CN108238272A - 一种用于监测空气质量的无人机系统 - Google Patents
一种用于监测空气质量的无人机系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108238272A CN108238272A CN201810098885.1A CN201810098885A CN108238272A CN 108238272 A CN108238272 A CN 108238272A CN 201810098885 A CN201810098885 A CN 201810098885A CN 108238272 A CN108238272 A CN 108238272A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- air quality
- sensor
- master controller
- data transmission
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 52
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 30
- RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 9,10-anthraquinone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3C(=O)C2=C1 RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 3
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 3
- 241000790917 Dioxys <bee> Species 0.000 claims 1
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 239000002817 coal dust Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D47/00—Equipment not otherwise provided for
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
- B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D47/00—Equipment not otherwise provided for
- B64D47/08—Arrangements of cameras
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
- G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U2101/00—UAVs specially adapted for particular uses or applications
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
Abstract
本发明公开了一种用于监测空气质量的无人机系统，包括：电源模块、主控制器、飞行控制模块、地面监控系统、数据采集模块、数据传输模块和摄像装置；其中，电源模块与主控制器电连；飞行控制模块、数据采集模块、数据传输模块和摄像装置均与主控制器电连；地面监控系统通过数据传输模块与主控制器无线连接；数据采集模块包括一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、二氧化硫传感器、PM2.5传感器、温度传感器和湿度传感器，一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、二氧化硫传感器、PM2.5传感器、温度传感器和湿度传感器集成于数据采集电路板上。本发明不仅大大提高了监测的机动性，而且实现了在大范围内快速、准确地对高空空气质量的监测。
Description
技术领域
本发明涉及无人机系统，更具体的说是涉及一种用于检测空气质量的无人机系统，属于无人机技术领域。
背景技术
在当今社会，国家对生态文明建设和环境保护高度重视。众所周知，空气污染的主要成分是粉尘和气体。粉尘主要包括燃烧不彻底的灰尘、油滴、煤尘和裂解产物等；气体主要包括SO2、CO、CO2、NO、O3以及水蒸气等，因此环境污染不是单一污染物的污染，是多种有毒粉尘及气体的混合污染，对其监测特别是对固定厂区污染物排放情况的监测对环境有效治理具有重要的意义。
目前用于环保监测的方法包括使用便捷式污染分析仪进行检测和在固定地点安装连续监测的污染分析仪的方式，现有的检测方式均存在各自的不足，其中使用便捷式分析仪的方式一般只是检测较为常规的几个监测点，同时由于人工携带便携式污染分析仪进行污染分析时，无法实现实时监测，因此其机动性较差，同时如果被监测的地点污染较为严重时，对工作人员身体也会造成伤害。而在固定地点安装连续监测的污染分析仪的方式，由于其监测地点固定，因此，机动性更差，同时需要较长时间的安装部署，无法对污染排放源实现快速的监测。
因此，如何提供一种用于检测空气质量的无人机系统成为了本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种用于监测空气质量的无人机系统，不仅大大提高了监测的机动性，而且实现了在大范围内快速、准确地对高空空气质量的监测。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种用于监测空气质量的无人机系统，包括：电源模块、主控制器、飞行控制模块、地面监控系统、数据采集模块、数据传输模块和摄像装置；其中，所述电源模块与所述主控制器电连；所述飞行控制模块、所述数据采集模块、所述数据传输模块和所述摄像装置均与所述主控制器电连；所述地面监控系统通过所述数据传输模块与所述主控制器无线连接；所述数据采集模块包括一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、二氧化硫传感器、PM2.5传感器、温度传感器和湿度传感器，所述一氧化碳传感器、所述二氧化碳传感器、所述二氧化硫传感器、所述PM2.5传感器、所述温度传感器和所述湿度传感器集成于数据采集电路板上。
本发明弥补了空气质量在空旷地区如田野、矿场、工厂上空指定高度无法测量的空白，具有传输信号稳定，传输距离远等优点。
本发明可精确测量空气质量的多项参数，并可将参数实时传输给地面监控系统，方便快捷的了解空气质量，不仅可在短时间内快速而准确地获取监测数据，而且可降低地面监测人员的风险，安全作业保障能力强，并且监测时间长，作业范围广。
