CN116930113B - 一种大气检测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种大气检测系统及方法,属于环境监测技术领域。大气检测系统包括傅里叶红外分析装置和至少三个检测无人机;所述检测无人机包括无人机本体、红外接收器和红外发射器,所述红外接收器和红外发射器均安装在无人机本体上,红外接收器和红外发射器连接。本发明提供的一种大气检测系统及方法,既能用于检测平面区域的大气污染情况,也能用于检测立体空间区域的大气污染情况,检测效率高。
Description
技术领域
本发明属于环境监测技术领域,具体来说,涉及一种大气检测系统及方法。
背景技术
傅里叶红外光谱仪是基于对干涉后的红外光进行傅里叶变换的原理而开发的红外光谱仪,被广泛应用于医药化工、地矿、石油、煤炭、环 保、海关、宝石鉴定和刑侦鉴定等领域。傅里叶红外光谱仪通过向检测样品发射红外光,然后接收携带有样品信息的反射红外光,分析后得到样品检测结果。
目前也已将傅里叶红外技术用于大气检测中,通过向大气发射红外光,红外光与大气中的污染物发生相互作用而透射或反射回来,对反射回的红外光进行分析,得到检测结果。但是,这种检测方法一次检测只能得到傅里叶红外光谱仪与红外线传输终点之间直线区域中的大气污染情况,由于红外线传输距离有限,导致一次检测区域小,检测效率低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:提供一种大气检测系统及方法,既能用于检测平面区域的大气污染情况,也能用于检测立体空间区域的大气污染情况,检测效率高。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
第一方面,本发明提供一种大气检测系统,包括傅里叶红外分析装置和至少三个检测无人机;所述检测无人机包括无人机本体、红外接收器和红外发射器,所述红外接收器和红外发射器均安装在无人机本体上,红外接收器和红外发射器连接。
作为本发明的进一步改进,所述检测无人机还包括红外检测组件,红外接收器和红外发射器通过红外检测组件连接;所述红外检测组件用于处理红外接收器接收到的红外光,并将红外接收器接收到的红外光传输给红外发射器。
作为本发明的进一步改进,所述红外检测组件包括旋转反射镜、干涉仪、第一反射镜、红外探测器和物联模块,所述旋转反射镜用于通过调整反射面的反射角度,将来自红外接收器的红外光反射给干涉仪或红外发射器;所述第一反射镜用于将来自干涉仪的红外光反射给红外探测器;所述红外探测器和物联模块连接。
作为本发明的进一步改进,所述红外接收器通过第一调节机构安装在无人机本体上,所述第一调节机构用于调节红外接收器的高度和\或接收方向。
作为本发明的进一步改进,所述红外发射器通过第二调节机构安装在无人机本体上,所述第二调节机构用于调节红外发射器的高度和\或发射方向。
作为本发明的进一步改进,所述检测无人机的个数为3个、4个、5个或6个。
第二方面,本发明还提供一种大气检测方法,采用上述大气检测系统;所述大气检测方法包括:
步骤10,为待测立体空间区域设计检测点位分布图,所述检测点位分布图包括检测点位置信息和与检测点位置信息对应的检测无人机序号;根据检测点位分布图,检测无人机飞行到对应的检测点位置;
步骤20,傅里叶红外分析装置向第一个检测无人机发射红外光;第一个检测无人机的红外接收器接收到红外光后,传输给红外发射器,红外发射器向第二个检测无人机发射红外光;依次进行红外光的传输,直至最后一个检测无人机向傅里叶红外分析装置发射红外光;傅里叶红外分析装置接收到红外光后,进行分析,得到待测立体空间区域的大气的检测结果。
作为本发明的进一步改进,所述步骤20中,每个检测无人机的红外接收器接收到红外光后,先通过旋转反射镜将红外光反射给干涉仪,干涉仪对红外光进行过滤后将红外光传输给第一反射镜,第一反射镜将红外光反射给红外探测器,红外探测器接收到红外光后进行处理,将红外光转换成电信号,并将电信号传输给物联模块,物联模块将电信号以及检测无人机序号发送给服务器;再通过调整旋转反射镜,将红外光反射给红外发射器。
