SK8559Y1 - Device for remote monitoring of environmental parameters using a drone - Google Patents
Device for remote monitoring of environmental parameters using a drone Download PDFInfo
- Publication number
- SK8559Y1 SK8559Y1 SK50107-2018U SK501072018U SK8559Y1 SK 8559 Y1 SK8559 Y1 SK 8559Y1 SK 501072018 U SK501072018 U SK 501072018U SK 8559 Y1 SK8559 Y1 SK 8559Y1
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- drone
- sensor
- environmental parameters
- camera
- remote monitoring
- Prior art date
Links
Abstract
Description
S K 8559 ΥίS K 8559 Υί
Oblasť technikyTechnical field
Technické riešenie sa týka spôsobu usporiadania jednotlivých komponentov zariadenia na meranie parametrov na získanie údajov o aktuálnom stave životného prostredia. Technické riešenie je možné zaradiť do oblasti monitoringu a tvorby inteligentných systémov monitorovania stavu životného prostredia.The technical solution relates to a method of arranging individual components of a parameter measuring device to obtain data on the current state of the environment. The technical solution can be included in the field of monitoring and creation of intelligent environmental monitoring systems.
Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Merania parametrov životného prostredia vo výškach, napríklad meteorologických údajov či imisných hodnôt rôznych polutantov životného prostredia, sa realizujú použitím rôznej techniky. Spočiatku boli používané balóny na vojenské účely, neskôr meteorologické balóny, ktoré sú dnes sofistikovanejšie a vynášajú náklad - prístroj (sondu) cez padáka radarový kútový odrážač. Nevýhodou balónov je to, že sú unášané vzdušnými prúdmi a hoci existujú nástroje na predikciu letu a miesta pristátia balóna, s úplnou presnosťou sa miesto pristátia nedá určiť. Preto je balón vybavený GPS modulom na zisťovanie polohy. Elektronika v sonde počas letu posiela na zem rádiovým prenosom telemetrické údaje (teploty, tlak, GPS polohu a iné) a vďaka telemetrii je možné sledovať aktuálnu polohu a výšku balóna a pri klesaní nájsť miesto dopadu. Náklad by mal aj po dopade na zem vysielať rádiový signál, vďaka ktorému je možné náklad (sondy) dohľadať aj v náročnejšom teréne. Nevýhodou tohto riešenia je teda obťažná manévrovacia schopnosť balóna a možnosť poškodenia sondy pri pristávaní padákom, veľkou výhodou je však výška doletu až do 30 km, ktorá sa lietadlami nedosiahne. Na tento diaľkový prieskum Zeme boli neskôr nasadené vzducholode, lietadlá, vrtuľníky, družice a satelity. Prvé aplikácie boli na vojenské účely, neskôr aj na civilné využitie v meteorológii, v geografických informačných systémoch a podobne. Podľa umiestnenia snímačov - sond sa diaľkový prieskum delí na letecký a kozmický.Measurements of environmental parameters at altitudes, such as meteorological data or immission values of various environmental pollutants, are made using different techniques. Initially, balloons were used for military purposes, later meteorological balloons, which are now more sophisticated and carry cargo - instrument (probe) through the parachute radar corner reflector. The disadvantage of balloons is that they are carried by the air currents, and although there are tools to predict the flight and landing location of the balloon, the landing location cannot be determined with complete accuracy. Therefore, the balloon is equipped with a GPS module for positioning. In-flight electronics transmit telemetric data (temperature, pressure, GPS position, etc.) to the ground by radio transmission, and thanks to telemetry, it is possible to monitor the current position and height of the balloon and find the point of impact when descending. The cargo should also transmit a radio signal even after it has hit the ground, making it possible to track the cargo (probes) even on more difficult terrain. The disadvantage of this solution is therefore the difficult maneuverability of the balloon and the possibility of damage to the probe when landing by parachute, but a great advantage is the range of up to 30 km, which is not reached by aircraft. Later, airships, aircraft, helicopters, satellites and satellites were deployed for this remote sensing. The first applications were for military purposes, and later for civilian use in meteorology, geographic information systems and the like. Depending on the location of sensors - remote sensing is divided into aerospace and space.
