空气质量监测系统及包含其的无人机技术方案

本实用新型专利技术所提供的空气质量监测系统及包含其的无人机涉及气象测量领域，目的在于提供一种不必设置固定监测点，便能够对任一位置的空气质量进行实时测量的监测系统。本实用新型专利技术空气质量监测系统，用于安装在无人机上，包括：空气采集分析装置、定位计时装置、中心控制装置和通信装置；所述空气采集分析装置的信号输出端、所述定位计时装置的信号输出端分别与所述中心控制装置的信号输入端相连；所述中心控制装置的信号输出端与所述通信装置的信号输入端相连，所述通信装置能够向地面控制中心发送数据。

【技术实现步骤摘要】
空气质量监测系统及包含其的无人机
本技术涉及气象测量领域。
技术介绍
空气质量的好坏由空气中污染物浓度的高低决定，为了检测空气质量，目前通常在特定范围内分布多个固定监测点，其中每个监测点仅用于测量其所在位置的空气质量，而为了得到整个区域较完整的空气质量情况，不得不在该区域内设置大量的固定监测点，而大量固定监测点的无疑会增加空气质量监测成本。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种不必设置固定监测点，便能够对任一位置的空气质量进行实时测量的空气质量监测系统。本技术空气质量监测系统，用于安装在无人机上，包括：空气采集分析装置、定位计时装置、中心控制装置和通信装置；所述空气采集分析装置的信号输出端、所述定位计时装置的信号输出端分别与所述中心控制装置的信号输入端相连；所述中心控制装置的信号输出端与所述通信装置的信号输入端相连，所述通信装置能够向地面控制中心发送数据。优选地，还包括：存储装置；所述存储装置与所述中心控制装置双向连接。优选地，还包括：指示装置，所述指示装置的信号输入端与所述中心控制装置的信号输出端相连。优选地，所述指示装置包括：定位指示灯、存储指示灯和数据传输指示灯；所述定位指示灯的信号输入端、所述存储指示灯的信号输入端以及所述数据传输指示灯的信号输入端分别与所述中心控制装置的信号输出端相连。优选地，所述中心控制装置上预留有USB接口和/或HDMI接口。优选地，所述定位计时装置上预留有USB接口。一种空气质量监测无人机，包括上述空气质量监测系统。本技术所提供的空气质量监测系统搭载在无人机上时，能够随着无人机的飞行而动态变换采样位置，从而可以在不设置固定检测点的情况下，对区域内的任一点的空气质量进行检测，极大降低了空气质量检测成本。另外，本技术包含的定位计时装置可以对空气采集位置信息及时间信息进行采集，在中心控制装置的操作下，可以随采集到的空气成分信息一并打包及时发送给地面控制中心，使采集到的空气成分信息具有可追溯性和即时性。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1为本技术空气质量监测系统包含的各装置之间的连接关系图；图2为使用本技术空气质量监测系统对空气进行监测的流程图。附图标记：1-空气采集分析装置2-中心控制装置3-定位计时装置4-通信装置5-存储装置6-下载接口7-指示装置具体实施方式下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。本实施例所提供的空气质量监测无人机包括空气质量监测系统，其中空气质量监测装置，如图1所示，包括：空气采集分析装置、定位计时装置、中心控制装置和通信装置。所述空气采集分析装置的信号输出端、所述定位计时装置的信号输出端分别与所述中心控制装置的信号输入端相连；所述中心控制装置的信号输出端与所述通信装置的信号输入端相连，所述通信装置能够向地面控制中心发送数据。具体地：空气采集分析装置1用于采集并分析空气成分，获取空气成分信息，其中所采集的空气成分主要包括PM10、PM2.5、SO2、NO、O3、CO6种气体。空气采集分析装置1具体可以选用7NEO3(0-1ppm)，SO2(0-1ppm)，NO(0-1ppm)，CO(0-200ppm)，PM10，PM2.5(0.0-999.9ug/m3)集成型智能传感器，RS485总线通信，其具有体积小、测量准确的优点。定位计时装置3用于获取采集空气成分时所在位置信息和时间信息，以使所采集到的空气成分信息具备可追溯性。定位计时装置3具体可以选用UBLOX-M8N系列定位模块，其可以与STM32F207VET6串口相连(TTL)进行数据传输，定位精度可达2.5m。另外定位计时装置3支持USB功能，将USB引脚通过稳压管引出，以便调试使用。