CN108646784A - 一种无人机用夜间区域大气环境监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了环保监测技术领域的一种无人机用夜间区域大气环境监测方法，该方法的具体步骤如下：将传感器组件以及红外摄像头安装在无人机上；通过控制器控制器无人机按预定区域飞行，同时传感器组件和红外摄像头实时采集飞行区域的大气环境数据参数以及图像信息；利用无线远传的方式将环境参数和图像信息回传到地面控制中心，本发明以无人机作为搭载平台可采集多种复杂地区环境条件下的大气环境数据，并通过无线网络上传服务器，后端检测人员可实时通过终端对大气环境数据进行查询，解决了传统的人工取样范围局限和实时性差的问题，同时采用红外摄像头，具备夜间监测的能力。
Description
技术领域
本发明公开了一种无人机用夜间区域大气环境监测方法，具体为环保监测技术领域。
背景技术
当前，我国多地区面临大气环境质量改善的巨大压力，对此，业内人士表示，只有找到本地污染物排放的来源，结合地理、气象、环境衍生等众多因素综合分析，才能实现大气污染治理精准决策和快速应对。由于大气污染具有涉及区域范围较广、区域之间污染物传输量大、污染源种类多、污染因子相对复杂等特点，环境监管难度非常大。传统的空气自动监测站的站房面积大，加上其成本及后期运营费用较高，因此很难进行大面积、精密化布点，但以点位进行布置的监测数据始终很难判断污染源迁移和扩散的情况，更无从确定污染发生的直接源头。
目前，在环保方面应用最广的就是传统的无人机+可见光云台，不可否认，单纯的相机甚至变焦相机已经能够给环境监测带来新的思路，但可见光相机对大气污染物的观测仅停留在拍照、视频阶段，缺乏精准的监测数据作为支撑，并受光照、雨雾、摄像头低分辨率等因素的影响，只能对污染浓度较大的可见性污染源（如黑烟囱、秸秆焚烧）进行监控。为此，我们提出了一种无人机用夜间区域大气环境监测方法投入使用，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无人机用夜间区域大气环境监测方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种无人机用夜间区域大气环境监测方法，该方法的具体步骤如下：将传感器组件以及红外摄像头安装在无人机上；通过控制器控制器无人机按预定区域飞行，同时传感器组件和红外摄像头实时采集飞行区域的大气环境数据参数以及图像信息；利用无线远传的方式将环境参数和图像信息回传到地面控制中心。
优选的，所述传感器组件由PM2.5传感器、二氧化硫浓度传感器和温湿度传感器组成。
优选的，所述PM2.5传感器与地面控制中心采用串口输出的通信方式进行连接，其串口波特率为2400bit/s，每10ms发送一个字节。
优选的，所述无人机采用六旋翼无人机，并搭载EASY LITE飞行控制模块以及北斗导航模块，采用12.2V、6600mAh的锂电池作为无人机的动力来源。
优选的，所述红外摄像头安装在位于无人机底部的相机云台上，实现红外摄像头角度的旋转和俯仰。
优选的，所述传感器组件和红外摄像头采集的大气环境数据，按照数据的不同属性分类处理后进行数据集成，所述地面控制中心中的前端显示服务器以Mysql数据库作为数据共享的基础，将不同无人机采集的数据汇聚，便于后期分析。
优选的，所述地面控制中心采用μC/OS-Ⅱ实时嵌入式系统完成大气环境数据的采集。
优选的，所述μC/OS-Ⅱ实时嵌入式系统的具体工作流程为：系统上电后，首先对定时器、A/D转换模块的初始化，之后进行μC/OS-Ⅱ协议栈的初始化，同时开启数据通信，对各传感器组件初始化，所有设备初始化完成后，开始对空气环境质量进行监测并向终端服务器发送数据。
优选的，所述无人机上还安装有数据通信芯片，所述数据通信芯片为在3G/HSDPA模式下运行的SIM5320通信芯片，并采用STM封装的方式设计。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明以无人机作为搭载平台可采集多种复杂地区环境条件下的大气环境数据，并通过无线网络上传服务器，后端检测人员可实时通过终端对大气环境数据进行查询，解决了传统的人工取样范围局限和实时性差的问题，同时采用红外摄像头，具备夜间监测的能力，将传统的站点静态监测改变为动态实时监测的方式，可将监控区域自由选定，实现多点大气环境质量的实时监控，很大程度提高现有的大气环境监测工作水平。
附图说明
图1为本发明工作流程图。