优选的，所述飞行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，其中所述飞行控制板、所述惯性导航系统、所述GPS接收器、所述气压传感器和所述转速传感器均与所述主控制器电连。惯性导航系统和GPS接收器可实时对无人机的位置进行监控，气压传感器可以对高空环境的气压进行监控，转速传感器可以对无人机的转速进行实时监测。
优选的，所述飞行控制模块还包括姿态采集模块，所述姿态采集模块用于采集无人机的飞行姿态信息，并将数据传输给所述主控制器。利用姿态采集模块可清晰地记录飞行的状态与轨迹。
优选的，所述地面监控系统包括地面供电系统、无线电遥控器、监控计算机，所述无线电遥控器和所述监控计算机均与所述地面供电系统相连接。地面监控系统可以根据接收的数据信息，及时对无人机进行操作。
优选的，所述数据传输模块包括无线电台，所述无线电台用于接收所述地面监控系统的遥控指令发送给数据采集模块，并将所述数据采集模块的测量数据发送给所述地面监控系统。
优选的，所述摄像装置为变焦摄像头，用于采集高空的图像信息。利用变焦摄像头可清晰拍摄监测画面。
优选的，所述变焦摄像头与所述数据传输模块电连，所述图像信息通过所述数据传输模块传输给所述地面监控系统，便于更清楚的了解高空环境信息。
优选的，还包括运行于手持智能终端的APP，实时接收数据传输模块发回的数据信息并发布后台控制指令，对无人机系统进行实时操控。
优选的，电源模块包括锂电池和稳压电路，锂电池用于为无人机提供电源，稳压电路能在锂电池放电过程中电压发生变化时，稳定电压，保证其他模块供电电压稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明的结构框图。
图2附图为本发明数据采集模块的结构框图。
图3附图为本发明飞行控制模块的结构框图。
图4附图为本发明地面监控系统的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种用于监测空气质量的无人机系统，不仅可在短时间内快速而准确地获取监测数据，而且可降低地面监测人员的风险，安全作业保障能力强，并且监测时间长，作业范围广。
请参阅附图1-4，本发明提供了一种用于监测空气质量的无人机系统，包括：电源模块、主控制器、飞行控制模块、地面监控系统、数据采集模块、数据传输模块、摄像装置以及运行于手持智能终端的APP。其中，电源模块与主控制器电连；飞行控制模块、数据采集模块、数据传输模块和摄像装置均与主控制器电连；地面监控系统通过数据传输模块与主控制器无线连接；数据采集模块包括一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、二氧化硫传感器、PM2.5传感器、温度传感器和湿度传感器，一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、二氧化硫传感器、PM2.5传感器、温度传感器和湿度传感器集成于数据采集电路板上。
本发明弥补了空气质量在空旷地区如田野、矿场、工厂上空指定高度无法测量的空白，具有传输信号稳定，传输距离远等优点。
本发明可精确测量空气质量的多项参数，并可将参数实时传输给地面监控系统，方便快捷的了解空气质量，不仅可在短时间内快速而准确地获取监测数据，而且可降低地面监测人员的风险，安全作业保障能力强，并且监测时间长，作业范围广。
飞行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、转速传感器以及姿态采集模块，其中飞行控制板、惯性导航系统、GPS接收器、气压传感器和转速传感器均与主控制器电连。惯性导航系统和GPS接收器可实时对无人机的位置进行监控，气压传感器可以对高空环境的气压进行监控，转速传感器可以对无人机的转速进行实时监测。姿态采集模块用于采集无人机的飞行姿态信息，并将数据传输给主控制器。利用姿态采集模块可清晰地记录飞行的状态与轨迹。
地面监控系统包括地面供电系统、无线电遥控器、监控计算机，无线电遥控器和监控计算机均与地面供电系统相连接。地面监控系统可以根据接收的数据信息，及时对无人机进行操作。
数据传输模块包括无线电台，无线电台用于接收地面监控系统的遥控指令发送给数据采集模块，并将数据采集模块的测量数据发送给地面监控系统。
摄像装置为变焦摄像头，用于采集高空的图像信息。利用变焦摄像头可清晰拍摄监测画面。变焦摄像头与数据传输模块电连，图像信息通过数据传输模块传输给地面监控系统，便于更清楚的了解高空环境信息。
手持智能终端的APP可实时接收数据传输模块发回的数据信息并发布后台控制指令，对无人机系统进行实时操控。
电源模块包括锂电池和稳压电路，锂电池用于为无人机提供电源，稳压电路能在锂电池放电过程中电压发生变化时，稳定电压，保证其他模块供电电压稳定。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种用于监测空气质量的无人机系统，其特征在于，包括：电源模块、主控制器、飞行控制模块、地面监控系统、数据采集模块、数据传输模块和摄像装置；其中，所述电源模块与所述主控制器电连；所述飞行控制模块、所述数据采集模块、所述数据传输模块和所述摄像装置均与所述主控制器电连；所述地面监控系统通过所述数据传输模块与所述主控制器无线连接；所述数据采集模块包括一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、二氧化硫传感器、PM2.5传感器、温度传感器和湿度传感器，所述一氧化碳传感器、所述二氧化碳传感器、所述二氧化硫传感器、所述PM2.5传感器、所述温度传感器和所述湿度传感器集成于数据采集电路板上。
2.根据权利要求1所述的一种用于监测空气质量的无人机系统，其特征在于，所述飞行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，其中所述飞行控制板、所述惯性导航系统、所述GPS接收器、所述气压传感器和所述转速传感器均与所述主控制器电连。
3.根据权利要求2所述的一种用于监测空气质量的无人机系统，其特征在于，所述飞行控制模块还包括姿态采集模块，所述姿态采集模块用于采集无人机的飞行姿态信息，并将数据传输给所述主控制器。
4.根据权利要求1所述的一种用于监测空气质量的无人机系统，其特征在于，所述地面监控系统包括地面供电系统、无线电遥控器、监控计算机，所述无线电遥控器和所述监控计算机均与所述地面供电系统相连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于监测空气质量的无人机系统，其特征在于，所述数据传输模块包括无线电台，所述无线电台用于接收所述地面监控系统的遥控指令发送给数据采集模块，并将所述数据采集模块的测量数据发送给所述地面监控系统。
