去的污染物的扩散范围，形成可视的污染物在一定气象条件下在空气中扩散的模拟状况，并通过观察相机从不同角度拍照，还原再现污染物扩散的立体云图。
Description
技术领域
本发明涉及一种污染源监控整体方案，尤其涉及一种环境污染云图分析绘制系统以及污染云图绘制方法。
背景技术
一些污染事件特别容易酿成灾害，在污染事件初期需要第一时间对污染物进行监测，以便科学有效的制定后续的处理方案。在污染事件中，许多是空气污染，污染物泄露，由于自身的挥发以及燃烧爆炸后，污染物燃烧爆炸产生的扩散，形成一个立体的污染，而污染源多是一个点或多个点，如果能够通过特定方法间接观察，且能够绘制出污染扩散的云图以及污染扩散的轨迹，并据此推断出扩散趋势，则后续的污染处理方案的制定便可以更加科学合理。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种环境污染云图分析绘制系统以及污染云图绘制方法。
为达到上述目的，本发明采用的一种技术方案为：一种环境污染云图分析系统，包括：处理器以及均与处理器信号连接的标识烟无人机和观察相机，所述观察相机能够搭载在观察车，也能够搭载在无人机上；
所述观察车上设置有通讯装置、相机和定位装置；
所述观察无人机上设置有通讯装置、相机和定位装置；
所述标识烟无人机上设置有通讯装置、拉烟器和定位装置。
本发明一个较佳实施例中，所述拉烟器包括若干个圆形的拉烟板，若干个拉烟板圆心处均串接在转轴上，所述转轴由电机驱动，相邻两拉烟板之间设置间距。
本发明一个较佳实施例中，所述拉烟板为中空结构，所述拉烟板上表面设置有若干个通孔，所述中空结构的空腔内填充有拉烟粉末。
本发明一个较佳实施例中，所述观察无人机和所述标识烟无人机上均设置有红外线水平仪。
本发明一个较佳实施例中，所述绘制系统包括至少一个标识烟无人机和至少一个观察相机。
本发明采用的另一种技术方案为：一种使用分析绘制系统进行的云图绘制方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）确定污染源位置，然后在污染源附近选取一个参照位置；
（2）标识烟无人机在参照位置处的垂直方向上选取若干个高度层，并在每个高度层释放标识烟团；
（3）在标识烟团释放时以及释放完毕后，不同的观察相机在同一时间点分别从不同角度同步拍照并形成一个照片组，按照时间先后顺序排列若干个时间点各自对应的照片组并形成照片；
（4）处理器处理照片流中的标识烟团的时间信息、位置信息和高度信息，绘制每个时间点的参照污染云图，并比对不同照片组的标识烟团形成参照污染扩散轨迹图；
通过污染源位置和参照位置的区别，将绘制的参照污染云图转换成污染云图，将绘制的参照污染扩散轨迹图转换成污染扩散轨迹图。
本发明一个较佳实施例中，标识烟无人机在释放每个标识烟团时，均将释放时间信息和释放高度信息反馈到处理器。
本发明一个较佳实施例中，每个所述照片组均包括至少一张观察车在地面拍摄标识烟团照片和至少一张观察无人机在空中拍摄标识烟团照片，且每个照片组还包括拍摄时间信息。
本发明一个较佳实施例中，在参照位置的不同高度选取各自对应颜色的标识烟团。
本发明一个较佳实施例中，每个高度的标识烟团的水平面积大小与污染源位置的污染物水平面积大小吻合。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：
（1）通过选取污染源位置附近的参照位置，并且确定参照位置的气象条件与污染源位置的气象条件相对一致，如风速、风向基本一致，且遮挡物与风向之间的相对位置关系也保持一致。这样参照位置便存在了与污染源位置相同的气象扩散参考基础。
（2）采用标识烟的方式模拟污染物在空气中污染源刚刚扩散出去的污染物的扩散范围，形成可视的污染物在一定气象条件下在空气中扩散的模拟状况，并通过观察相机从不同角度拍照，还原再现污染物扩散的立体云图。
（3）通过不同高度使用不同颜色的标识烟，可以更好的区分每个高度的扩散移动情况，也可以观察不同高度层之间标识烟的变化情况。
具体实施方式
现在结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
一种环境污染云图分析系统，包括：处理器以及均与处理器信号连接的标识烟无人机和观察相机，观察相机能够搭载在观察车，也能够搭载在无人机上；
观察车上设置有通讯装置、相机和定位装置，观察车可以设置若干辆，通过机动的方式不断从不同的角度以仰角的形式拍摄标识烟团，其中拍摄信息包括：图片、拍摄时间、拍摄位置以及拍摄高度。
观察无人机上设置有通讯装置、相机和定位装置，观察无人机可以设置若干架，通过机动的方式不断从不同的角度以仰角、俯角或平角的形式拍摄标识烟团，其中拍摄信息包括：图片、拍摄时间、拍摄位置以及拍摄高度。
标识烟无人机上设置有通讯装置、拉烟器和定位装置，标识烟无人机通过在参照位置选取若干个高度位置以释放标识烟团的形式还原污染源，其释放标识烟时，同时也将释放的时间信息反馈到处理器，以便处理器通过分析照片及时间信息还原标识烟团的扩散移动情况。
拉烟器包括若干个圆形的拉烟板，若干个拉烟板圆心处均串接在转轴上，转轴由电机驱动，相邻两拉烟板之间设置间距。
拉烟板为中空结构，拉烟板上表面设置有若干个通孔，中空结构的空腔内填充有拉烟粉末，不同的拉烟板可以携带不同颜色的拉烟粉末，通过转轴带动对应的拉烟板高速旋转，可以更好的释放标识烟。
