一种边界污染源快速映射定位及强度反演系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种边界污染源快速映射定位及强度反演系统及方法，属于大气污染治理领域。包括载体无人机集群、大气污染物及气象参数传感器组、定位装置、通信系统、地面站、任务规划模块、传感器校准模块和数据分析模块。无人机集群作业时，先由传感器校准模块校准传感器，任务规划模块规划飞行方式。然后无人机集群执行飞行计划，同步采集相关数据，数据通过通信系统进入地面站，而后汇入数据处理系统，通过数据分析模块对污染源映射定位及浓度反演。该系统可对边界污染源快速映射定位及浓度反演，具有自动化程度和精确度高、操作简便等优点，可为大气污染源调查等工作提供重要支撑和参考依据，具有重要的科学意义和社会效益。

A Fast Mapping Location and Intensity Inversion System and Method for Border Pollution Sources

The invention discloses a fast mapping positioning and intensity inversion system and method for boundary pollution sources, which belongs to the field of air pollution control. It includes carrier UAV cluster, air pollutant and meteorological parameter sensor group, positioning device, communication system, ground station, mission planning module, sensor calibration module and data analysis module. In UAV cluster operation, sensors are calibrated by sensor calibration module, and flight mode is planned by mission planning module. Then UAV cluster carries out flight plan, collects relevant data synchronously, enters the ground station through communication system, and then imports the data processing system. Through the data analysis module, the pollution source mapping and concentration inversion are carried out. The system can map, locate and retrieve the concentration of boundary pollution sources quickly. It has the advantages of high automation, high accuracy and simple operation. It can provide important support and reference basis for air pollution source investigation and other work, and has important scientific significance and social benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种边界污染源快速映射定位及强度反演系统及方法
本专利技术涉及大气污染治理
，尤其涉及一种边界污染源快速映射定位及强度反演系统及方法。
技术介绍
工业区作为企业的聚集地，是空气污染的源头和重灾区，监管企业大气污染物排情况至关重要。然而目前情况下无法对所有企业进行污染排放在线监控，传统的大气污染监测设备需工作人员使用手持仪器去现场检测，获取大气污染物浓度，而后根据公式核算企业排放情况。此法耗费大量人力物力，且效率低下、分辨率不高。尤其对于高架源，人工手持仪器的现场检测更是困难重重。近几年，无人机在民用方面的应用越来越多，各国在无人机的民用方面逐渐开放。无人机已经广泛应用于公共安全、应急搜救、农林、交通、通信、影视航拍等多个领域。专利ZL201720184451.4公开了一种基于无人机的区域环境检测系统，通过在无人机上搭载PM2.5传感器，在待检测区域各部分设置载体无人机，对各位置点的环境参数进行实时检测；专利CN201710792249.4公开了一种基于无人机的工程周边环境大气质量监测系统，能够快速对工程周边环境大气质量进行全面的数据采集和监测，并将数据实时上传，监测人员可在任意本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种边界污染源快速映射定位及强度反演系统，其特征在于，所述无人机系统主要包括无人机载体集群、大气污染物及气象参数传感器组、定位装置、通信装置、地面站、数据处理系统，所述大气污染物及气象参数传感器组和所述定位装置安装在无人机载体上，通过所述通信装置与所述地面站进行无线连接，所述地面站与所述数据处理系统连接。

【技术特征摘要】
1.一种边界污染源快速映射定位及强度反演系统，其特征在于，所述无人机系统主要包括无人机载体集群、大气污染物及气象参数传感器组、定位装置、通信装置、地面站、数据处理系统，所述大气污染物及气象参数传感器组和所述定位装置安装在无人机载体上，通过所述通信装置与所述地面站进行无线连接，所述地面站与所述数据处理系统连接。2.根据权利要求1所述的边界污染源快速映射定位及强度反演系统，其特征在于，所述的无人机载体集群由不少于6架的多旋翼中型无人机组成，无人机续航时间为40～50min，所述的定位装置基于全球定位系统和北斗卫星导航系统，能准确获取无人机集群飞行状态信息。3.根据权利要求1所述的边界污染源快速映射定位及强度反演系统，其特征在于，所述大气污染物及气象参数传感器组包括大气污染物传感器和气象传感器，所述的大气污染物传感器为PM2.5、CO、VOC、O3、SO2中的至少一种，所述的气象传感器能获得气象数据，时间分辨率高于30s。4.根据权利要求3所述的边界污染源快速映射定位及强度反演系统，其特征在于，所述气象数据包括温度、相对湿度、压力、风速和风向数据。5.根据权利要求1所述的边界污染源快速映射定位及强度反演系统，其特征在于，所述数据处理系统包括任务规划模块、传感器校准模块和数据分析模块，当无人机系统作业时，所述传感器校准模块对大气污染物和气象参数传感器组校准，任务规划模块规划无人机集群飞行方式，飞行结束后将所有数据共同汇入所述数据处理系统，通过所述数据分析模块进行分析计算。6.根据权利要求5所述的边界污染源快速映射定位及强度反演系统，其特征在于，所述的所有数据包括污染物浓度数据、无人机位置信息和气象数据，所述无人机位置信息包括飞行高度和飞行位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘小乐，王自发，刘晓咏，
申请(专利权)人：潘小乐，王自发，刘晓咏，
类型：发明
国别省市：北京,11