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。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种无人机用夜间区域大气环境监测方法，该方法的具体步骤如下：将传感器组件以及红外摄像头安装在无人机上；通过控制器控制器无人机按预定区域飞行，同时传感器组件和红外摄像头实时采集飞行区域的大气环境数据参数以及图像信息；利用无线远传的方式将环境参数和图像信息回传到地面控制中心。
其中，所述传感器组件由PM2.5传感器、二氧化硫浓度传感器和温湿度传感器组成，所述PM2.5传感器与地面控制中心采用串口输出的通信方式进行连接，其串口波特率为2400bit/s，每10ms发送一个字节，所述无人机采用六旋翼无人机，并搭载EASY LITE飞行控制模块以及北斗导航模块，采用12.2V、6600mAh的锂电池作为无人机的动力来源，所述红外摄像头安装在位于无人机底部的相机云台上，实现红外摄像头角度的旋转和俯仰，所述传感器组件和红外摄像头采集的大气环境数据，按照数据的不同属性分类处理后进行数据集成，所述地面控制中心中的前端显示服务器以Mysql数据库作为数据共享的基础，将不同无人机采集的数据汇聚，便于后期分析，所述地面控制中心采用μC/OS-Ⅱ实时嵌入式系统完成大气环境数据的采集，所述μC/OS-Ⅱ实时嵌入式系统的具体工作流程为：系统上电后，首先对定时器、A/D转换模块的初始化，之后进行μC/OS-Ⅱ协议栈的初始化，同时开启数据通信，对各传感器组件初始化，所有设备初始化完成后，开始对空气环境质量进行监测并向终端服务器发送数据，所述无人机上还安装有数据通信芯片，所述数据通信芯片为在3G/HSDPA模式下运行的SIM5320通信芯片，并采用STM封装的方式设计。
本发明以无人机作为搭载平台可采集多种复杂地区环境条件下的大气环境数据，并通过无线网络上传服务器，后端检测人员可实时通过终端对大气环境数据进行查询，解决了传统的人工取样范围局限和实时性差的问题，同时采用红外摄像头，具备夜间监测的能力，将传统的站点静态监测改变为动态实时监测的方式，可将监控区域自由选定，实现多点大气环境质量的实时监控，很大程度提高现有的大气环境监测工作水平。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种无人机用夜间区域大气环境监测方法，其特征在于：该方法的具体步骤如下：将传感器组件以及红外摄像头安装在无人机上；通过控制器控制器无人机按预定区域飞行，同时传感器组件和红外摄像头实时采集飞行区域的大气环境数据参数以及图像信息；利用无线远传的方式将环境参数和图像信息回传到地面控制中心。
2.根据权利要求1所述的一种无人机用夜间区域大气环境监测方法，其特征在于：所述传感器组件由PM2.5传感器、二氧化硫浓度传感器和温湿度传感器组成。
3.根据权利要求2所述的一种无人机用夜间区域大气环境监测方法，其特征在于：所述PM2.5传感器与地面控制中心采用串口输出的通信方式进行连接，其串口波特率为2400bit/s，每10ms发送一个字节。
4.根据权利要求1所述的一种无人机用夜间区域大气环境监测方法，其特征在于：所述无人机采用六旋翼无人机，并搭载EASY LITE飞行控制模块以及北斗导航模块，采用12.2V、6600mAh的锂电池作为无人机的动力来源。
5.根据权利要求1所述的一种无人机用夜间区域大气环境监测方法，其特征在于：所述红外摄像头安装在位于无人机底部的相机云台上，实现红外摄像头角度的旋转和俯仰。
6.根据权利要求1所述的一种无人机用夜间区域大气环境监测方法，其特征在于：所述传感器组件和红外摄像头采集的大气环境数据，按照数据的不同属性分类处理后进行数据集成，所述地面控制中心中的前端显示服务器以Mysql数据库作为数据共享的基础，将不同无人机采集的数据汇聚，便于后期分析。
7.根据权利要求1所述的一种无人机用夜间区域大气环境监测方法，其特征在于：所述地面控制中心采用μC/OS-Ⅱ实时嵌入式系统完成大气环境数据的采集。
8.根据权利要求7所述的一种无人机用夜间区域大气环境监测方法，其特征在于：所述μC/OS-Ⅱ实时嵌入式系统的具体工作流程为：系统上电后，首先对定时器、A/D转换模块的初始化，之后进行μC/OS-Ⅱ协议栈的初始化，同时开启数据通信，对各传感器组件初始化，所有设备初始化完成后，开始对空气环境质量进行监测并向终端服务器发送数据。