拉烟粉末为固态化学燃料及颜料加工混合在一起的混合粉末，经加工后装在拉烟板的中空结构内，用电子点火器点燃后徐徐燃烧发出的烟雾。停止拉烟时，将拉烟板上的通孔密封闭合，使混合粉末停止燃烧即可，安全可靠，即点即燃出烟。
绘制系统包括若干个标识烟无人机和若干个观察相机。
一种分析绘制系统进行的云图绘制方法，包括以下步骤：
（1）确定污染源位置，然后在污染源附近选取一个参照位置；
（2）标识烟无人机在参照位置处的垂直方向上选取若干个高度层，并在每个高度层释放标识烟团；
（3）在标识烟团释放时以及释放完毕后，不同的观察相机在同一时间点分别从不同角度同步拍照并形成一个照片组，按照时间先后顺序排列若干个时间点各自对应的照片组并形成照片；
（4）处理器处理照片流中的标识烟团的时间信息、位置信息和高度信息，绘制每个时间点的参照污染云图，并比对不同照片组的标识烟团形成参照污染扩散轨迹图；
观察无人机以及标识烟无人机上均设有红外线水平仪，通过红外线水平仪观察无人机可以确定自身高度，确定拍照时仰角、俯角或平角等角度；通过红外线水平仪标识烟无人机可以确定自身的高度，且可以通过红外线水平仪可以测量自身所处高度对应的污染源位置污染物的高度，方便模拟每个高度层面上标识烟的形状和面积。
通过污染源位置和参照位置的区别，将绘制的参照污染云图转换成污染云图，将绘制的参照污染扩散轨迹图转换成污染扩散轨迹图。
照片组包括每个观察车和每个观察无人机在同一时刻分别拍摄的照片。
通过选取污染源位置附近的参照位置，并且确定参照位置的气象条件与污染源位置的气象条件相对一致，如风速、风向基本一致，且遮挡物与风向之间的相对位置关系也保持一致。这样参照位置便存在了与污染源位置相同的气象扩散参考基础。
采用标识烟的方式模拟污染物在空气中污染源刚刚扩散出去的污染物的扩散范围，形成可视的污染物在一定气象条件下在空气中扩散的模拟状况，并通过观察相机从不同角度拍照，还原再现污染物扩散的立体云图。
标识烟无人机在释放每个标识烟团时，均将释放时间信息和释放高度信息反馈到处理器。
每个照片组均包括至少一张观察车在地面拍摄标识烟团照片和至少一张观察无人机在空中拍摄标识烟团照片，且每个照片组还包括拍摄时间信息。
在参照位置的不同高度选取各自对应颜色的标识烟团，通过不同高度使用不同颜色的标识烟，可以更好的区分每个高度的扩散移动情况，也可以观察不同高度层之间标识烟的变化情况。
每个高度的标识烟团的水平面积大小与污染源位置的污染物水平面积大小吻合。这样可以尽可能参照污染源的信息，进而更加精确的还原污染扩散和移动情况。
观察无人机、观察车以及标识烟无人机均可自动计算自身电池剩余电量与回收站间距离的关系，在电量耗尽之前确保观察无人机、观察车以及标识烟无人机自动返回，返回过程能够智能的避开污染源位置。
以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。
Claims (8)
1.一种云图绘制方法，使用以下分析绘制系统进行：
包括：处理器以及均与处理器信号连接的标识烟无人机和观察相机，所述观察相机能够搭载在观察车和观察无人机上；
所述观察车上设置有通讯装置、相机和定位装置；
所述观察无人机上设置有通讯装置、相机和定位装置；
所述标识烟无人机上设置有通讯装置、拉烟器和定位装置；
其特征在于，包括以下步骤：
（1）确定污染源位置，然后在污染源附近选取一个参照位置；
（2）标识烟无人机在参照位置处的垂直方向上选取若干个高度层，并在每个高度层释放标识烟团；
（3）在标识烟团释放时以及释放完毕后，不同的观察相机在同一时间点分别从不同角度同步拍照并形成一个照片组，按照时间先后顺序排列若干个时间点各自对应的照片组并形成照片；
（4）处理器处理照片流中的标识烟团的时间信息、位置信息和高度信息，绘制每个时间点的参照污染云图，并比对不同照片组的标识烟团形成参照污染扩散轨迹图；
通过污染源位置和参照位置的区别，将绘制的参照污染云图转换成污染云图，将绘制的参照污染扩散轨迹图转换成污染扩散轨迹图。
2.根据权利要求1所述的云图绘制方法，其特征在于：标识烟无人机在释放每个标识烟团时，均将释放时间信息和释放高度信息反馈到处理器。
3.根据权利要求1所述的云图绘制方法，其特征在于：每个所述照片组均包括至少一张观察车在地面拍摄标识烟团照片和至少一张观察无人机在空中拍摄标识烟团照片，且每个照片组还包括拍摄时间信息。
4.根据权利要求1所述的云图绘制方法，其特征在于：在参照位置的不同高度选取各自对应颜色的标识烟团。
5.根据权利要求1所述的云图绘制方法，其特征在于：每个高度的标识烟团的水平面积大小与污染源位置的污染物水平面积大小吻合。
6.根据权利要求1所述的云图绘制方法，其特征在于：所述拉烟器包括若干个圆形的拉烟板，若干个拉烟板圆心处均串接在转轴上，所述转轴由电机驱动，相邻两拉烟板之间设置间距。
7.根据权利要求6所述的云图绘制方法，其特征在于：所述拉烟板为中空结构，所述拉烟板上表面设置有若干个通孔，所述中空结构的空腔内填充有拉烟粉末。
8.根据权利要求1所述的云图绘制方法，其特征在于：所述观察无人机和所述标识烟无人机上均设置有红外线水平仪。
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