基于大数据的无人机大气环境监测系统技术方案

一种基于大数据的无人机大气环境监测系统，其包括无人机载检测设备，所述无人机载检测设备包括壳体和设置在壳体内的电气装置，检测设备的壳体至少分成两个腔室，气体含量传感器和PM粉尘浓度传感器分别设置在两个腔室中。本发明专利技术将PM粉尘的传感器和用于测量其它气体含量的传感器设置在不同的腔室中，大大提高了测量准确性。

UAV air environment monitoring system based on big data

An unmanned air environment monitoring system based on large data including unmanned airborne detection equipment. The unmanned airborne detection equipment includes a shell and an electrical device installed in the shell. The shell of the detection device is divided into at least two chambers, the gas content sensor and the PM dust concentration sensor are set in two chambers, respectively. In the middle. The sensor of the PM dust and the sensor for measuring other gas content are arranged in different chambers, which greatly improves the measuring accuracy.

【技术实现步骤摘要】
基于大数据的无人机大气环境监测系统
本专利技术提供一种基于大数据的无人机大气体环境监测系统，属于测量

技术介绍
近年来，随着社会经济的发展和工业自动化程度的提高，各种机械设备的运转，公路上机动车日益递增，每时每刻都在燃烧汽油或者煤炭，向大气排放大量的氮氧化物、硫化物、煤尘烟。各种天气、雾霾PM2.5、CO、SO2、NO2、O3气体等污染物对人们的出行、身体健康造成极大困扰，环境治理已刻不容缓。然而我们也能清楚的看到，依据国控点地面检测数据所作出的预测与实际环境污染状况的发展还是存在较大差距，此外，依据地面监测数据所实施的治理手段，如地面洒水、建筑工地遮盖、交通限行、工业限产、锅炉改造、脱硫脱硝处理等方案，效果也不尽如人意。作为继航空、航天遥感后的第3代遥感技术的无人机遥感技术,具有立体监测、响应速度快、监测范围广、地形干扰小等优点,是今后进行大气突发事件污染源识别和浓度监测的重要发展方向之一。现有技术中利用无人机载测量设备对气体环境进行测量，用于测量PM粉尘的传感器和用于测量CO、SO2、NO2、O3、H2S、NH3等的传感器处理于同一腔室，使得测量CO、SO2、NO2、O3、H2S、NH3等的传感器探头的被粉尘包覆，降低了测量精度。
技术实现思路
为克服现有技术中存在的缺点，本专利技术提供一种基于大数据的无人机大气体环境监测系统，其将PM粉尘的传感器和用于测量其它气体含量的传感器设置在不同的腔室中，大大提高了测量准确性。为实现所述专利技术目的，本专利技术提供一种基于大数据的无人机大气环境监测系统，其包括通过无线链路连接的无人机载检测设备和地面服务器，其中，无人机载检测设备包括壳体和设置在壳体内的电气装置，电气装置包括气体含量传感器、PM粉尘浓度传感器、第一处理器、定位授时模块、第一存储器和第一通信模块，定位授时模块用于获取无人机的位置信息和检测设备进行数据采集时的时间信息；所述气体含量传感器用于获取无人机所处位置处的多种气体含量，并将气含量传送给第一处理器；所述PM粉尘浓度传感器用于获取无人机所处位置处的PM粉尘浓度，并将浓度信息提供给第一处理器，所述第一处理器将气体含量数据、PM粉尘浓度、位置信息和时间信息进行融合处理，而后通过通信模块传感给地面服务器，其特征在于，将壳体至少分成两个腔室，气体含量传感器和PM粉尘浓度传感器分别设置在第一腔室和第二腔室中。优选地，第一腔室至少包括进气孔和排气孔，沿气流的上游设置有微型过滤器，所述微型过滤器用于过滤PM粉尘。优选地，在第一腔室中还设置有气泵，所述气泵的进气口连通于过滤器的排气口，气泵的排气口连通于设置于气体含量传感器探头的腔室部分。优选地，无人机载检测设备通过吊舱固定于无人机的机体上，所述吊舱包括第一安装板和第二安装板，第一安装板上设置有螺孔，利用螺钉通过螺孔将第一安装板固定于检测设备的外壳上，第一安装板上设置有燕尾型凸肋；第二安装板上设置有螺孔，利用螺钉通过螺将第二安装板固定于无人机的机体上，第二安装板上设置有与燕尾型凸肋相配合的燕尾槽。优选地，地面服务器至少包括第二通信模块、第二处理器、显示器和第二存储器，所述第二通信模块用于接收检测设备发送来的数据，并存储于第二存储器中，所述第二存储器中还存储有气体分析应用程序，所述第二处理器调用第二存储器中存储的气体分析应用程序，并对所接收的数据进行处理，而后在显示器上进行显示。优选地，所述气体分析应用程序至少包括实时数据展示模块、历史数据查询模块、区域污染概率分析和污染排名统计模块，其中，所述实时数据展示模块，将接收的检测设备传送来传感器所探测的数据进行综合展示，以不同的颜色代表不同污染级别。优选地，历史数据查询模块，其安装时间将顺序将各位置的气体参数进行存储，当用户需要查询某时间的数据时，处理器将该时间的数据在显示器上进行显示。优选地，区域污染概率分析模块计算一段时间内，各区域的气体含量及粉尘浓度，统计污染超标的概率从而能够得到经常发生污染的区域。优选地，污染排名统计模块对各区域的气体含量及粉尘浓度进行排序。优选地，气体含量传感器包括但不限于：一氧化碳传感器、二氧化氮传感器、硫化氢传感器、氨气传感器和臭氧传感器，所述PM粉尘浓度包括PM10粉尘浓度传感器和PM2.5粉尘浓度传感器。与现有技术相比，由于本专利技术将测量CO、SO2、NO2、O3、H2S、NH3的探头和PM粉尘探头设置在不同的腔室中，使得测量CO、SO2、NO2、O3、H2S、NH3等含量的测量精度大大提高。附图说明图1是本专利技术提供的无人机载检测设备的电气装置组成框图；图2是本专利技术提供的无人载检测设备的外壳示意图；图3是本专利技术提供的无人机载检测设备的测试气体腔的组成示意图；图4是本专利技术提供吊舱的组成结构图；图5是本专利技术提供的数据采集器的电路图；图6是本专利技术提供的信号调理器的电路图；图7是本专利技术提供的气泵驱动器的电路图；图8是本专利技术提供的地面服务器的组成框图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是电连接，也可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。根据一个实施例，本专利技术提供的基于大数据的无人机大气环境监测系统包括通过无线链路连接的无人机载检测设备和地面服务器，其中，无人机载检测设备包括壳体和设置在壳体内的电气装置。图1是本专利技术提供的无人机载检测设备的电气装置的组成框图，如图1所示，检测设备至少包括处理器10、存储器和数据采集器15，处理器10例如为CPU，其将数据采集器15获取的数据存储于存储器中，所述存储器包括EEPROM和RAM；所述数据采集器用于采集所处环境的气体含量和PM粉尘浓度，如CO、SO2、NO2、O3、H2S、NH3和PM粉尘浓度等，数据采集器包括至少包括用于将所采集的物理信号转换为电信号的传感器、用于对传感器提供的信号进行放大的程控大器和可编程逻辑器，所述可编程逻辑器用于给程控放大器提供控制信号，后续结合图5和图6进行详细说明。所述传感器包括气体含量传感器和PM粉尘浓度传感器，所述气体含量传感器用于获取无人机所处位置处的多种气体含量，并将气含量传送给处理器，气体含量传感器包括且并不限于CO、SO2、NO2、O3、H2S、NH3传感器；所述PM粉尘浓度传感器用于获取无人机所处位置处的PM粉尘浓度，并将浓度信息提供给处理器，所述PM粉尘浓度传感器包括且并不限于PM10粉尘浓度传感器和PM2.5粉尘浓度传感器。无人机载检测设备还包括定位授时模块14，其用于获取检测设备所处的位置和检测气体含量时的时间信息，所述定位授时模块14可以是GPS模块，也可以是北斗定位授时模块。所述处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于大数据的无人机大气环境监测系统，其包括通过无线链路连接的无人机载检测设备和地面服务器，其中，无人机载检测设备包括壳体和设置在壳体内的电气装置，电气装置包括气体含量传感器、PM粉尘浓度传感器、第一处理器、定位授时模块、第一存储器和第一通信模块，定位授时模块用于获取无人机的位置信息和检测设备进行数据采集时的时间信息；所述气体含量传感器用于获取无人机所处位置处的多种气体含量，并将气含量传送给第一处理器；所述PM粉尘浓度传感器用于获取无人机所处位置处的PM粉尘浓度，并将浓度信息提供给第一处理器，所述第一处理器将气体含量数据、PM粉尘浓度、位置信息和时间信息进行融合处理，而后通过通信模块传感给地面服务器，其特征在于，将壳体至少分成两个腔室，气体含量传感器和PM粉尘浓度传感器分别设置在第一腔室和第二腔室中。

