一种智能化空气质量监测无人机系统技术方案

本发明专利技术公开了一种智能化空气质量监测无人机系统，包括空气质量监测无人机飞行子系统、地面控制子系统、地面分析子系统和环境质量监测数据库，所述空气质量监测无人机飞行子系统与地面控制子系统通过无线数据双向连接，所述地面控制子系统分别与地面分析子系统和环境质量监测数据库单向连接，所述环境质量监测数据库与地面分析子系统双向连接，所述空气质量监测无人机飞行子系统由无人机飞行控制系统、数据传输模块一、POS系统、数据处理模块和数据采集传感器组成，所述地面控制子系统由地面站控制系统、数据传输模块二和数据分析模块组成，利用无人机遥感技术，实现对空气质量的立体监测，响应速度快、监测范围广。

An intelligent air quality monitoring unmanned aerial vehicle system

The invention discloses an intelligent air quality monitoring system of UAV, including air quality monitoring UAV flight system, ground control subsystem, ground analysis subsystem and environmental quality monitoring database, the air quality monitoring system of UAV flight and ground control subsystems connected by wireless two-way data, respectively, and the ground analysis of environmental quality monitoring database subsystem and control subsystem of the one-way connection ground, two-way connecting the environmental quality monitoring database and ground analysis subsystem, the air quality monitoring system of UAV flight by the UAV flight control system, data transmission module, POS system, data processing module and data acquisition sensor and the ground control subsystem by the ground station control system, data transmission module and data analysis module two The use of unmanned aerial vehicle remote sensing technology to achieve three-dimensional monitoring of air quality, fast response, wide monitoring range.