中心控制装置2用于将所述空气成分信息、所述位置信息以及所述时间信息整合为数据包，如有必要还可以对整合后的数据包进行校验。中心控制装置2可以选用STM32F207VET6，基于ARM内核的32为MCU，4路USART和2路UART，1路SDIO接口，带有片上物理层的USB2.0全速设备。通信装置4用于将所述数据包发送给地面控制中心。通信装置4可以选用USR-LTE-7S4串口通信，支持移动、联通、电信4G高速接入，同时支持移动、联通3G和2G接入，支持TCP和UDP网络通信协议，支持网络透传模式、HTTPD模式。本技术所提供的空气质量监测系统搭载在无人机上时，能够随着无人机的飞行而动态变换采样位置，从而可以在不设置固定检测点的情况下，对区域内的任一点的空气质量进行检测，极大降低了空气质量检测成本。另外，本技术包含的定位计时装置可以对空气采集位置信息及时间信息进行采集，在中心控制装置的操作下，可以随采集到的空气成分信息一并打包及时发送给地面控制中心，使采集到的空气成分信息具有可追溯性和即时性。考虑到在网络通信不良时，通信装置4无法将数据及时完整地传送给地面控制中心，为了避免此种情况下数据丢失，本技术还包括用于存储所述数据包的存储装置5，无论通信装置4与地面控制中心的通信是否通畅，中心控制装置2均将数据包存储于存储装置5以作备份。为了能够从存储装置5中获取数据包，本技术还包括下载接口6，具体的下载接口6可以是在中心控制装置2上预留的USB、HDMI等数据接口。当需要时，可以将USB接口(或HDMI接口)接入计算机，中心控制装置2向存储装置5发送读取指令，存储装置5以可移动磁盘形式被识别并以文件列表形式展现其所存储的内容。为了识别本技术包含的各装置的工作状态，本技术还包括能够指示所述定位计时装置3、所述通信装置4以及所述存储装置5工作状态的指示装置7，具体指示装置7可以是指示灯、警笛等能够发出警示性信号的装置。现以包含定位指示灯、存储指示灯和数据传输指示灯的指示装置7为例，说明指示装置7用于识别设备工作状态的可行性：定位指示灯常亮表示设备已经定位，定位指示灯灭表示设备目前定位无效；存储指示灯闪烁表示设备正在存储数据，存储指示灯灭表示设备目前未执行存储工作；数据传输指示灯闪烁表示设备正在进行4G网络通信数据传输，数据传输指示灯灭表示无数据传输。如图2所示，使用上述空气质量监测系统，进行动态监测空气质量的方法包括如下步骤：S01：采集并分析空气成分，获取空气成分信息；S02：获取采集空气成分时所在位置信息和时间信息；S03：将所述空气成分信息、所述位置信息以及所述时间信息整合为数据包；S04：将所述数据包发送给地面控制中心；S05：变换采集空气位置，重复上述步骤S01-S04。另外为了实现对数据包的存储，还包括步骤：S06：存储所述数据包。该步骤发生在S03步骤之后，但具体是在S04步骤之前还是之后并没有特殊限制。为了从存储装置获取数据包，还包括步骤：S07：从存储装置下载其存储的数据包。该步骤通常是发生在S05之后，即待空气质量监本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空气质量监测系统，用于安装在无人机上，其特征在于，包括：空气采集分析装置、定位计时装置、中心控制装置和通信装置；所述空气采集分析装置的信号输出端、所述定位计时装置的信号输出端分别与所述中心控制装置的信号输入端相连；所述中心控制装置的信号输出端与所述通信装置的信号输入端相连，所述通信装置能够向地面控制中心发送数据。

【技术特征摘要】
1.一种空气质量监测系统，用于安装在无人机上，其特征在于，包括：空气采集分析装置、定位计时装置、中心控制装置和通信装置；所述空气采集分析装置的信号输出端、所述定位计时装置的信号输出端分别与所述中心控制装置的信号输入端相连；所述中心控制装置的信号输出端与所述通信装置的信号输入端相连，所述通信装置能够向地面控制中心发送数据。2.根据权利要求1所述的一种空气质量监测系统，其特征在于，还包括：存储装置；所述存储装置与所述中心控制装置双向连接。3.根据权利要求2所述的一种空气质量监测系统，其特征在于，还包括：指示装置，所述指示装置的信号输入端与...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈亮，
申请(专利权)人：北京七维航测科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11