一种基于无人机的扬尘监测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于无人机的扬尘监测系统，包括无人机和地面飞行控制器，无人机包括主控模块、飞行模块、扬尘浓度采集模块、红外摄像头、无人机通讯传输模块、导航模块和检测状态指示灯，飞行模块、扬尘浓度采集模块、红外摄像头、无人机通讯传输模块、导航模块、检测状态指示灯均与主控模块通信连接。本发明专利技术通过无人机上的扬尘浓度采集模块采集扬尘浓度，并将检测数据通过无线网回传给地面飞行控制器，无人机挂载红外摄像头，方便无人机操控人员通过摄像头传回的实时图像，控制无人机到指定位置进行测量，本发明专利技术中的无人机可去到人去不到的地方，对空气质量的监测更加有效。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无人机的扬尘监测系统
本专利技术涉及无人机
，具体涉及一种基于无人机的扬尘监测系统。
技术介绍
随着城市化的不断进行，空气污染不断加重，对民众的健康带来了很大的影响，城市空气质量是民生问题，其监测种类多，监测场地复杂，为环保部门带来极大的困难，其中，颗粒物(TSP)是构成空气质量良莠的重要组成部分，建筑施工场所，尤其是高空建筑施工，地铁建设施工，其施工扬尘因防护不到位，容易造成大幅超标排放，但很多地方人无法到达，不能对扬尘浓度进行监控，目前缺乏有效的监测手段。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于无人机的扬尘监测系统，解决扬尘监测不到位的问题。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于无人机的扬尘监测系统，包括：无人机，用于采集空气中的扬尘浓度并将扬尘浓度发送给地面飞行控制器；地面飞行控制器，用于控制无人机本体的运动，接收存储并显示无人机采集的扬尘浓度，实现对扬尘浓度的监测。所述无人机包括主控模块、飞行模块、扬尘浓度采集模块、红外摄像头、无人机通讯传输模块、导航模块和检测状态指示灯，所述飞行模块、扬尘浓度采集模块、红外摄像头、无人机通讯传输模块、导航模块、检测状态指示灯均与主控模块通信连接。进一步，所述扬尘浓度采集模块包括粉尘浓度传感器、信号调理板和A/D转换器，所述粉尘浓度传感器、信号调理板和A/D转换器依次相连，所述A/D转换器与主控模块通信连接。进一步，所述地面飞行控制器包括控制器通讯传输模块、数据中心、LED屏和控制中心，所述控制器通讯传输模块分别与数据中心、LED屏和控制中心通信连接。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过无人机上的扬尘浓度采集模块采集扬尘浓度，并将检测数据通过无线网回传给地面飞行控制器，无人机挂载红外摄像头，方便无人机操控人员通过摄像头传回的实时图像，控制无人机到指定位置进行测量，无人机的导航模块，为无人机提供多地检测的导航信息，实现远程多地测量，检测状态指示灯可以显示无人机是否在检测扬尘浓度，地面飞行控制器的数据中心可存储历史信息，方便环保人员取证检测结果，本专利技术中的无人机可去到人去不到的地方，对空气质量的监测更加有效。附图说明图1为本专利技术结构框图；图2为本专利技术粉尘浓度检测原理图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。如图1所示，一种基于无人机的扬尘监测系统，包括：无人机，用于采集空气中的扬尘浓度并将扬尘浓度发送给地面飞行控制器。地面飞行控制器，用于控制无人机本体的运动，接收存储并显示无人机采集的扬尘浓度，实现对扬尘浓度的监测。在本专利技术实施例中，无人机包括：飞行模块，用于对无人机进行飞行控制，实现无人机的飞行功能。扬尘浓度采集模块，用于采集扬尘浓度，并将扬尘浓度通过无人机通讯传输模块传递到地面飞行控制器。红外摄像头，用于采集实时图像，以便精确的获取周边环境并将无人机悬停在合适的监控位置。无人机通讯传输模块，用于与地面飞行控制器进行无线通信和信息传输。导航模块，用于为无人机提供路线信息，可以自动控制无人机的飞行路线。