作为本发明的进一步改进,还包括:
步骤30,服务器接收到检测无人机发送的电信号和检测无人机序号后,对接收的电信号进行谱图比对,得到检测无人机序号对应检测无人机的局部区域的大气检测结果;傅里叶红外分析装置将待测立体空间区域的大气检测结果发送给服务器;服务器根据待测立体空间区域的大气检测结果以及所有检测无人机的局部区域的大气检测结果,得到待测立体空间区域的大气污染空间分布图。
作为本发明的进一步改进,还包括:
步骤40,根据所述待测立体空间区域的大气污染空间分布图,将大气检测结果异常的区域作为新的待测立体空间区域;对新的待测立体空间区域进行检测,执行步骤10~步骤30,得到大气检测结果异常的区域的大气污染空间分布图。
与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下有益效果:
(1)本发明中的检测无人机将接收到的红外光进行转发,从而检测无人机作为红外光的转发节点,实现红外光的传递,延长红外光的传输路径,扩大检测范围。而且,通过检测无人机的转发,可改变红外光的传输方向,使得傅里叶红外分析装置和检测无人机之间形成一个封闭且多段式的检测路径。傅里叶红外分析装置向第一个检测无人机发射红外光,第一个检测无人机接收的红外光携带有傅里叶红外分析装置与第一个检测无人机之间的大气信息,第一个检测无人机又将该红外光发射给第二个检测无人机,第二个检测无人机接收的红外光不仅携带有傅里叶红外分析装置与第一个检测无人机之间的大气信息,还携带有第一个检测无人机与第二个检测无人机之间的大气信息,依次传输红外光,最后一个检测无人机向傅里叶红外分析装置发射红外光,傅里叶红外分析装置接收的红外光携带有傅里叶红外分析装置与第一个检测无人机之间的大气信息,各相邻检测无人机之间的大气信息以及最后一个检测无人机与傅里叶红外分析装置之间的大气信息。经傅里叶红外分析装置分析后,可得到整个检测路径的大气污染情况,检测迅速,检测效率高。
(2)傅里叶红外分析装置和至少三个检测无人机形成至少四段式的封闭的检测路径,检测无人机可都位于同一平面,则形成的检测路径为平面形状,可检测出平面区域的大气污染情况;检测无人机也可不都在同一平面上,则形成的检测路径为立体形状,可检测出立体空间区域的大气污染情况。
(3)可以通过调整检测无人机的位置,实现调整检测路径以及检测区域的大小和位置,检测方便灵活。
(4)检测无人机不仅能够传递红外光,还能处理接收到的红外光得到电信号,将电信号发送给服务器,从而得到其红外光传输上游的检测区域的大气污染情况,即通过第一个检测无人机可得到傅里叶红外分析装置与第一个检测无人机之间的大气污染情况,通过第二个检测无人机可得到傅里叶红外分析装置与第一个检测无人机之间以及第一个检测无人机与第二个检测无人机之间的大气污染情况;依此,可以根据所有检测无人机发送的电信号以及根据傅里叶红外分析装置的检测结果,能够得到每个局部区域的大气污染情况,即傅里叶红外分析装置与第一个检测无人机之间的大气污染情况,各相邻检测无人机之间的大气污染情况,以及最后一个检测无人机与傅里叶红外分析装置之间的大气污染情况,从而得到整个区域的大气污染空间分布情况。
(5)通过将多个检测无人机布设到检测结果异常的局部区域中,在局部区域形成立体的检测路径,对检测结果异常的局部区域进行检测,可以得到异常的局部区域的大气污染空间分布,实现污染区域的精准定位,提高检测精度。
附图说明
图1为本发明实施例的大气检测系统的结构示意图;
图2为图1中傅里叶红外分析装置的结构示意图;
图3为图1中检测无人机的优选结构示意图;
图4为图3中红外检测组件的优选结构示意图。
图中:1傅里叶红外分析装置、101红外收发器、102光源、103光源收发室、104检测器、105处理器、106电源、2检测无人机、201无人机本体、202红外接收器、203红外发射器、204红外检测组件、2041旋转反射镜、2042干涉仪、2043第一反射镜、2044红外探测器、2045物联模块、205光纤、206定位仪。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案进行详细的说明。
