CN206991123U - 一种基于无人机的污染检测系统 - Google Patents

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邱自兵
何姝
王志苗
易丽德
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Abstract

本实用新型公开了一种基于无人机的污染检测系统，包括无人机平台和地面指挥平台，其中，无人机平台包括无人机、光谱成像仪、空气检测仪、光学摄像头、全球定位器和通信单元；所述地面指挥平台包括显示器、光谱分析芯片、地理数据库、通信天线和平台控制器；所述地理数据库、显示器、光谱分析芯片连接平台控制器，所述平台控制器连接通信天线，所述通信天线连接无人机平台；光谱成像仪、空气检测仪、光学摄像头、全球定位器分别连接通信模块。本实用新型通过无人机搭载光谱成像仪、空气检测仪以获取水质数据和空气污染值等污染信息，通过光学摄像头获取污染证据，可以降低人工的成本，提高治理的效率。

Description

一种基于无人机的污染检测系统
技术领域
本实用新型涉及一种基于无人机的污染检测系统，属于环境测量领域。
背景技术
随着我国地域广大，工业众多，工场会产生各种各样的污染，而由于环保局的人力限制，难以对各自污染排放行为进行监控，更有甚者，企业会和环保局玩捉迷藏，这样不利于环境的保护。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型通过提供一种基于无人机的污染检测系统。
本实用新型采用的技术方案为一种基于无人机的污染检测系统，包括无人机平台和地面指挥平台，其中，无人机平台包括无人机、光谱成像仪、空气检测仪、光学摄像头、全球定位器和通信单元；所述地面指挥平台包括显示器、光谱分析芯片、地理数据库、通信天线和平台控制器；所述地理数据库、显示器、光谱分析芯片连接平台控制器，所述平台控制器连接通信天线，所述通信天线连接无人机平台；光谱成像仪、空气检测仪、光学摄像头、全球定位器分别连接通信模块。
优选地，所述平台控制器还包括用于接收外部参数的参数输入组件，平台控制器基于外部参数访问地理数据库并输出飞行路径，基于飞行路径和飞行控制代码输出飞行路径指令，通过通信天线将飞行路径指令发送至无人机，无人机沿着飞行路径指令所指示的路径飞行。
优选地，所述光谱成像仪、空气检测仪、光学摄像头、全球定位器基于预设的频率输出光谱图像、空气污染值、光学图像和定位值，通过通信单元将光谱图像、空气污染值、光学图像和定位值反馈至地面指挥平台。
优选地，所述平台控制器还包括路径纠正芯片，该芯片获取来至全球定位器输出的定位值，当定位值偏离飞行路径超过警戒值，则输出路径纠正指令，该指令用于控制无人机改变飞行路径。
优选地，所述光谱分析芯片接收并解析光谱图像以获取水质数据，所述平台控制器结合水质数据、定位值和地理数据库并生成附有水质数据的数字地图。
优选地，所述平台控制器结合空气污染值、定位值和地理数据库并生成附有空气污染值的数字地图。
优选地，所述平台控制器还包括警示芯片，用于基于预设的阈值处理水质数据和空气污染值，当水质数据和空气污染值高于阈值时，输出对应的警示信号并显示于显示器。
优选地，所述平台控制器还包括光学图像处理芯片，基于模式识别处理光学图像以锁定环保监控要点，所述环保监控要点包括污染源产生位置、装置和建筑。
优选地，所述警示芯片还用于输出确认行为控制指令，该指令用于变化无人机飞行姿态并控制光谱成像仪、空气检测仪、光学摄像头再次输出光谱图像、空气污染值和光学图像。
本实用新型的有益效果为通过无人机搭载光谱成像仪、空气检测仪以获取水质数据和空气污染值等污染信息，通过光学摄像头获取污染证据，可以降低人工的成本，提高治理的效率。
附图说明
图1所示为基于本实用新型实施例的一种基于无人机的污染检测系统的示意图。
具体实施方式
以下结合实施例对本实用新型进行说明。
基于实用新型的实施例，如图1所示一种基于无人机的污染检测系统，包括无人机平台和地面指挥平台，其中，无人机平台包括无人机、光谱成像仪、空气检测仪、光学摄像头、全球定位器和通信单元；所述地面指挥平台包括显示器、光谱分析芯片、地理数据库、通信天线和平台控制器；所述地理数据库、显示器、光谱分析芯片连接平台控制器，所述平台控制器连接通信天线，所述通信天线连接无人机平台；光谱成像仪、空气检测仪、光学摄像头、全球定位器分别连接通信模块。
所述平台控制器还包括用于接收外部参数的参数输入组件，平台控制器基于外部参数访问地理数据库并输出飞行路径，基于飞行路径和飞行控制代码输出飞行路径指令，通过通信天线将飞行路径指令发送至无人机，无人机沿着飞行路径指令所指示的路径飞行。
参数输入组件包括键盘鼠标或者用于接收外界数据的接口和数据处理器；
由于地面整体是很大的，而可能产生污染的地区，主要是工业区，因此，针对性的输入一些地理参数(即外部参数)，能够针对一些风险较大的区域进行重点监控，有利于降低无人机的使用频率，提高利用率。
所述光谱成像仪、空气检测仪、光学摄像头、全球定位器基于预设的频率输出光谱图像、空气污染值、光学图像和定位值，通过通信单元将光谱图像、空气污染值、光学图像和定位值反馈至地面指挥平台。
无人机搭载的多光谱成像仪针对水域生成多光谱图像，直观全面地监测地表水环境质量状况，提供水质富营养化、水华、水体透明度等信息，从而达到对水质特征污染物监视目的；根据事先设定的路径，逐步进行水域作业以获得对应的光谱图；
现有的空气检测仪可以检测多种污染物，例如PM2.5、PM10、SO2、NO、CO等大气指标。
所述平台控制器还包括路径纠正芯片，该芯片获取来至全球定位器输出的定位值，当定位值偏离飞行路径超过警戒值，则输出路径纠正指令，该指令用于控制无人机改变飞行路径。
设定一个阈值，当无人机偏移预定的路径到一定范围的时候，发出一个指令让无人机返回预定的路径。
所述光谱分析芯片接收并解析光谱图像以获取水质数据，所述平台控制器结合水质数据、定位值和地理数据库并生成附有水质数据的数字地图。
所述平台控制器结合空气污染值、定位值和地理数据库并生成附有空气污染值的数字地图。
记录空气污染值和当前的定位值，定位值结合地理数据库(可以使现有的百度地图等数字地铁，原理和手机一致)，输出一个数字地图，然后在对应的坐标上附加一个空气污染值；
水质数据对应的数字地图方法一致，将数字地图输出到显示器。
所述平台控制器还包括警示芯片，用于基于预设的阈值处理水质数据和空气污染值，当水质数据和空气污染值高于阈值时，输出对应的警示信号并显示于显示器。
所述平台控制器还包括光学图像处理芯片，基于模式识别处理光学图像以锁定环保监控要点，所述环保监控要点包括污染源产生位置、装置和建筑。
在有一部分的污染源是已知的情况下，可以制作一个图像处理模板，该模板包括上述的染源产生位置、装置和建筑，可以有利于快速的针对光学图像进行处理，提高效率。
所述警示芯片还用于输出确认行为控制指令，该指令用于变化无人机飞行姿态并控制光谱成像仪、空气检测仪、光学摄像头再次输出光谱图像、空气污染值和光学图像。
以上所述，只是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。在本实用新型的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。

