CN110426362A - 一种新型港口空气监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型港口空气监测系统，包括空气监测无人机装置、风力发电装置、太阳能发电装置、储能装置、陆上基站以及中央监控室，陆上基站顶端设置有停泊平台，空气监测无人机装置位于停泊平台上，风力发电装置将风能转化为电能并存储在储能装置、太阳能发电装置将太阳能转化为电能并存储在储能装置，储能装置为空气监测无人机装置提供电能，空气监测无人机装置检测气体组分并确定其浓度、拍摄无人机下方海平面图像和获取无人机下方红外辐射形成的红外热图并将上述信息传回中央监控室，中央监控室根据上述信息进行反馈。本发明将空气监测装置与无人机技术相结合，便于操作。
Description
技术领域
本发明涉及监测空气技术领域，更具体地说，涉及一种新型港口空气监测系统。
背景技术
船舶具有运量大、成本低等优点，是国际贸易中最重要的运输方式之一，有80％以上的国际货物通过海运完成，我国更是高达90％以上。交通运输部发布的《2017年交通运输行业发展统计公报》显示，2017年末全国港口完成货物吞吐量140.07亿吨，旅客吞吐量1.85亿人次，拥有水上运输船舶14.49万艘，万吨级及以上泊位2366个。按货物吞吐量计算，世界十大港口中有七个在中国，2017年宁波一舟山港口货物吞吐量更是突破10亿吨，连续9年位居世界第一。
在人们普遍认识中，港口靠近海边空气质量应该相对于内陆更加好一些。但事实不然，船舶对大气的污染主要来自于船用发动机尾气排放的一氧化碳(CO)、碳氢(HC)、NOx、SO2、PM2.5等，而且随着工业园区在港口建设的不断增多，港口的空气质量同样面临着工厂所带来的硫化物、氮化物、PM2.5、甲醛等问题污染。据上海、深圳、香港等港口城市大气源解析研究显示，船舶港口排放已成为重要的排放源之一。据上海市环境监测中心研究结果显示，2012年船舶排放二氧化硫、氮氧化物占当地排放总量的12.4％、11.6％，而2015年的数据分别上升到了25.7％、29.4％，其中船舶氮氧化物和二氧化硫是大气污染的重要来源。深圳市环境科学研究院研究结果显示，2013年深圳船舶排放的细颗粒物、氮氧化物和二氧化硫占深圳市大气排放的比例分别为5.2％、16.4％和58.9％，船舶中氮氧化物和二氧化硫是深圳大气污染的重要来源。香港环境保护署发布的2015年度香港空气污染排放清单显示，水上运输的二氧化硫、氮氧化物、可吸入悬浮粒子及微细悬浮粒子排放分担率分别达到了59％、37％、34％、及39％，已成为城市空气污染的主要排放源。这在一定程度上警示人们船舶排放对空气的污染也不容小觑。
在交通部发布并实施的《船舶与港口污染防治专项行动实施方案(2015～2020年)》《珠三角、长三角、环渤海(京津冀)水域船舶排放控制区实施方案》等政策法规中，提出2020年重点区域船舶减排目标及11项重点任务，要求自2018年起，船舶在排放控制区内所有港口靠岸停泊期间应使用含硫量不超过0.5％的燃油；自2019年起，所有船舶进入排放控制区应使用含硫量不高于0.5％的燃油。交通海事部门同时加大了对排放控制区内船舶使用低硫燃油、岸电、LNG清洁能源及尾气后处理装置等的监管力度。但由于船舶数量多、流动性强，监管难度大，随着船舶排放控制区的实施，监管范围扩展到离岸12海里，现有的登船随机检测方法使用起来越发困难。因此，就需要一种更加灵活的空气污染检测方法来代替传统的登船检测方法。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为了解决现有技术的上述问题，本发明提出了一种新型港口空气监测系统。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