本发明实施例提供一种大气检测系统,如图1所示,包括傅里叶红外分析装置1和至少三个检测无人机2。
本实施例中的傅里叶红外分析装置1采用现有设备。具体的,如图2所示,傅里叶红外分析装置1包括红外收发器101、光源102、光源收发室103、检测器104、处理器105和电源106,电源106给红外收发器101、光源102、检测器104和处理器105供电。红外收发器101与光源102连接,红外收发器101与检测器104连接,光源102和检测器104均与处理器105连接。光源收发室103内安装有分束器、定镜和动镜。
傅里叶红外分析装置1的工作过程为:光源102发射的入射光被分束器分为两束,一束光经透射到达动镜,另一束光经反射到达定镜,两束光分别经定镜和动镜反射后再回到分束器,由于动镜是以恒定速度作直线运动,因此,经分束器分束后的两束光将形成光程差,由此形成干涉光。将干涉光传输给红外收发器101,红外收发器101向检测样品发射,干涉光通过检测样品后,携带样品信息的干涉信号经反射被红外收发器101接收,传输给检测器,检测器对干涉信号进行处理,得到输出信号,处理器105对输出信号进行谱图比对得出污染物的半定性与半定量结果,即何种污染物以及污染物浓度。将半定性与半定量结果与国家大气质量等标准和新污染物名录进行比对,若存在管控目标污染物时,则提示检测结果异常。
本实施例中的检测无人机2,如图3所示,包括无人机本体201、红外接收器202和红外发射器203,红外接收器202和红外发射器203均安装在无人机本体201上,红外接收器202和红外发射器203通过光纤205连接。红外接收器202接收红外光后,经光纤205传输给红外发射器203,红外发射器203将红外接收器202接收的红外光再发射出去。检测无人机成为红外光的转发节点。优选的,检测无人机2还包括定位仪206,用于获取检测无人机2的位置信息(经纬度),以便能够精确控制检测无人机2到达指定位置。
优选的,检测无人机2的个数为3个、4个、5个或6个。如果检测无人机2有3个,则形成封闭且四段式的检测路径。如果检测无人机2有4个,如图1所示,则形成封闭且五段式的检测路径。如果检测无人机2有5个,则形成封闭且六段式的检测路径。如果检测无人机2有6个,则形成封闭且七段式的检测路径。
本实施例的大气检测系统,检测时,将检测无人机布设在检测区域空间内,傅里叶红外分析装置1向第一个检测无人机发射红外光,第一个检测无人机接收的红外光携带有傅里叶红外分析装置与第一个检测无人机之间的大气信息,第一个检测无人机又将该红外光发射给第二个检测无人机,第二个检测无人机接收的红外光不仅携带有傅里叶红外分析装置与第一个检测无人机之间的大气信息,还携带有第一个检测无人机与第二个检测无人机之间的大气信息。依此,相邻检测无人机之间传输红外光,最后一个检测无人机向傅里叶红外分析装置1发射红外光,傅里叶红外分析装置1接收的红外光携带有傅里叶红外分析装置与第一个检测无人机之间的大气信息,两两相邻检测无人机之间的大气信息以及最后一个检测无人机与傅里叶红外分析装置之间的大气信息。从而,经傅里叶红外分析装置1分析后,可得到红外光所经区域的大气污染情况。
本实施例的大气检测系统,通过设置至少三个检测无人机2,检测无人机将接收到的红外光再进行转发,从而检测无人机作为红外光的转发节点,实现红外光的传递,延长红外光的传递路径,扩大检测范围。而且,通过检测无人机的转发,可改变红外光的传输方向,使得傅里叶红外分析装置和检测无人机之间形成一个封闭且多段式的检测路径,最后得到的是整个检测路径的大气污染情况。至少三个检测无人机形成至少四段式的检测路径,检测无人机可都在同一个平面上,则形成的检测路径为平面形状,可检测出平面区域的大气污染情况;检测无人机也可不都在同一个平面上,则形成的检测路径为立体形状,可检测出立体空间区域的大气污染情况。再者,可以通过调整检测无人机的位置,实现调整检测路径以及检测区域的大小和位置,检测方便灵活。