Letecký diaľkový prieskum v nižších výškových doletoch, približne pár desiatok metrov, môžu zabezpečiť aj drony. Dron je diaľkovo riadené bezpilotné lietadlo - UAV (Unmanned Aerial Vehicle). Inteligentné drony - multikoptéry s GPS si zapamätajú miesto vzletu a vrátia sa naň, vyhýbajú sa prekážkam vďaka zabudovaným senzorom, vytvárajú prostredníctvom zabudovanej kamery fotografie a videozáznamy, vie sa im zadať trasa letu, zostávajú visieť na jednom mieste a to je výhoda pri monitoringu merania parametrov príslušnými senzormi v danej výške. Je to teda nová aplikácia pri meraní fyzikálnych, chemických či biologických faktorov životného prostredia. Prevádzkovanie multikoptéry sa posudzuje ako výkon letových prác, preto podlieha táto činnosť oprávneniu na výkon od Dopravného úradu. Doterajšie využitie multikoptér závisí od ich konštrukcie, nosnosti nákladu, prevádzkovania - funkčnosti akumulátorov. Súčasné použitie je pri snímkovaní terénu (stav lesov, zveri, kataster - monitorovanie čiernych stavieb), donáške balíkov, preprave nákladov v stavebníctve (bez potreby stavania lešenia), hľadanie nezvestných osôb s využitím termovízie a podobne. Opisovaná navrhovaná aplikácia sa týka využitia dronu - multikoptéry pre potreby monitorovania stavu životného prostredia a merania jeho parametrov.Drones can also provide aerial remote sensing at lower altitudes, approximately a few tens of meters. The drone is a remote controlled UAV (Unmanned Aerial Vehicle). Intelligent drones - GPS multicopters memorize and return to take-off, avoid obstacles due to built-in sensors, create photos and videos via built-in camera, know their route, hang in one place and benefit from monitoring parameter measurements appropriate sensors at a given height. It is therefore a new application for measuring physical, chemical or biological environmental factors. The operation of the multicopter is considered to be the performance of flight work, therefore this activity is subject to authorization by the Transport Authority. The use of multicopters up to now depends on their design, load capacity, operation - battery functionality. The current use is in terrain imaging (state of forests, animals, cadastre - monitoring of black buildings), parcel delivery, transportation of construction costs (without the need of scaffolding), searching for missing persons using thermovision and so on. The described proposed application concerns the use of a drone - multicopter for the needs of environmental monitoring and measurement of its parameters.
Podstata technického riešeniaThe essence of the technical solution
Podstatu zariadenia na diaľkové monitorovanie parametrov životného prostredia s použitím dronu tvorí samotný dron s kamerou - inteligentná multikoptéra minimálne so štyrmi vrtuľami a s kamerou schopnou vytvárať videozáznamy a fotografie. Stvorsmerový systém detekcie prekážok umožňuje vyhýbať sa prekážkam za letu. Táto multikoptéra má v nosnej konštrukcii záves s kamerou a systémy detekcie prekážok (spodný a predný), USB port, LED indikátor kamery, slot pre micro - SD kartu kamery, predné LED, letový indikátor modulu, motory, vrtule, antény v tvare stojky na pristávame, inteligentný pohonný akumulátor s indikátorom stavu a hlavný vypínač.The essence of the drone remote monitoring of environmental parameters is the camera drone itself - an intelligent multicopter with at least four propellers and a camera capable of producing video and photographs. A four-way obstacle detection system avoids obstacles in flight. This multicopter has a camera hinge and obstacle detection systems (bottom and front), USB port, camera LED indicator, camera micro-SD card slot, front LED, module flight indicator, motors, propellers, props, landing, an intelligent propulsion battery with status indicator and a main switch.
Dron je riadený vysielačom s ovládacími prvkami na vytváranie snímok, videozáznamov, nastavovanie expozície, ovládanie závesu kamery a samotnej navigácie dronu. Obraz z kamery je možné v reálnom čase sledovať na výklopnej obrazovke monitora. Súčasťou vysielača sú okremrôznych ovládačov a oznamovačov aj antény, držiak, akumulátor a nabíjacia zásuvka. Dron a vysielač sú komerčne dostupné v rôznych kvalitatívnych prevedeniach.The drone is controlled by a transmitter with controls for taking pictures, videos, adjusting exposure, controlling the camera hinge, and drone navigation itself. The camera image can be viewed in real time on the monitor tilting screen. In addition to various controls and tell-tales, the transmitter also includes antennas, holder, battery and charging socket. The drone and transmitter are commercially available in a variety of quality versions.