设计一种新型港口空气监测系统，包括空气监测无人机装置、风力发电装置、太阳能发电装置、储能装置、陆上基站以及中央监控室，所述陆上基站顶端设置有停泊平台，所述停泊平台为一块无线充电板，所述空气监测无人机装置位于停泊平台上，所述停泊平台上设置有支撑柱，所述风力发电装置安装在支撑柱上方，所述太阳能发电装置位于风力发电装置外围的停泊平台上，所述停泊平台下方固定有储能装置和电路集成箱，所述停泊平台下方与平台支架固定；所述风力发电装置将风能转化为电能并存储在储能装置、所述太阳能发电装置将太阳能转化为电能并存储在储能装置，所述储能装置为空气监测无人机装置提供电能，所述空气监测无人机装置检测气体组分并确定其浓度、拍摄无人机下方海平面图像和获取无人机下方红外辐射形成的红外热图并将上述信息传回中央监控室，所述中央监控室根据上述信息进行反馈。
所述空气监测无人机装置包括无人机，该无人机为四旋翼无人机，其与六旋翼无人机和八旋翼无人机相比，具有低能耗、响应速度快、便于维护等优点。所述无人机下方为传感器组，所述传感器组由气体传感器、高清摄像头和红外热成像传感器组成。所述气体传感器为红外气体传感器，该传感器基于不同气体分子的近红外光谱选择吸收特性，利用气体浓度与吸收强度的关系(朗伯-比尔Lambert-Beer定律)鉴别无人机附近的气体组分并确定其浓度，并将这些信息传输至中央监控室；该红外气体传感器相对于其他气体传感器具有精度高、选择性好、可靠性高、不中毒、不依赖于氧气、受环境干扰因素较小、寿命长等显著优点。所述高清摄像头拍摄无人机下方海平面图像，通过局域组网方式将图像传输至中央监控室，并通过GPS定位将实时位置信息传输至中央监控室，再由人工识别海面上的异常现象。所述红外热成像传感器接收无人机下方传来的红外辐射形成红外热图，通过局域组网方式将图像传输至中央监控室，由电脑分析处理图像，如发现异常高温区，则向值班人员发出警报，再由值班人员确认是否有火灾险情。所述无人机脚上安装有真空吸盘，用于将无人机固定于停泊平台上，由于停泊平台表面并不光滑，所以吸盘材料为硅胶，因为相对于其它材料的吸盘，硅胶真空吸盘能更好的附着在粗糙表面上，能保证无人机不会被强风刮走而损坏。真空吸盘与无人机脚有两个连接点，一个位于吸盘正中间，在无人机降落时能够靠无人机自身重力将真空吸盘压实于停泊平台上固定无人机，另一个位于真空吸盘边缘靠近无人机的一侧，方便无人机起飞时从边缘将真空吸盘揭起，减少阻力，降低对无人机起飞的影响。
本发明考虑到阴雨天气、雾天和夜晚，单一太阳能发电无法满足设备能源需求，因此同时采用风力发电装置、太阳能发电装置，满足设备在阴雨天、雾天及夜晚对电能的需求。所述风力发电装置为垂直轴风力发电装置，包括风轮、电路和稀土永磁发动机，其中，风轮由八个翼型垂直叶片、连杆组成，所述连杆通过八角形形状的轮毂固定和连接叶片；由所述风轮带动稀土永磁发电机发电送往送往储能装置进行存储；风轮与发动机固定于支撑柱顶部；电路存放于支撑柱的底座，将风能进行转换和储存。所述太阳能发电装置是由4块扇形的太阳能板以及转换电路构成，所述太阳能板通过支撑杆固定于底座平面上，尽可能覆盖下底面水平部分面积。风力发电装置、太阳能发电装置的发电量由公式(1)计算：
其中，η＝15％为太阳能发电装置的转换效率，A为电池板的面积，单位为m2；Gt为太阳能板上的总辐射量；ρ为空气的密度，Cp＝40％为风力发电装置的功率系数，S＝0.24m2为扫掠面积，V为风速,t＝9为风能每天有效利用小时数。