6.根据权利要求1所述的一种用于监测空气质量的无人机系统，其特征在于，所述摄像装置为变焦摄像头，用于采集高空的图像信息。
7.根据权利要求6所述的一种用于监测空气质量的无人机系统，其特征在于，所述变焦摄像头与所述数据传输模块电连，所述图像信息通过所述数据传输模块传输给所述地面监控系统。
8.根据权利要求1所述的一种用于监测空气质量的无人机系统，其特征在于，还包括运行于手持智能终端的APP，实时接收数据传输模块发回的数据信息并发布后台控制指令，对无人机系统进行实时操控。
9.根据权利要求1所述的一种用于监测空气质量的无人机系统，其特征在于，电源模块包括锂电池和稳压电路，锂电池用于为无人机提供电源，稳压电路用于稳定电压，保证其他模块供电电压稳定。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810098885.1A CN108238272A (zh) | 2018-01-31 | 2018-01-31 | 一种用于监测空气质量的无人机系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810098885.1A CN108238272A (zh) | 2018-01-31 | 2018-01-31 | 一种用于监测空气质量的无人机系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108238272A true CN108238272A (zh) | 2018-07-03 |
Family
ID=62698732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810098885.1A Withdrawn CN108238272A (zh) | 2018-01-31 | 2018-01-31 | 一种用于监测空气质量的无人机系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108238272A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110134133A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-08-16 | 中国科学院地理科学与资源研究所 | 一种多旋翼自动控制无人机系统 |
| CN111340804A (zh) * | 2020-04-09 | 2020-06-26 | 山东大学 | 基于无人飞艇的空气质量机器视觉在线监测系统及方法 |
| CN112488897A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-03-12 | 深圳市宇航智造技术有限公司 | 空气的消毒方法、系统及计算机可读存储介质 |
-
2018
- 2018-01-31 CN CN201810098885.1A patent/CN108238272A/zh not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110134133A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-08-16 | 中国科学院地理科学与资源研究所 | 一种多旋翼自动控制无人机系统 |
| CN111340804A (zh) * | 2020-04-09 | 2020-06-26 | 山东大学 | 基于无人飞艇的空气质量机器视觉在线监测系统及方法 |
| CN112488897A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-03-12 | 深圳市宇航智造技术有限公司 | 空气的消毒方法、系统及计算机可读存储介质 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8560146B2 (en) | Method for monitoring air pollution and system for the same | |
| CN103823028B (zh) | 基于无人机的固定污染源烟气排放机动监测系统及方法 | |
| CN201707324U (zh) | 有毒有害气体应急监测无人机系统 | |
| CN110488841A (zh) | 基于智能机器人的变电设备联合巡检系统及其应用方法 | |
| CN205940634U (zh) | 一种环境监测无人机 | |
| CN106769241A (zh) | 一种用于大气采样检测及有毒有害气体预警监测的无人机 | |
| CN108238272A (zh) | 一种用于监测空气质量的无人机系统 | |
| CN106628142A (zh) | 一种用于大气采样检测及易燃易爆气体预警监测的无人机 | |
| CN207923129U (zh) | 一种无人机雷达全自动测流系统 | |
| CN102589524A (zh) | 一种电力线路巡检方法 | |
| CN107315422A (zh) | 基于无人机的空气自动检测与留样系统 | |
| CN202853646U (zh) | 一种多型号传感器测试装置 | |
| CN206657233U (zh) | 基于无人机的大气环境质量及污染物连续监测系统 | |
| CN206270763U (zh) | 一种环境应急监测无人机 | |
| CN105954815B (zh) | 一种流动式多功能气象站 | |
| CN106932235A (zh) | 一种基于无人机的空气污染采集检测装置及其检测方法 | |
| CN110673643A (zh) | 一种无人机智能环保监测系统及方法 | |
| CN105892491A (zh) | 基于多旋翼遥控飞行器的烟气污染物综合信息监测系统 | |
| CN107942348B (zh) | 一种基于无人机与机器人技术的道路执法系统 | |
| CN108379764A (zh) | 无人值守变电站用远程控制发射式灭火车 | |
| CN105333900A (zh) | 基于多旋翼平台的烟气监测系统及其方法 | |
| CN110647170A (zh) | 一种基于无人机的航标巡检装置与方法 | |
| CN206750164U (zh) | 一种可拆卸多功能业务吊舱系统 | |
| CN210835732U (zh) | 一种基于无人机的航标巡检装置 | |
| CN101986114A (zh) | 一种输电线路光电检测系统和方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20180703 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |