CN107132313B - 一种无人机排查污染源的方法及污染源排查系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无风状态下无人机排查污染源的方法，包括以下步骤：（1）无人机升空后，按正六边形飞行，在每个顶点处测量空气中污染气体的含量，根据6个顶点处的污染气体含量，判断污染源方向；（2）无人机朝污染源方向飞行一段距离后，继续按照正六边形飞行，并在每个顶点处测量空气中污染气体的含量，根据6个顶点处的污染气体含量，再次判断污染源方向；直至测量到污染气体含量最高点时，即为所述污染源位置。本发明污染源排查方法，操作方便，能够有效、准确的对污染源进行定位，高效、安全。
Description
技术领域
本发明属于自动控制定位技术领域，具体涉及一种在无风状态下无人机进行污染源排查的方法。
背景技术
随着工业污染，材料污染的日益加剧，排查污染源尤为重要，特别是在特殊环境下和简便的检测，越来越重要。目前市场上的排查污染源装备，一般是手提的，或车载的，用于单点检测，人工判断。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种能够自动检测、判断污染源位置的方法。
为了达到上述目的，本发明提供了一种无风状态下无人机排查污染源的方法，包括以下步骤：
（1）无人机升空后，按正六边形飞行，在每个顶点处测量空气中污染气体的含量，根据6个顶点处的污染气体含量，判断污染源方向；
（2）无人机朝污染源方向飞行一段距离后，继续按照正六边形飞行，并在每个顶点处测量空气中污染气体的含量，根据6个顶点处的污染气体含量，再次判断污染源方向；直至测量到污染气体含量最高点时，即为所述污染源位置。
本发明排查污染源的具体方法如下：
（1）无人机升空后，按正六边形飞行，在每个顶点处测量空气中污染气体的含量，根据6个顶点处的污染气体含量，判断以正六边形的中心为基准的污染源方向；
（2）无人机飞到正在飞行的正六边形的中心位置处，向污染源方向飞行两个正六边形边长的距离；然后以此位置为顶点，以污染源方向为对角线，继续飞行新的正六边形；
（3）重复测定每个飞行的正六边形的顶点处的污染气体含量，当在污染源方向上测定的污染气体含量由低到高时，判断以正在飞行的正六边形的中心为基准的污染源方向，并回到步骤（2）进行重复操作；当在污染源方向上测定的污染气体含量由高到低时，判断以正在飞行的正六边形的中心为基准的污染源方向，缩小飞行的正六边形边长大小，并回到步骤（2）进行重复操作；直至正六边形边长小于5米。
更具体的：
（1）无人机升空后，按正六边形飞行，在每个顶点处测量空气中污染气体的含量，根据6个顶点处的污染气体含量，判断以正六边形的中心为基准的污染源方向；
（2）无人机飞至当前正六边形的中心位置，沿高度方向上下飞行测量污染气体的含量，以数据最高的点为基点；
（3）无人机飞到步骤（2）确定的基点处，向步骤（1）中确定的污染源方向飞行两个正六边形边长的距离；然后以此位置为顶点，以污染源方向为对角线，继续飞行新的正六边形；
（4）重复测定每个飞行的正六边形的顶点处的污染气体含量，当在污染源方向上测定的污染气体含量由低到高时，判断以正在飞行的正六边形的中心为基准的污染源方向，并回到步骤（2）进行重复操作；当在污染源方向上测定的污染气体含量由高到低时，判断以正在飞行的正六边形的中心为基准的污染源方向，缩小飞行的正六边形边长大小，并回到步骤（2）进行重复操作；直至飞行中的正六边形边长小于5米。
其中，步骤（1）中无人机升空高度的确定方法：升高10米，每隔一米测定空气中污染气体的含量，以数据最高的点定高作为首次飞行的正六边形的顶点；步骤（1）中无人机首次飞行的正六边形的边长大小为100米。
步骤（2）中无人机沿高度方向上下飞行的方法为：以当前飞行的正六边形中心位置为基准，上升和下降各5米，每隔一米测定空气中污染气体的含量，以数据最高的点为基点。
步骤（4）中需要缩小飞行的正六边形边长大小时，将其缩小为正在飞行的正六边形边长的一半。
本发明还提供了采用上述方法进行污染源排查的系统，包括控制终端、无人机、主控模块、通信模块、检测仪；主控模块、通信模块、检测仪均安装在无人机上；控制终端通过通信模块与主控模块通信相连；所述主控模块与检测仪、无人机通信相连。
其中，控制终端可采用PC机、笔记本电脑、平板电脑或智能手机。通信模块可采用GE MDS EL-806芯片；检测仪可根据所需检测的污染源类型进行选择，如二氧化氮检测仪、二氧化硫检测仪。主控模块采用LS1012A芯片。
本发明相比现有技术具有以下优点：
1、通过无人机进行污染源排查，能够实现全自动化远程操控，避免了人体接近污染源，更加安全。
2、本发明污染源排查方法，操作方便，能够有效、准确的对污染源进行定位，高效、安全。
附图说明
图1为本发明污染源排查系统的结构框图；
图2为图1中无人机飞行方式示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明。