储能装置位于停泊平台底部的圆台内部，储能装置包括储能电池，储能电池选用磷酸锂电池，与铅蓄电池相比，磷酸锂电池具有比能量大、工作电压高、循环寿命长和自放电率低等优点。二氟草酸硼酸锂用作添加剂作用于商用电解质体系时对电池高、低温性能的影响，通过高低温充放电性能、循环伏安(CV)、扫描电镜测试(SEM)与X射线光电子能谱(XPS)等测试方法与表征手段，揭示了电池循环时二氟草酸硼酸锂在正、负极发生的电化学反应，进而对电池在高、低温下充放电性能产生的重大影响。冬季海域的气温较低，会对锂电池的充放电性能造成一定影响。为将锂离子电池运用到平台蓄电池上，利用锂离子电池单体，通过串并联的方式构成电池组，然后针对该电池组设计电池热管理模块。半导体发热陶瓷是一种热转换效率高、通电之后会产热的加热材料，既能使电池组在短时间内快速升温，能在达到一定温度之后防止温度升得过高。将嵌有半导体发热陶瓷板的铝片作为导热片，一方面将电池内部产生的热量传导到电池表面，通过铝片散发热量，均衡电池单体间温度；另一方面在冬季低温环境下将半导体发热陶瓷产生的热量通过铝板均匀地传递给电池单体，使其能对电池组内部的温度场进行调控，以便电池组温度控制在合理范围内，并保持温度场分布的均匀性。
无人机采用无线充电方式进行充电。无人机内安装有电磁感应线圈，无人机下方的停泊平台为一块无线充电板，储能装置为无线充电板提供电能；充电板下方安装有超声波感应装置，当无人机完全下落到停泊平台上被超声波感应装置检测，所述超声波感应装置将信号传递给控制系统，然后所述控制系统启动充电板采用电磁感应方式给无人机充电。
由于三角形具有很高的稳定性，因此，本发明的平台支架采用三根钢管以等腰三角形形状分布焊接于停泊平台底部，这样不仅能保证平台的稳定性，同时也很节省材料。
本发明的传输信息具有实时性，对通信延迟要求较高，而局域网通信延迟短，数据传输速率高(10Mb～10Gb/s)，建网、维护及扩展较为容易，系统灵活性高，因此，本发明采用局域组网方式传输信息。中央控制室与停泊平台之间采用有线网连接，停泊平台与无人机之间采用无线网连接。在工作时，无人机将采集到的信息及坐标位置通过无线网传回到停泊平台上的接收器，再通过有线网将信息传回到中央控制室，再由中央控制室分析处理信息。当中央控制室发现海面漏油或火灾险情时，也可通过该局域网手动操控无人机。
本发明在应用时较为容易，在使用前需根据港口大小及形状划分好监测区域及监测高度，确保划分范围在无人机巡航范围内，在巡航监测时无人机会将检测到的空气数据传回中央控制室，如果有污染物指数超标则由中央控制室值班人员对可疑高排放船舶进行提醒或警告，高清摄像头传回的实时海面图像由值班人员查看后，如有漏油现象可手动切换为人工遥控控制，实时监控漏油区域，并由值班人员通知港口工作人员及时对漏油区域进行隔离和清理。中央控制室对无人机传回的红外热成像图进行分析后，如有异常高温区则向值班人员报警，再由值班人员确认是否存在火灾险情，如有火灾险情再由值班人员通知消防部门到场处理。
本发明易于保养，具体维护方法参照以下几点：
(1)停泊平台的油漆保养：油漆涂装时要求每一层漆膜厚度适中，一般干漆膜的厚度选择在100-150微米较宜。涂装油漆时要防止漆面出现微小漆泡。
(2)定期检查无人机的运作及充电情况，检查硅胶真空吸盘的老化程度，及时更换老化的硅胶真空吸盘。
(3)风力发电装置的风轮调试好后要有月检然后每年应进行年检和半年检，也需要三年检或更长周期的全面检修，主要工作是加注润滑油，检验力矩值等工作。
(4)观察太阳能玻璃是否有破损，定期清除太阳能发电板上的灰尘，以免影响发电效率。
(5)定期对无人机及停泊平台之间信息传输速率及接收器各接口进行检查，保证通信速率稳定及通信线路的通畅。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：1)自动化程度高：本发明将空气监测装置与无人机技术相结合，便于操作，解放了人力；2)环保节能：本发明所使用能源主要靠自身发电装置提供，对环境污染很小；3)该装置长期监测所得数据经过统计分析可以得出该港口空气污染程度随时间的变化规律，以便提前做好准备；4)与现有装置相比，该装置具有更高的灵活性，且功能更多。
附图说明
图1为无人机装置的侧视图；
图2为停泊平台的侧视图；
图3为停机平台的俯视图；
图4为无人机无线充电平台的侧视图；
图5为风力发电装置、太阳能发电装置与储能装置的电路连接示意图；
图6为风力发电装置、太阳能发电装置与储能装置的能量转换及储存示意图。