优选的,检测无人机2还包括红外检测组件204,如图3所示,红外接收器202和红外发射器203通过红外检测组件204连接。红外检测组件204用于处理红外接收器202接收到的红外光,并将红外接收器202接收到的红外光传输给红外发射器203。
本实施例中的检测无人机,不仅作为转发节点传输红外光,还能处理接收到的红外光得到电信号,将电信号发送给服务器,从而得到其红外光传输上游的检测区域的大气污染情况,即通过第一个检测无人机可得到傅里叶红外分析装置与第一个检测无人机之间的大气污染情况,通过第二个检测无人机可得到傅里叶红外分析装置与第一个检测无人机之间以及第一个检测无人机与第二个检测无人机之间的大气污染情况。依此,可以根据所有检测无人机发送的电信号和傅里叶红外分析装置的检测结果,能够得到每个局部区域的大气污染情况,即傅里叶红外分析装置与第一个检测无人机之间的大气污染情况,各相邻检测无人机之间的大气污染情况,以及最后一个检测无人机与傅里叶红外分析装置之间的大气污染情况,从而得到整个区域的大气污染空间分布情况。
优选的,如图4所示,红外检测组件204包括旋转反射镜2041、干涉仪2042、第一反射镜2043、红外探测器2044和物联模块2045。其中,旋转反射镜2041用于通过调整反射面的反射角度,将来自红外发射器203的红外光反射给干涉仪2042或红外发射器203。第一反射镜2043用于将来自干涉仪2042的红外光反射给红外探测器2044。红外探测器2044与物联模块2045连接,红外探测器2044用于将红外光转换成电信号,并将电信号传输给物联模块2045。物联模块2045将电信号发送给服务器,以便服务器进行分析。
上述实施例中,当检测无人机的红外接收器接收到红外光后,经光纤205传输到旋转反射镜2041,此时旋转反射镜2041的反射角度为第一反射角度,将红外光反射到干涉仪2042,干涉仪2042对红外光进行过滤,过滤后的红外光传输到第一反射镜2043,第一反射镜2043将红外光反射给红外探测器2044,红外探测器2044将红外光转换成电信号传输给物联模块2045,物联模块2045将电信号发送给服务器,服务器对接收的电信号进行谱图比对得出污染物的半定性与半定量结果,即何种污染物以及污染物浓度。服务器将半定性与半定量结果与国家大气质量等标准和新污染物名录进行比对,若存在管控目标污染物时,则检测结果异常。调整旋转反射镜2041的反射角度,使得反射镜2041的反射角度为第二反射角度,将红外光反射给红外发射器203,红外发射器203将红外光发射出去。
本实施例中的红外检测组件204通过旋转反射镜2041实现检测与发射的间歇进行,既通过红外探测器2044实现在当前检测点位获取用于得到之前检测路径检测结果的电信号,同时又通过红外发射器203实现红外光的传递,从而可以得到每个局部区域的污染物种类和污染物浓度,继而得到整个检测区域的三维空间中大气污染分布情况。
优选的,红外接收器202通过第一调节机构安装在无人机本体201上,第一调节机构用于调节红外接收器的高度或\和接收方向。通过第一调节结构调节红外接收器的高度或\和接收方向后,以使红外接收器与位于其红外光传输上游的检测无人机的红外发射器或傅里叶红外分析装置的红外接收器相对,从而红外接收器能够顺利接收位于其红外光传输上游的检测无人机发射的红外光,如果是第一个检测无人机,则能够顺利接收傅里叶红外分析装置发射的红外光。第一调节机构可采用现有的结构,例如螺旋传动结构、升降气缸或旋转气缸等。
优选的,红外发射器203通过第二调节机构安装在无人机本体201上,第二调节机构用于调节红外发射器的高度或\和发射方向。通过第二调节结构调节红外发射器的高度或\和发射方向后,以使红外发射器与位于其红外光传输下游的检测无人机的红外接收器或傅里叶红外分析装置的红外接收器相对,从而红外发射器能够将红外光顺利发射给位于其红外光传输下游的检测无人机,如果是最后一个检测无人机,则将红外光顺利发射给傅里叶红外分析装置。第二调节机构可采用现有的结构,例如螺旋传动结构、升降气缸或旋转气缸等。
上述优选实施例的大气检测系统的工作流程如下:
为待测立体空间区域设计检测点位分布图,检测点位分布图包括检测点位置信息(经纬度)和与检测点位置信息对应的检测无人机序号。具体的,可人工调查检测区域的背景信息,获取特征污染物、重点污染区域等信息后,进行检测点位分布图的设计,也可利用现有工具根据待测立体空间区域的边界,随机选取检测点,生成检测点位分布图。在设计检测点位分布图时,所有检测点可在同一平面上,所有检测点也可不在同一平面上。根据检测点位分布图,检测无人机2飞行到其对应的检测点位置。
检测时,傅里叶红外分析装置1向第一个检测无人机发射红外光,第一个检测无人机接收的红外光携带有傅里叶红外分析装置与第一个检测无人机之间的大气信息。第一个检测无人机接收红外光后进行分析,得到检测结果并发送给服务器,然后将接收到的红外光发射给第二个检测无人机。第二个检测无人机接收的红外光不仅携带有傅里叶红外分析装置与第一个检测无人机之间的大气信息,还携带有第一个检测无人机与第二个检测无人机之间的大气信息。第二个检测无人机接收红外光后进行处理,得到电信号并发送给服务器,然后将接收到的红外光发射给第三个检测无人机。依此,相邻检测无人机之间传输红外光,且各自得到电信号并发送给服务器。最后一个检测无人机向傅里叶红外分析装置1发射红外光,傅里叶红外分析装置1接收的红外光携带有傅里叶红外分析装置与第一个检测无人机之间的大气信息,两两相邻检测无人机之间的大气信息以及最后一个检测无人机与傅里叶红外分析装置之间的大气信息。傅里叶红外分析装置1进行分析,得到红外光所经区域的大气污染情况。每一次检测,红外光的传输路径为傅里叶红外分析装置与检测无人机之间形成的封闭且多段式的。设计检测点位分布图时,可将所有检测无人机均设置在同一平面上,则形成的检测路径为平面形状,可检测出平面区域的大气污染情况。也可将检测无人机设置为不都在同一平面上,则形成的检测路径为立体形状,可检测出立体空间区域的大气污染情况。傅里叶红外分析装置1将待测立体空间区域的大气检测结果发送给服务器。
在检测过程中,每个检测无人机2的红外接收器202接收到红外光后,先通过旋转反射镜2041将红外光反射给干涉仪2042,干涉仪2042对红外光进行过滤后将红外光传输给第一反射镜2043,第一反射镜2043将红外光反射给红外探测器2044,红外探测器2044将红外光转换成电信号传输给物联模块2045,物联模块2045将电信号发送给服务器,服务器对接收的电信号进行谱图比对得出污染物的半定性与半定量结果,即何种污染物以及污染物浓度。服务器将半定性与半定量结果与国家大气质量等标准和新污染物名录进行比对,若存在管控目标污染物时,则检测结果异常。然后,再通过旋转反射镜2041将红外接收器202接收到的红外光反射给红外发射器203进行发射。具体的,服务器可通过第一个检测无人机发送的电信号分析得到傅里叶红外分析装置与第一个检测无人机之间的大气污染情况,通过第二个检测无人机发送的电信号得到傅里叶红外分析装置与第一个检测无人机之间、第一个检测无人机与第二个检测无人机之间的大气污染情况;依此,通过最后一个检测无人机发送的电信号得到傅里叶红外分析装置与其之间的大气污染情况。
服务器根据待测立体空间区域的大气检测结果以及所有检测无人机发送的局部区域的大气检测结果,可以得到每个局部区域的大气污染情况,即傅里叶红外分析装置与第一个检测无人机之间的大气污染情况,各相邻检测无人机之间的大气污染情况,以及最后一个检测无人机与傅里叶红外分析装置之间的大气污染情况,从而得到整个区域的大气污染空间分布情况。
根据待测立体空间区域的大气污染空间分布图,将大气检测结果异常的区域作为新的待测立体空间区域。对新的待测立体空间区域设计检测点位分布图,进行检测,得到大气检测结果异常的区域的大气污染空间分布图。可进一步精准定位污染区域,提高检测精度。
本发明实施例还提供一种大气检测方法,采用上述大气检测系统。大气检测方法包括:
步骤10,为待测立体空间区域设计检测点位分布图,检测点位分布图包括检测点位置信息(经纬度)和与检测点位置信息对应的检测无人机序号。根据检测点位分布图,检测无人机2飞行到对应的检测点位置。