9.根据权利要求1所述的一种无人机用夜间区域大气环境监测方法，其特征在于：所述无人机上还安装有数据通信芯片，所述数据通信芯片为在3G/HSDPA模式下运行的SIM5320通信芯片，并采用STM封装的方式设计。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111220618A (zh) * | 2020-02-25 | 2020-06-02 | 广州华粤科技有限公司 | 一种基于无人机的远程监测污染物气体vocs排放的装置 |
| CN112004206A (zh) * | 2020-09-28 | 2020-11-27 | 奇点新源国际技术开发(北京)有限公司 | 一种基于无线通信的大面积环境参数监测系统及方法 |
| CN113848805A (zh) * | 2021-09-22 | 2021-12-28 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | 数控系统加工状态监测系统和方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN205785331U (zh) * | 2016-06-24 | 2016-12-07 | 广州圣亚环保科技有限公司 | 环境自动监测无人机 |
| CN106444828A (zh) * | 2016-09-14 | 2017-02-22 | 芜湖扬展新材料科技服务有限公司 | 一种基于LabView的小型无人机地面站系统 |
| CN206734624U (zh) * | 2017-03-26 | 2017-12-12 | 张家淦 | 大气环境监测无人机 |
| CN206968975U (zh) * | 2017-07-14 | 2018-02-06 | 广东工业大学 | 一种无人机 |
| CN107861520A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-03-30 | 上海市环境科学研究院 | 一种多旋翼无人机多设备多传感器集成系统 |
| CN108036816A (zh) * | 2017-11-15 | 2018-05-15 | 佛山杰致信息科技有限公司 | 一种基于无人机技术的不定点环境监测系统 |
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN205785331U (zh) * | 2016-06-24 | 2016-12-07 | 广州圣亚环保科技有限公司 | 环境自动监测无人机 |
| CN106444828A (zh) * | 2016-09-14 | 2017-02-22 | 芜湖扬展新材料科技服务有限公司 | 一种基于LabView的小型无人机地面站系统 |
| CN206734624U (zh) * | 2017-03-26 | 2017-12-12 | 张家淦 | 大气环境监测无人机 |
| CN206968975U (zh) * | 2017-07-14 | 2018-02-06 | 广东工业大学 | 一种无人机 |
| CN108036816A (zh) * | 2017-11-15 | 2018-05-15 | 佛山杰致信息科技有限公司 | 一种基于无人机技术的不定点环境监测系统 |
| CN107861520A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-03-30 | 上海市环境科学研究院 | 一种多旋翼无人机多设备多传感器集成系统 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111220618A (zh) * | 2020-02-25 | 2020-06-02 | 广州华粤科技有限公司 | 一种基于无人机的远程监测污染物气体vocs排放的装置 |
| CN112004206A (zh) * | 2020-09-28 | 2020-11-27 | 奇点新源国际技术开发(北京)有限公司 | 一种基于无线通信的大面积环境参数监测系统及方法 |
| CN113848805A (zh) * | 2021-09-22 | 2021-12-28 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | 数控系统加工状态监测系统和方法 |
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