【技术特征摘要】
1.一种基于大数据的无人机大气环境监测系统，其包括通过无线链路连接的无人机载检测设备和地面服务器，其中，无人机载检测设备包括壳体和设置在壳体内的电气装置，电气装置包括气体含量传感器、PM粉尘浓度传感器、第一处理器、定位授时模块、第一存储器和第一通信模块，定位授时模块用于获取无人机的位置信息和检测设备进行数据采集时的时间信息；所述气体含量传感器用于获取无人机所处位置处的多种气体含量，并将气含量传送给第一处理器；所述PM粉尘浓度传感器用于获取无人机所处位置处的PM粉尘浓度，并将浓度信息提供给第一处理器，所述第一处理器将气体含量数据、PM粉尘浓度、位置信息和时间信息进行融合处理，而后通过通信模块传感给地面服务器，其特征在于，将壳体至少分成两个腔室，气体含量传感器和PM粉尘浓度传感器分别设置在第一腔室和第二腔室中。2.根据权利要求1所述的基于大数据的无人机大气环境监测系统，其特征在于，第一腔室至少包括进气孔和排气孔，沿气流的上游设置有微型过滤器，所述微型过滤器用于过滤PM粉尘。3.根据权利要求2基于大数据的无人机大气环境监测系统，其特征在于，在第一腔室中还设置有气泵，所述气泵的进气口连通于过滤器的排气口，气泵的排气口连通于设置于气体含量传感器探头的腔室部分。4.根据权利要求3所述的基于大数据的无人机大气环境监测系统，其特征在于，无人机载检测设备通过吊舱固定于无人机的机体上，所述吊舱包括第一安装板和第二安装板，第一安装板上设置有螺孔，利用螺钉通过螺孔将第一安装板固定于检测设备的外壳上，第一安装板上设置有燕尾型凸肋；第二安装板上设置有螺孔，利用螺钉通过螺将第二安装板固定于无人机的机体上，第二安装板上设置有与...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦少鹏，吴雅菲，
申请(专利权)人：北京神鹫智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11