具体的,可人工进行检测点位分布图的设计,也可利用现有工具根据待测立体空间区域的边界,随机选取检测点,生成检测点位分布图。在设计检测点位分布图时,所有检测点可在同一平面上,所有检测点也可不在同一平面上。
步骤20,傅里叶红外分析装置1向第一个检测无人机2发射红外光。第一个检测无人机2的红外接收器202接收到红外光后,传输给红外发射器203,第一个检测无人机2向第二个检测无人机2发射红外光。依次进行红外光的传输,直至最后一个检测无人机2向傅里叶红外分析装置1发射红外光。傅里叶红外分析装置1接收到红外光后,进行分析,得到待测立体空间区域的大气的检测结果。
本实施例的大气检测方法,检测无人机将接收到的红外光进行转发,从而检测无人机作为红外光的转发节点,实现红外光的传递,延长红外光的传输路径,扩大检测范围。而且,通过检测无人机的转发,可改变红外光的传输方向,使得傅里叶红外分析装置和检测无人机之间形成一个封闭且多段式的检测路径,则可得到检测路径上的大气污染情况。傅里叶红外分析装置和至少三个检测无人机形成至少四段式的封闭的检测路径,检测无人机可都位于同一平面,则形成的检测路径为平面形状,可检测出平面区域的大气污染情况;检测无人机也可不都在同一平面上,则形成的检测路径为立体形状,可检测出立体空间区域的大气污染情况。可以通过调整检测无人机的位置,实现调整检测路径以及检测区域的大小和位置,检测方便灵活。
优选的,步骤20中,每个检测无人机2的红外接收器202接收到红外光后,先通过旋转反射镜2041将红外光反射给干涉仪2042,干涉仪2042对红外光进行过滤后将红外光传输给第一反射镜2043,第一反射镜2043将红外光反射给红外探测器2044,红外探测器2044接收到红外光后进行处理,将红外光转换成电信号,并将电信号传输给物联模块2045,物联模块2045将电信号以及检测无人机序号发送给服务器。
具体的,通过第一个检测无人机发送的电信号可得到傅里叶红外分析装置与第一个检测无人机之间的大气污染情况,通过第二个检测无人机发送的电信号可得到傅里叶红外分析装置与第一个检测无人机之间、第一个检测无人机与第二个检测无人机之间的大气污染情况;依此,通过最后一个检测无人机发送的电信号可得到傅里叶红外分析装置与其之间的大气污染情况。
本实施例中的检测无人机不仅能够传递红外光,处理接收到的红外光得到电信号,将电信号发送给服务器,从而得到其红外光传输上游的检测区域的大气污染情况,可以根据所有检测无人机发送的电信号以及根据傅里叶红外分析装置的检测结果,能够得到每个局部区域的大气污染情况,从而得到整个区域的大气污染空间分布情况。
优选的,本实施例的大气检测方法还包括:
步骤30,傅里叶红外分析装置1将待测立体空间区域的大气检测结果发送给服务器。服务器根据待测立体空间区域的大气检测结果以及所有检测无人机发送的局部区域的大气检测结果,得到待测立体空间区域的大气污染空间分布图。
优选的,本实施例的大气检测方法还包括:
步骤40,根据待测立体空间区域的大气污染空间分布图,将大气检测结果异常的区域作为新的待测立体空间区域。对新的待测立体空间区域进行检测,执行步骤10~步骤30,得大气检测结果异常的区域的大气污染空间分布图。可以精准定位污染区域,提高检测精度。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的技术人员应该了解,本发明不受上述具体实施例的限制,上述具体实施例和说明书中的描述只是为了进一步说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (7)
1.一种大气检测系统,其特征在于,包括傅里叶红外分析装置(1)和至少三个检测无人机(2);所述检测无人机(2)包括无人机本体(201)、红外接收器(202)和红外发射器(203),所述红外接收器(202)和红外发射器(203)均安装在无人机本体(201)上,红外接收器(202)和红外发射器(203)连接;