检测状态指示灯，用于显示检测状态，当无人机开始检测扬尘浓度时，主控模块控制检测状态指示灯亮绿色，当无人机停止检测扬尘浓度时，主控模块控制检测状态指示灯不亮。主控模块，与所述飞行模块、扬尘浓度采集模块、红外摄像头、无人机通讯传输模块、导航模块和检测状态指示灯通信连接，用于控制无人机的飞行及扬尘浓度采集模块、红外摄像头、无人机通讯传输模块、导航模块和检测状态指示灯的运行。在本专利技术实施例中，扬尘浓度采集模块包括：粉尘浓度传感器，用于将粉尘浓度转化为浓度模拟信号。信号调理板，用于放大浓度模拟信号并对浓度模拟信号进行滤波。A/D转换器，用于将浓度模拟信号转化为浓度数字信号并传送到主控模块。粉尘浓度传感器、信号调理板和A/D转换器依次相连，A/D转换器与主控模块通信连接，浓度模拟信号通过信号调理板和A/D转换器传递到主控模块，再由无人机通讯传输模块传递到地面飞行控制器。在本专利技术实施例中，地面飞行控制器包括：控制器通讯传输模块，用于与无人机进行无线通信和信息传输。数据中心，用于存储扬尘浓度信息，方便使用者调取扬尘浓度信息。LED屏，用于显示扬尘浓度和红外摄像头拍摄的实时图像，通过LED屏可操控无人机。控制中心，用于控制无人机的运动。控制器通讯传输模块分别与数据中心、LED屏和控制中心通信连接。如图2所示，扬尘浓度测量原理为：光源通过准直、扩束之后经过粉尘区域，然后再通过探测器监测其能量，并对扬尘浓度进行分析显示，扬尘浓度测量原理遵循Lambert－Beer定律，即当光在介质中传播时，其能量在传播途径上不断地衰减，其能量公式为：dIγ(ν)＝-Iγ(ν)γ(ν,z)dz(1)在公式(1)中，Iγ(ν)为光通量密度，dz是微分距离，γ(ν,z)是消光系数。在实际应用中，将公式(1)通过变换可得：在公式(2)中，I0、I为入射光及通过扬尘后的透射光强度，A为吸光度，C为扬尘浓度，L为光程，k为光被吸收及散射的比例系数，T为透射率。故通过透射率T即可计算扬尘浓度C。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含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】
一种基于无人机的扬尘监测系统，其特征在于，包括：无人机，用于采集空气中的扬尘浓度并将扬尘浓度发送给地面飞行控制器；地面飞行控制器，用于控制无人机本体的运动，接收存储并显示无人机采集的扬尘浓度，实现对扬尘浓度的监测。所述无人机包括：飞行模块，用于对无人机进行飞行控制；扬尘浓度采集模块，用于采集扬尘浓度；红外摄像头，用于采集实时图像；无人机通讯传输模块，用于与地面飞行控制器进行无线通信和信息传输；导航模块，用于为无人机提供路线信息；检测状态指示灯，用于显示检测状态；主控模块，与所述飞行模块、扬尘浓度采集模块、红外摄像头、无人机通讯传输模块、导航模块和检测状态指示灯通信连接，用于控制无人机的飞行及扬尘浓度采集模块、红外摄像头、无人机通讯传输模块、导航模块和检测状态指示灯的运行。

【技术特征摘要】
1.一种基于无人机的扬尘监测系统，其特征在于，包括：无人机，用于采集空气中的扬尘浓度并将扬尘浓度发送给地面飞行控制器；地面飞行控制器，用于控制无人机本体的运动，接收存储并显示无人机采集的扬尘浓度，实现对扬尘浓度的监测。所述无人机包括：飞行模块，用于对无人机进行飞行控制；扬尘浓度采集模块，用于采集扬尘浓度；红外摄像头，用于采集实时图像；无人机通讯传输模块，用于与地面飞行控制器进行无线通信和信息传输；导航模块，用于为无人机提供路线信息；检测状态指示灯，用于显示检测状态；主控模块，与所述飞行模块、扬尘浓度采集模块、红外摄像头、无人机通讯传输模块、导航模块和检测状态指示灯通信连接，用于控制无人机的飞行及扬尘浓度采集模块、红外摄像头、无人机通讯传输模块、导航模块和检测状态指示灯的运行...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雷涛，蔡昌勇，凤翔丽，雷鸣，陈孝波，
申请(专利权)人：成都航空职业技术学院，
类型：发明
国别省市：四川,51