图中：空气监测无人机装置-1，风力发电装置-2，太阳能发电装置-3，储能装置-4，支撑柱-5，无线充电板-6，停泊平台-7，充电线圈-8，无人机支架停靠壁-9。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
本发明提供了一种新型港口空气监测系统，包括空气监测无人机装置、风力发电装置、太阳能发电装置、储能装置、陆上基站以及中央监控室，所述陆上基站顶端设置有停泊平台，如图2和图3所示，所述停泊平台为一块无线充电板，所述空气监测无人机装置位于停泊平台上，所述停泊平台上设置有支撑柱，所述风力发电装置安装在支撑柱上方，所述太阳能发电装置位于风力发电装置外围的停泊平台上，所述停泊平台下方固定有储能装置，所述停泊平台下方与平台支架固定；所述风力发电装置将风能转化为电能并存储在储能装置、所述太阳能发电装置将太阳能转化为电能并存储在储能装置，所述储能装置为空气监测无人机装置提供电能，所述空气监测无人机装置检测气体组分并确定其浓度、拍摄无人机下方海平面图像和获取无人机下方红外辐射形成的红外热图并将上述信息传回中央监控室，所述中央监控室根据上述信息进行反馈。
所述空气监测无人机装置包括无人机，如图1所示，该无人机为四旋翼无人机，其与六旋翼无人机和八旋翼无人机相比，具有低能耗、响应速度快、便于维护等优点。所述无人机下方为传感器组，所述传感器组由气体传感器、高清摄像头和红外热成像传感器组成。所述气体传感器为红外气体传感器，该传感器基于不同气体分子的近红外光谱选择吸收特性，利用气体浓度与吸收强度的关系(朗伯-比尔Lambert-Beer定律)鉴别无人机附近的气体组分并确定其浓度，并将这些信息传输至中央监控室；该红外气体传感器相对于其他气体传感器具有精度高、选择性好、可靠性高、不中毒、不依赖于氧气、受环境干扰因素较小、寿命长等显著优点。所述高清摄像头拍摄无人机下方海平面图像，通过局域组网方式将图像传输至中央监控室，并通过GPS定位将实时位置信息传输至中央监控室，再由人工识别海面上的异常现象。所述红外热成像传感器接收无人机下方传来的红外辐射形成红外热图，通过局域组网方式将图像传输至中央监控室，由电脑分析处理图像，如发现异常高温区，则向值班人员发出警报，再由值班人员确认是否有火灾险情。所述无人机脚上安装有真空吸盘，用于将无人机固定于停泊平台上，由于停泊平台表面并不光滑，所以吸盘材料为硅胶，因为相对于其它材料的吸盘，硅胶真空吸盘能更好的附着在粗糙表面上，能保证无人机不会被强风刮走而损坏。真空吸盘与无人机脚有两个连接点，一个位于吸盘正中间，在无人机降落时能够靠无人机自身重力将真空吸盘压实于停泊平台上固定无人机，另一个位于真空吸盘边缘靠近无人机的一侧，方便无人机起飞时从边缘将真空吸盘揭起，减少阻力，降低对无人机起飞的影响。
本发明考虑到阴雨天气、雾天和夜晚，单一太阳能发电无法满足设备能源需求，因此同时采用风力发电装置、太阳能发电装置，满足设备在阴雨天、雾天及夜晚对电能的需求。所述风力发电装置为垂直轴风力发电装置，包括风轮、电路和稀土永磁发动机，其中，风轮由八个翼型垂直叶片、连杆组成，所述连杆通过八角形形状的轮毂固定和连接叶片；由所述风轮带动稀土永磁发电机发电送往送往储能装置进行存储；风轮与发动机固定于支撑柱顶部；电路存放于支撑柱的底座，将风能进行转换和储存。所述太阳能发电装置是由4块扇形的太阳能板以及转换电路构成，所述太阳能板通过支撑杆固定于底座平面上，尽可能覆盖下底面水平部分面积。风力发电装置、太阳能发电装置的发电量由公式(1)计算：
其中，η＝15％为太阳能发电装置的转换效率，A为电池板的面积，单位为m2；Gt为太阳能板上的总辐射量；ρ为空气的密度，Cp＝40％为风力发电装置的功率系数，S＝0.24m2为扫掠面积，V为风速,t＝9为风能每天有效利用小时数。