如图1所示，本发明污染源排查系统包括制终端、无人机、主控模块、通信模块、检测仪；主控模块、通信模块、检测仪均安装在无人机上。控制终端通过通信模块与主控模块通信相连，通过主控模块控制检测仪和无人机，检测仪通过主控模块向控制终端反馈检测数据。其中，控制终端可采用PC机、笔记本电脑、平板电脑或智能手机。通信模块可采用GEMDS EL-806芯片；检测仪可根据所需检测的污染源类型进行选择，如二氧化氮检测仪、二氧化硫检测仪。主控模块采用LS1012A芯片。
如图2所示，本发明污染源排查方法步骤如下：
1.无人机升高，升高10米，每隔一米测定污染气体含量，以数据最高的点（或根据人工调整高度点），定高后作为正六边形的一个顶点。检测仪测定该点数据（污染气体含量），并反馈给主控模块。
2.第一次向南飞正六边形，也可以根据人工设定（如顺时针飞行边长100米的正六边形）。在每个顶点测定数据。
3.控制终端根据主控模块通过通信系统反馈的数据，计算并判断以当前正六边形的中心为基准的污染源的大致方向，并通过通信系统向主控模块发送控制信号，控制无人机的飞行轨迹。
4.无人机飞到正六边形的中心，然后上升和下降各5米，每隔一米测定数据，以数据最高的点为基点。
5.以步骤4确定的基点为起点，向步骤3测定的污染源大致方向飞行两个正六边形边长距离。
6.以步骤5飞行达到的位置为顶点，以污染源的大致方向为对角线形成新的正六边形。
7.无人机按此步骤6确定的正六边形轨迹飞行。在每个顶点测定数据。
8.如果每个顶点测定得到的数据在前述判断的污染源的大致方向上时由低到高的，则表明还没有飞到，回到步骤3继续重复进行新的正六边形轨迹飞行、数据检测；如果每个顶点测定得到的数据在污染源的大致方向上是由高到底的，则表明飞过了，就缩小正六边形边长为原来的1/2，作为新的正六边形边长，并回到步骤3继续重复进行新的正六边形轨迹飞行（即以正在飞行的正六边形的中心为起点，上升下降各飞行5米，判断数据最高点，作为基点，向新检测判断的污染源大致方向飞行两个新的正六边形边长距离，以达到位置为顶点，以新检测判断的污染源大致方向为对角线，以新的正六边形边长形成新的正六边形作为无人机飞行轨迹）、数据监测；直到正六边形边长小于5米，此时的正六边形可确定为污染源位置，否则回到步骤3进行新的正六边形的重复飞行。
Claims (2)
1.一种无风状态下无人机排查污染源的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）无人机升空后，按正六边形飞行，在每个顶点处测量空气中污染气体的含量，根据6个顶点处的污染气体含量，判断以正六边形的中心为基准的污染源方向；其中无人机首次飞行的正六边形的边长大小为100米；其中无人机升空高度的确定方法：升高10米，每隔一米测定空气中污染气体的含量，以数据最高的点定高作为首次飞行的正六边形的顶点；
（2）无人机飞至当前正六边形的中心位置，沿高度方向上下飞行测量污染气体的含量，以数据最高的点为基点；其中无人机沿高度方向上下飞行的方法为：以当前飞行的正六边形中心位置为基准，上升和下降各5米，每隔一米测定空气中污染气体的含量，以数据最高的点为基点；
（3）无人机飞到步骤（2）确定的基点处，向步骤（1）中确定的污染源方向飞行两个正六边形边长的距离；然后以此位置为顶点，以污染源方向为对角线，继续飞行新的正六边形；
（4）重复测定每个飞行的正六边形的顶点处的污染气体含量，当在污染源方向上测定的污染气体含量由低到高时，判断以正在飞行的正六边形的中心为基准的污染源方向，并回到步骤（2）进行重复操作；当在污染源方向上测定的污染气体含量由高到低时，判断以正在飞行的正六边形的中心为基准的污染源方向，缩小飞行的正六边形边长大小，并回到步骤（2）进行重复操作；直至飞行中的正六边形边长小于5米；当需要缩小飞行的正六边形边长大小时，将其缩小为正在飞行的正六边形边长的一半。
2.采用权利要求1所述方法的污染源排查系统，其特征在于，所述污染源排查系统包括控制终端、无人机、主控模块、通信模块、检测仪；所述主控模块、通信模块、检测仪均安装在所述无人机上；所述控制终端通过通信模块与主控模块通信相连；所述主控模块与检测仪、无人机通信相连。
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203439256U (zh) * | 2013-09-06 | 2014-02-19 | 中科宇图天下科技有限公司 | 用于污染气体监测与溯源的多旋翼无人飞行器 |
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|---|---|---|---|---|
| CN203439256U (zh) * | 2013-09-06 | 2014-02-19 | 中科宇图天下科技有限公司 | 用于污染气体监测与溯源的多旋翼无人飞行器 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| homelxg.无风理想情况下无人机追踪污染气团的路径的一种寻找方案.《百度文库》.2016, * |
| 无风理想情况下无人机追踪污染气团的路径的一种寻找方案;homelxg;《百度文库》;20161223;全文 * |
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