Na monitorovanie parametrov životného prostredia je potrebné k spodnej časti dronu k stojkám upevniť závesné zariadenie a na to umiestniť snímač na požadované meranie. Záves musí mať takú vzdialenosť od kamery, aby bolo možné kamerou natáčať nielen na sledovanie okolia, ale aj na odčítavanie meraných hodnôt na oznamovací (displeji) snímača. Z tohto dôvodu je spravidla snímač na meranie parametrov životného prostredia v podvese pod stojkou dronu. Na upevnenie závesného zariadenia a snímača je potrebné dron pred štartom umiestniť na stojan. Stojan musí mať v strede priestor na manipuláciu a jeho výška má umožniť voľné zavesenie závesu a snímača pre skúšku natáčania kamery na oznamovač snímača. Tabletový počítačIn order to monitor the environmental parameters, it is necessary to attach a pendant device to the bottom of the drone to the props and place the sensor for the required measurement. The hinge must be at a distance from the camera so that the camera can be rotated not only to monitor the surroundings, but also to read the measured values on the sensor display. For this reason, a sensor for measuring environmental parameters is usually in the pod below the drone foot. To fasten the suspension device and the sensor, the drone must be placed on the stand before starting. The stand shall have room for manipulation in the center and its height shall allow a free suspension of the hinge and sensor to test the camera rotation on the sensor tell-tale. Tablet computer
S K 8559 ΥΙ slúži na zaznamenávanie údajov zo snímkovania počas letu dronu (čas, meraný parameter, výška a podobne), resp. po ukončení meraní na ich vyvolávanie príslušným softvérom a na prehrávanie videozáznamov či fotografií a spracovanie protokolov z meraní z USB kľúča. Obsluha zariadenia môže byť vykonávaná minimálne jednou osobou, ak nie je potrebné zaznamenávať priebežne merané údaje na tabletový počítač, čo býva spravidla pri kontinuálnom zaznamenávaní údajov programovateľným snímačom parametrov životného prostredia. V opačnom prípade je na obsluhu potrebných viac osôb.S K 8559 na is used to record data from the drone flight (time, measured parameter, height, etc.), respectively. after the measurements have been completed to retrieve them with the appropriate software and to play back the video or photo and to process the measurement logs from the USB stick. Operation of the device can be performed by at least one person, if it is not necessary to record continuously measured data on a tablet computer, which is usually a programmable environmental parameter sensor for continuous data recording. Otherwise, more people are required to operate.
Interakcie medzi človekom obsluhujúcim dron a vysielačom spočívajú v jeho navigovaní na miesta merania, pričom je spätné odosielanie informácií a obrazu z dronu do vysielača. Na displeji vysielača sa zobrazujú letové údaje a možnosti natáčania kamery pre tvorbu fotografií či videosnímkov. Ďalšou činnosťou je zaznamenávanie a vyhodnocovanie údajov o meraní zo snímača alebo viacerých snímačov cez kameru dronu do tabletu v priebehu meraní alebo po ukončení prehratím videozáznamu.The interaction between the person operating the drone and the transmitter is to navigate it to the measurement site, sending back information and image from the drone to the transmitter. The transmitter display shows flight data and camera recording options for taking photos or video clips. Another activity is to record and evaluate measurement data from a sensor or multiple sensors via a drone camera to the tablet during measurements or after playback by playing a video.
Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Technické riešenie je vysvetlené pomocou obr. 1, kde je perspektívne zobrazenie jednotlivých súčastí zariadenia na diaľkové monitorovanie parametrov životného prostredia v exteriéri s použitím dronu.The technical solution is explained by means of FIG. 1, which is a perspective view of individual components of a remote monitoring device for environmental parameters outdoors using a drone.
Príklady uskutočneniaEXAMPLES
Na obr. 1 je uvedený príklad uskutočnenia zariadenia na diaľkové monitorovanie parametrov životného prostredia s použitím dronu, ktorý pozostáva z inteligentnej multikoptéry 1 s kamerou a vysielača 2 s ovládacími prvkami, pričom k stojkám na spodnej časti mutikoptéry 1 je upevnené závesné zariadenie 3 na uchytenie snímača 4 na požadované meranie v podvese. Táto zostava je umiestnená na stojane 5, ktorý slúži na montáž závesného zariadenia 3 a štartovanie. Tabletový počítač 6 slúži na zaznamenávanie a vyhodnocovanie údajov z meraní letu multikoptéry 1.In FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a device for remote monitoring of environmental parameters using a drone consisting of an intelligent multicopter 1 with a camera and a transmitter 2 with controls, a hanger device 3 for attaching the sensor 4 to the required measurement in the pod. This assembly is placed on a stand 5, which serves for mounting the hitching device 3 and starting. The tablet computer 6 is used to record and evaluate flight measurement data of the multicopter 1.
Priemyselná \yužiteľnosťIndustrial Usability
Zariadenie na diaľkové monitorovanie parametrov životného prostredia s použitím dronu a príslušných senzorov môže slúžiť na merania teploty, vlhkosti, osvetlenia - neionizačného i ionizačného žiarenia, koncentrácie plynov v ovzduší, termosnímkovanie a podobne. Využitie je v realizácii meraní snímačom v určitej výške nad terénom, pri zdrojoch emisií napríklad pri hlave komína i na ťažko prístupných a pre človeka nebezpečných miestach. Aplikácie sú možné v exteriéri alebo i v interiéri halových objektov.Remote monitoring of environmental parameters using a drone and associated sensors can be used to measure temperature, humidity, illumination - both non-ionizing and ionizing radiation, atmospheric gas concentrations, thermal imaging, and the like. It is used in the realization of measurements by a sensor at a certain height above the terrain, at emission sources, for example at the chimney head, also in hard-to-reach and dangerous places for humans. Applications are possible indoors or indoors.
Využitie je možné v oblasti monitoringu a tvorby inteligentných systémov monitorovania stavu životného prostredia pri dodržaní všetkých legislatívnych predpisov a oprávnení na prevádzkovanie dronu.It is possible to use it in the area of monitoring and creation of intelligent systems for monitoring the state of the environment while observing all legislative regulations and authorizations to operate the drone.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SK50107-2018U SK8559Y1 (en) | 2018-10-31 | 2018-10-31 | Device for remote monitoring of environmental parameters using a drone |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SK50107-2018U SK8559Y1 (en) | 2018-10-31 | 2018-10-31 | Device for remote monitoring of environmental parameters using a drone |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SK501072018U1 SK501072018U1 (en) | 2019-04-02 |
SK8559Y1 true SK8559Y1 (en) | 2019-09-03 |
Family
ID=65893536
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SK50107-2018U SK8559Y1 (en) | 2018-10-31 | 2018-10-31 | Device for remote monitoring of environmental parameters using a drone |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SK (1) | SK8559Y1 (en) |
-
2018
- 2018-10-31 SK SK50107-2018U patent/SK8559Y1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SK501072018U1 (en) | 2019-04-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6885299B2 (en) | Geopositionable expendable sensors and the use therefor for monitoring surface conditions | |
CN209014148U (en) | Airborne auditing system | |
CN106687878B (en) | System and method for monitoring with visual indicia | |
CN105247593B (en) | Flight control for flight-restricted regions | |
US6840480B2 (en) | Miniature, unmanned aircraft with interchangeable data module | |
JP5656316B1 (en) | System including a marker device and method using the same | |
JP2008150028A (en) | Unmanned sensor placement in cluttered terrain | |
CN107531217A (en) | Identification or the apparatus and method of detection barrier | |
IL91659A (en) | Geophysical survey system | |
US20220221398A1 (en) | System and method for remote analyte sensing using a mobile platform | |
US20210241635A1 (en) | Flight altitude estimation systems and methods | |
US20230097186A1 (en) | Locomotion systems and methods for aerial vehicles | |
Nithyavathy et al. | Detection of fire prone environment using Thermal Sensing Drone | |
JP2016208065A (en) | Animal population survey system | |
KR20220049964A (en) | Unmanned aerial vehicle monitoring system | |
SK8559Y1 (en) | Device for remote monitoring of environmental parameters using a drone | |
Sokač et al. | UAV application in ecology: Data collecting with quad-copter equipped with Arduino based measurement platform | |
Esposito et al. | An integrated electro-optical payload system for forest fires monitoring from airborne platform | |
Lin et al. | Application of multi-band networking and UAV in natural environment protection and disaster prevention | |
SK500272019A3 (en) | Device for remote monitoring of environmental parameters using a drone | |
SK8888Y1 (en) | Device for remote monitoring of environmental parameters by modified drone | |
SK500432020A3 (en) | Device for remote monitoring of environmental parameters by modified drone | |
Safonova et al. | An overview of high-altitude balloon experiments at the Indian Institute of Astrophysics | |
Apaza et al. | Development of two UAVs for volcano studies in southern Peru | |
SK500102020U1 (en) | Equipment for remote monitoring of lighting parameters of the environment by a modified drone |