储能装置位于停泊平台底部的圆台内部，储能装置包括储能电池，储能电池选用磷酸锂电池，与铅蓄电池相比，磷酸锂电池具有比能量大、工作电压高、循环寿命长和自放电率低等优点。二氟草酸硼酸锂用作添加剂作用于商用电解质体系时对电池高、低温性能的影响，通过高低温充放电性能、循环伏安(CV)、扫描电镜测试(SEM)与X射线光电子能谱(XPS)等测试方法与表征手段，揭示了电池循环时二氟草酸硼酸锂在正、负极发生的电化学反应，进而对电池在高、低温下充放电性能产生的重大影响。冬季海域的气温较低，会对锂电池的充放电性能造成一定影响。为将锂离子电池运用到平台蓄电池上，利用锂离子电池单体，通过串并联的方式构成电池组，然后针对该电池组设计电池热管理模块。半导体发热陶瓷是一种热转换效率高、通电之后会产热的加热材料，既能使电池组在短时间内快速升温，能在达到一定温度之后防止温度升得过高。将嵌有半导体发热陶瓷板的铝片作为导热片，一方面将电池内部产生的热量传导到电池表面，通过铝片散发热量，均衡电池单体间温度；另一方面在冬季低温环境下将半导体发热陶瓷产生的热量通过铝板均匀地传递给电池单体，使其能对电池组内部的温度场进行调控，以便电池组温度控制在合理范围内，并保持温度场分布的均匀性。
无人机采用无线充电方式进行充电。无人机内安装有电磁感应线圈，无人机下方的停泊平台为一块无线充电板，如图5-6所示，储能装置为无线充电板提供电能。如图4所示，无线充电板内设置有充电线圈8，充电板下方安装有超声波感应装置，当无人机完全下落到停泊平台上的无人机支架停靠壁9并被超声波感应装置检测，所述超声波感应装置将信号传递给控制系统，然后所述控制系统启动充电板采用电磁感应方式给无人机充电。
由于三角形具有很高的稳定性，因此，本发明的平台支架采用三根钢管以等腰三角形形状分布焊接于停泊平台底部，这样不仅能保证平台的稳定性，同时也很节省材料。
本发明的传输信息具有实时性，对通信延迟要求较高，而局域网通信延迟短，数据传输速率高(10Mb～10Gb/s)，建网、维护及扩展较为容易，系统灵活性高，因此，本发明采用局域组网方式传输信息。中央控制室与停泊平台之间采用有线网连接，停泊平台与无人机之间采用无线网连接。在工作时，无人机将采集到的信息及坐标位置通过无线网传回到停泊平台上的接收器，再通过有线网将信息传回到中央控制室，再由中央控制室分析处理信息。当中央控制室发现海面漏油或火灾险情时，也可通过该局域网手动操控无人机。
本发明在应用时较为容易，在使用前需根据港口大小及形状划分好监测区域及监测高度，确保划分范围在无人机巡航范围内，在巡航监测时无人机会将检测到的空气数据传回中央控制室，如果有污染物指数超标则由中央控制室值班人员对可疑高排放船舶进行提醒或警告，高清摄像头传回的实时海面图像由值班人员查看后，如有漏油现象可手动切换为人工遥控控制，实时监控漏油区域，并由值班人员通知港口工作人员及时对漏油区域进行隔离和清理。中央控制室对无人机传回的红外热成像图进行分析后，如有异常高温区则向值班人员报警，再由值班人员确认是否存在火灾险情，如有火灾险情再由值班人员通知消防部门到场处理。
本发明易于保养，具体维护方法参照以下几点：
(1)停泊平台的油漆保养：油漆涂装时要求每一层漆膜厚度适中，一般干漆膜的厚度选择在100-150微米较宜。涂装油漆时要防止漆面出现微小漆泡。
(2)定期检查无人机的运作及充电情况，检查硅胶真空吸盘的老化程度，及时更换老化的硅胶真空吸盘。
(3)风力发电装置的风轮调试好后要有月检然后每年应进行年检和半年检，也需要三年检或更长周期的全面检修，主要工作是加注润滑油，检验力矩值等工作。
(4)观察太阳能玻璃是否有破损，定期清除太阳能发电板上的灰尘，以免影响发电效率。
(5)定期对无人机及停泊平台之间信息传输速率及接收器各接口进行检查，保证通信速率稳定及通信线路的通畅。
附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (8)