Claims (9)

1.一种基于无人机的污染检测系统，其特征在于，包括无人机平台和地面指挥平台，其中，
无人机平台包括无人机、光谱成像仪、空气检测仪、光学摄像头、全球定位器和通信单元；
所述地面指挥平台包括显示器、光谱分析芯片、地理数据库、通信天线和平台控制器；
所述地理数据库、显示器、光谱分析芯片连接平台控制器，所述平台控制器连接通信天线，所述通信天线连接无人机平台；
光谱成像仪、空气检测仪、光学摄像头、全球定位器分别连接通信模块。
2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的污染检测系统，其特征在于，所述平台控制器还包括用于接收外部参数的参数输入组件，平台控制器基于外部参数访问地理数据库并输出飞行路径，基于飞行路径和飞行控制代码输出飞行路径指令，通过通信天线将飞行路径指令发送至无人机，无人机沿着飞行路径指令所指示的路径飞行。
3.根据权利要求1所述的一种基于无人机的污染检测系统，其特征在于，所述光谱成像仪、空气检测仪、光学摄像头、全球定位器基于预设的频率输出光谱图像、空气污染值、光学图像和定位值，通过通信单元将光谱图像、空气污染值、光学图像和定位值反馈至地面指挥平台。
4.根据权利要求2所述的一种基于无人机的污染检测系统，其特征在于，所述平台控制器还包括路径纠正芯片，该芯片获取来至全球定位器输出的定位值，当定位值偏离飞行路径超过警戒值，则输出路径纠正指令，该指令用于控制无人机改变飞行路径。
5.根据权利要求3所述的一种基于无人机的污染检测系统，其特征在于，所述光谱分析芯片接收并解析光谱图像以获取水质数据，所述平台控制器结合水质数据、定位值和地理数据库并生成附有水质数据的数字地图。
6.根据权利要求3所述的一种基于无人机的污染检测系统，其特征在于，所述平台控制器结合空气污染值、定位值和地理数据库并生成附有空气污染值的数字地图。
7.根据权利要求3所述的一种基于无人机的污染检测系统，其特征在于，所述平台控制器还包括警示芯片，用于基于预设的阈值处理水质数据和空气污染值，当水质数据和空气污染值高于阈值时，输出对应的警示信号并显示于显示器。
8.根据权利要求3所述的一种基于无人机的污染检测系统，其特征在于，所述平台控制器还包括光学图像处理芯片，基于模式识别处理光学图像以锁定环保监控要点，所述环保监控要点包括污染源产生位置、装置和建筑。
9.根据权利要求7所述的一种基于无人机的污染检测系统，其特征在于，所述警示芯片还用于输出确认行为控制指令，该指令用于变化无人机飞行姿态并控制光谱成像仪、空气检测仪、光学摄像头再次输出光谱图像、空气污染值和光学图像。
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