所述检测无人机(2)还包括红外检测组件(204),红外接收器(202)和红外发射器(203)通过红外检测组件(204)连接;所述红外检测组件(204)用于处理红外接收器(202)接收到的红外光,并将红外接收器(202)接收到的红外光传输给红外发射器(203);所述红外检测组件(204)包括旋转反射镜(2041)、干涉仪(2042)、第一反射镜(2043)、红外探测器(2044)和物联模块(2045),所述旋转反射镜(2041)用于通过调整反射面的反射角度,将来自红外接收器(202)的红外光反射给干涉仪(2042)或红外发射器(203);所述第一反射镜(2043)用于将来自干涉仪(2042)的红外光反射给红外探测器(2044);所述红外探测器(2044)和物联模块(2045)连接;
傅里叶红外分析装置(1)向第一个检测无人机(2)发射红外光;第一个检测无人机(2)的红外接收器(202)接收到红外光后,传输给红外发射器(203),红外发射器(203)向第二个检测无人机(2)发射红外光;依次进行红外光的传输,直至最后一个检测无人机(2)向傅里叶红外分析装置(1)发射红外光;傅里叶红外分析装置(1)接收到红外光后,进行分析,得到待测立体空间区域的大气的检测结果。
2.根据权利要求1所述的大气检测系统,其特征在于,所述红外接收器(202)通过第一调节机构安装在无人机本体(201)上,所述第一调节机构用于调节红外接收器的高度和或接收方向。
3.根据权利要求1所述的大气检测系统,其特征在于,所述红外发射器(203)通过第二调节机构安装在无人机本体(201)上,所述第二调节机构用于调节红外发射器的高度和或发射方向。
4.根据权利要求1所述的大气检测系统,其特征在于,所述检测无人机(2)的个数为3个、4个、5个或6个。
5.一种大气检测方法,其特征在于,采用权利要求1~4任意一项所述的大气检测系统;所述大气检测方法包括:
步骤10,为待测立体空间区域设计检测点位分布图,所述检测点位分布图包括检测点位置信息和与检测点位置信息对应的检测无人机序号;根据检测点位分布图,检测无人机(2)飞行到对应的检测点位置;
步骤20,傅里叶红外分析装置(1)向第一个检测无人机(2)发射红外光;第一个检测无人机(2)的红外接收器(202)接收到红外光后,传输给红外发射器(203),红外发射器(203)向第二个检测无人机(2)发射红外光;依次进行红外光的传输,直至最后一个检测无人机(2)向傅里叶红外分析装置(1)发射红外光;傅里叶红外分析装置(1)接收到红外光后,进行分析,得到待测立体空间区域的大气的检测结果;
所述步骤20中,每个检测无人机(2)的红外接收器(202)接收到红外光后,先通过调整旋转反射镜(2041)将红外光反射给干涉仪(2042),干涉仪(2042)对红外光进行过滤后将红外光传输给第一反射镜(2043),第一反射镜(2043)将红外光反射给红外探测器(2044),红外探测器(2044)接收到红外光后进行处理,将红外光转换成电信号,并将电信号传输给物联模块(2045),物联模块(2045)将电信号以及检测无人机序号发送给服务器;再通过调整旋转反射镜(2041),将红外光反射给红外发射器(203)。
6.根据权利要求5所述的大气检测方法,其特征在于,还包括:
步骤30,服务器接收到检测无人机(2)发送的电信号和检测无人机序号后,对接收的电信号进行谱图比对,得到检测无人机序号对应的检测无人机的局部区域的大气检测结果;傅里叶红外分析装置(1)将待测立体空间区域的大气检测结果发送给服务器;服务器根据待测立体空间区域的大气检测结果以及所有检测无人机的局部区域的大气检测结果,得到待测立体空间区域的大气污染空间分布图。
7.根据权利要求6所述的大气检测方法,其特征在于,还包括:
步骤40,根据所述待测立体空间区域的大气污染空间分布图,将大气检测结果异常的区域作为新的待测立体空间区域;对新的待测立体空间区域进行检测,执行步骤10~步骤30,得到大气检测结果异常的区域的大气污染空间分布图。
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