1.一种新型港口空气监测系统，其特征在于：包括空气监测无人机装置、风力发电装置、太阳能发电装置、储能装置、陆上基站以及中央监控室，所述陆上基站顶端设置有停泊平台，所述空气监测无人机装置位于停泊平台上，所述停泊平台上设置有支撑柱，所述风力发电装置安装在支撑柱上方，所述太阳能发电装置位于风力发电装置外围的停泊平台上，所述停泊平台下方固定有储能装置和电路集成箱，所述停泊平台下方与平台支架固定；所述风力发电装置将风能转化为电能并存储在储能装置、所述太阳能发电装置将太阳能转化为电能并存储在储能装置，所述储能装置为空气监测无人机装置提供电能，所述空气监测无人机装置检测气体组分并确定其浓度、拍摄无人机下方海平面图像和获取无人机下方红外辐射形成的红外热图并将上述信息传回中央监控室，所述中央监控室分析上述信息并进行反馈。
2.如权利要求1所述的一种新型港口空气监测系统，其特征在于：所述空气监测无人机装置包括四旋翼无人机，所述无人机下方设置有传感器组，所述传感器组由气体传感器、高清摄像头和红外热成像传感器组成；所述所述气体传感器为红外气体传感器，其基于不同气体分子的近红外光谱选择吸收特性，利用Lambert-Beer定律检测气体组分并确定其浓度，并将这些信息传输至中央监控室；所述高清摄像头拍摄无人机下方的海平面图像，将海平面图像传输至中央监控室，并通过GPS定位将实时位置信息传输至中央监控室；所述红外热成像传感器接收无人机下方红外辐射形成的红外热图，将红外热图传输至中央监控室。
3.如权利要求2所述的一种新型港口空气监测系统，其特征在于：所述无人机采用无线充电方式进行充电，所述无人机内安装有电磁感应线圈，所述停泊平台为一块无线充电板，所述储能装置为无线充电板提供电能，所述充电板下方安装有超声波感应装置，当无人机完全下落到停泊平台上被超声波感应装置检测，所述超声波感应装置将信号传递给控制系统，然后所述控制系统启动充电板采用电磁感应方式给无人机充电。
4.如权利要求1所述的一种新型港口空气监测系统，其特征在于：所述无人机脚上安装有硅胶真空吸盘，用于将无人机固定于停泊平台上；所述硅胶真空吸盘与无人机脚有两个连接点，一个连接点位于硅胶真空吸盘的正中间，另一个连接点位于硅胶真空吸盘边缘靠近无人机的一侧。
5.如权利要求1所述的一种新型港口空气监测系统，其特征在于：所述风力发电装置为垂直轴风力发电装置，包括风轮、电路和稀土永磁发动机，所述风轮与发动机固定于支撑柱顶部，所述电路存放于支撑柱的底座，用于将风能进行转换和储存，其中，所述风轮由八个翼型垂直叶片、连杆组成，所述连杆通过八角形形状的轮毂固定和连接叶片，由所述风轮带动稀土永磁发电机发电送往储能装置进行存储；所述太阳能发电装置是由四块扇形的太阳能板以及转换电路构成。
6.如权利要求1所述的一种新型港口空气监测系统，其特征在于：所述风力发电装置、太阳能发电装置的发电量由公式(1)计算：
其中，η为所述太阳能发电装置的转换效率，A为太阳能板的面积；Gt为太阳能板上的总辐射量；ρ为空气的密度，Cp为所述风力发电装置的功率系数，S为扫掠面积，V为风速,t为风能每天有效利用时间。
7.如权利要求1所述的一种新型港口空气监测系统，其特征在于：所述储能装置包括磷酸锂电池组和嵌有半导体发热陶瓷板的铝片，所述磷酸锂电池组由多个磷酸锂电池通过串并联的方式构成，所述嵌有半导体发热陶瓷板的铝片用于散发磷酸锂电池内部产生的热量和将半导体发热陶瓷产生的热量传递给磷酸锂电池。
8.如权利要求1所述的一种新型港口空气监测系统，其特征在于：所述空气监测无人机装置与中央控制室之间采用局域组网方式传输信息，所述中央控制室与停泊平台的接收器之间采用有线网连接，所述停泊平台的接收器与空气监测无人机装置之间采用无线网连接，所述空气监测无人机装置将信息通过无线网传输至到停泊平台的接收器，所述停泊平台的接收器再通过有线网将信息传输至中央控制室。
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