【技术实现步骤摘要】
一种智能化空气质量监测无人机系统
本专利技术属于无人机环境监测
，具体地说，本专利技术涉及一种智能化空气质量监测无人机系统。
技术介绍
随着我国近几年来大气污染状况越来越严重，特别像雾霾(颗粒物PM2.5、PM10等)在污染物中所占的比例越来越重，因此我国的大气污染检测与治理的任务也越来越重。国家对此也在大多数城市布设或者完善了颗粒物、气体检测设备，形成了国控点结合省空点分布密集的地面污染源检测网。然而目前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依然存在较大差距，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。利用无人机搭载监测装置，无人机的载荷有限，要完成高精度的大气环境监测工作需要高精度的传感器荷载，而传统传感器往往由于体积、重量等方面的限制，可供选择使用的不多。目前大多都是通过搭载轻型检测仪来监测大气污染状况和固体污染物，这种监测方法应用场景和范围有限，无法满足当前多元化的需求。
技术实现思路
本专利技术提供一种智能化空气质量监测无人机系统，利用无人机遥感技术，实现对空气质量的立体监测，响应速度快、监测范围广。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种智能化空气质量监测无人机系统，包括空气质量监测无人机飞行子系统、地面控制子系统、地面分析子系统和环境质量监测数据库，所述空气质量监测无人机飞行子系统与地面控制子系统通过无线数据双向连接，所述地面控制子系统分别与地面分析子系统和环境质量监测数据库单向连接，所述环境质量监测数据库与地面分析子系统双向连接。优选的，所述空气质量监测无人机飞行子系统由无人机飞行控制系统、数据传输模块一、POS系统、数据处理模块和数据采集传感器组成，所述数据传输模块一与无人机飞行控制系统双向连接，所述POS系统与无人机飞行控制系统连接，所述数据处理模块与无人机飞行控制系统连接，所述数据采集传感器与数据处理模块连接。优选的，所述地面控制子系统由地面站控制系统、数据传输模块二和数据分析模块组成，所述数据传输模块二与地面站控制系统双向连接，所述数据分析模块一方面与地面站控制系统连接，另外一方面与地面分析子系统和环境质量监测数据库连接。优选的，所述数据分析模块包括设置与校准、存储与查阅、分析与报表、异常报警和数据预测。采用以上技术方案的有益效果是：该智能化空气质量监测无人机系统，着眼实际，兼顾系统运行的稳定性、可靠性及扩展功能。该系统的硬件和软件组成均采用多层次模块化结构。硬件组成结构采用模块化、结构化设计；可根据不同要求扩展，可用于监测大气污染气体、有毒气体等气体的浓度以及气体温度；系统分为数据采集传感器组成的探测端和地面控制子系统组成的显示输出端两大部分，其间通过高速无线自动跳频无线传输，具有体积小、重量轻、传输距离远、响应速度快、抗干扰能力强、稳定可靠、灵活便捷、精确度高、显示直观、可在恶劣环境下工作等特点，在地形复杂以及危险环境下的探测具有很大优势。本系统改变了传统固定点的检测使得气体检测变得灵活、快速、准确、方便。系统的数据分析平台，主要功能应包括实时数据展示、历史数据查询、区域的GPS经纬度、时间等信息同步传回地面接收系统。(1)实时数据展示地面控制子系统可对各类监测数据进行实时展示，将数据采集传感器采集的数据、有毒气体应急监测数据汇入到统一平台，统一管理，综合展示，以不同颜色代表不同污染级别。(2)历史数据查询将各点位的历史监测数据进行简单的统计分析，例如日变化分析、时间序列分析等，帮助采购方节约手动分析时间成本，同时还能够帮助采购方了解基本污染状况。附图说明图1是该智能化空气质量监测无人机系统原理框图。具体实施方式下面对照附图，通过对实施例的描述，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本专利技术的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。如图1所示，本专利技术是一种智能化空气质量监测无人机系统，利用无人机遥感技术，实现对空气质量的立体监测，响应速度快、监测范围广。具体的说，如图1所示，包括空气质量监测无人机飞行子系统、地面控制子系统、地面分析子系统和环境质量监测数据库，所述空气质量监测无人机飞行子系统与地面控制子系统通过无线数据双向连接，所述地面控制子系统分别与地面分析子系统和环境质量监测数据库单向连接，所述环境质量监测数据库与地面分析子系统双向连接。所述空气质量监测无人机飞行子系统由无人机飞行控制系统、数据传输模块一、POS系统、数据处理模块和数据采集传感器组成，所述数据传输模块一与无人机飞行控制系统双向连接，所述POS系统与无人机飞行控制系统连接，所述数据处理模块与无人机飞行控制系统连接，所述数据采集传感器与数据处理模块连接。所述地面控制子系统由地面站控制系统、数据传输模块二和数据分析模块组成，所述数据传输模块二与地面站控制系统双向连接，所述数据分析模块一方面与地面站控制系统连接，另外一方面与地面分析子系统和环境质量监测数据库连接。所述数据分析模块包括设置与校准、存储与查阅、分析与报表、异常报警和数据预测。以下用具体实施例对具体工作方式进行阐述：该智能化空气质量监测无人机系统，先是数据采集传感器采集空气组分数据、毒害气体数据、气候数据，然后经过数据处理模块处理后通过无人机飞行控制系统传输给数据传输模块一，然后通过高速无线自动跳频无线传输给数据传输模块二，然后在地面站控制系统上进行显示数据结果，将显示的数据库存储在环境质量监测数据库中，方便后期查阅对比。该智能化空气质量监测无人机系统，着眼实际，兼顾系统运行的稳定性、可靠性及扩展功能。该系统的硬件和软件组成均采用多层次模块化结构。硬件组成结构采用模块化、结构化设计；可根据不同要求扩展，可用于监测大气污染气体、有毒气体等气体的浓度以及气体温度；系统分为数据采集传感器组成的探测端和地面控制子系统组成的显示输出端两大部分，其间通过高速无线自动跳频无线传输，具有体积小、重量轻、传输距离远、响应速度快、抗干扰能力强、稳定可靠、灵活便捷、精确度高、显示直观、可在恶劣环境下工作等特点，在地形复杂以及危险环境下的探测具有很大优势。本系统改变了传统固定点的检测使得气体检测变得灵活、快速、准确、方便。系统的数据分析平台，主要功能应包括实时数据展示、历史数据查询、区域的GPS经纬度、时间等信息同步传回地面接收系统。(1)实时数据展示地面控制子系统可对各类监测数据进行实时展示，将数据采集传感器采集的数据、有毒气体应急监测数据汇入到统一平台，统一管理，综合展示，以不同颜色代表不同污染级别。(2)历史数据查询将各点位的历史监测数据进行简单的统计分析，例如日变化分析、时间序列分析等，帮助采购方节约手动分析时间成本，同时还能够帮助采购方了解基本污染状况。以上结合附图对本专利技术进行了示例性描述，显然，本专利技术具体实现并不受上述方式的限制，只要是采用了本专利技术的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本专利技术的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能化空气质量监测无人机系统，其特征在于：包括空气质量监测无人机飞行子系统、地面控制子系统、地面分析子系统和环境质量监测数据库，所述空气质量监测无人机飞行子系统与地面控制子系统通过无线数据双向连接，所述地面控制子系统分别与地面分析子系统和环境质量监测数据库单向连接，所述环境质量监测数据库与地面分析子系统双向连接。

【技术特征摘要】
1.一种智能化空气质量监测无人机系统，其特征在于：包括空气质量监测无人机飞行子系统、地面控制子系统、地面分析子系统和环境质量监测数据库，所述空气质量监测无人机飞行子系统与地面控制子系统通过无线数据双向连接，所述地面控制子系统分别与地面分析子系统和环境质量监测数据库单向连接，所述环境质量监测数据库与地面分析子系统双向连接。2.根据权利要求1所述的一种智能化空气质量监测无人机系统，其特征在于：所述空气质量监测无人机飞行子系统由无人机飞行控制系统、数据传输模块一、POS系统、数据处理模块和数据采集传感器组成，所述数据传输模块一与无人机飞行控制系统双向...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘铭青，邓彤，白朝顺，陆仕斌，谭志平，叶茂林，陈建伟，
申请(专利权)人：广东容祺智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44