大气环境空地一体可视化监测系统技术方案

本发明专利技术属于空气环保检测技术领域，具体涉及一种大气环境空地一体可视化监测系统，本发明专利技术利用无人机与机动车搭载便携式大气污染物监测系列设备，对特定区域的空气污染情况进行三维扫描，并实时生成直观的可视化污染排放及分布信息，针对性地解决了空气环境巡检以及污染源精准识别问题；不受时间、空间及现场环境因素限制，且准备时间短、出动迅速；在日常环境巡查、监督性监测工作中，可利用大气监测无人机、移动监测车代替人工现场采集数据，确保人员安全；利用大气监测无人机与移动监测车扫描不同高度、不同地点的三维污染浓度信息，可帮助有关部门了解污染的三维空间分布情况，进而捋清污染成因及传输特点，为大气防治提供行动思路和依据。

Air space integrated visual monitoring system for atmospheric environment

【技术实现步骤摘要】
大气环境空地一体可视化监测系统
本专利技术属于空气环保检测
，具体涉及一种大气环境空地一体可视化监测系统。
技术介绍
进年来，我国在工业和化工业领域的快速发展带来经济增长的同时也对空气环境治理造成了巨大负担，地方大气污染治理迫在眉睫，而治理的第一步是全面、精准的空气质量监测，移动监测巡检是日常监管的重要工作之一，然而现阶段的空气质量巡检主要存在以下几点困难：工作量大，地方环保部门人员编制少，管理范围大，使用传统手段难以做到精磁化管理；灵活性差，在突发性污染事件中，传统手段无法及时做出有效反应；隐蔽性差，环保执法中，地毯式排查效率低，且容易“打草惊蛇”，给污染排放者留下了应对时间；有安全风险，疑似存在有害气体泄漏时，需要人工手持设备进行近距离检测，人员安全难以保障；污染源定位难，监测站周边的无组织排放源难以定位；缺乏全面性，仅能近地面监测和定点监测，无法全面了解区域内不同高度下污染分布数据及变化趋势，难以了解污染的传输特性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够实现大气快速全方位立体检测的大气环境空地一体可视化监测系统。本专利技术采取的技术方案具体如下：一种大气环境空地一体可视化监测系统，包括搭载于无人机的空中检测模块和搭载于走航车的陆上检测模块，以及远程控制终端，所述空中检测模块和陆上检测模块均包括气体样品室、空气检测传感器、视频捕捉模块、GPS定位模块、信号无线传输模块和供电模块，所述气体样品室用于连续收集空中检测模块和陆上检测模块途经区域的空气样品，所述空气检测传感器位于气体样品室内用于检测空气成分，所述视频捕捉模块用于采集空中检测模块和陆上检测模块途经区域的视频画面，所述信号无线传输模块用于将GPS信号、视频信号和样品成分识别型号发送至远程控制终端并接收远程控制终端的控制信号，所述供电模块用于对各模块进行供电；所述远程控制终端包括控制模块、数据处理模块和显示模块，控制模块用于向空中检测模块和陆上检测模块发出控制信号，数据处理模块用于接收并处理空中检测模块和陆上检测模块传回的实时数据并将处理后的数据传输至显示模块，显示模块用于显示实时检测数据。所述空气检测传感器至少包括下列中的一种或几种：可吸入颗粒物检测模块、高精度O3、NO2检测模块、高精度CO检测模块、高精度NO2检测模块、高精度SO2检测模块、高量程挥发性有机物检测模块、高量程CxHx检测模块、高量程HCl检测模块、高量程H2S检测模块、高量程H2检测模块、高量程NH3检测模块、总悬浮颗粒物检测模块。所述陆上检测模块包括机体，机体内设有主板，所述供电模块安装在主板下层空间内，所述空气检测传感器、视频捕捉模块、GPS定位模块和信号无线传输模块安装在主板上层空间内，空气检测传感器、视频捕捉模块、GPS定位模块和信号无线传输模块的供电端口通过主板电路与供电模块电连接，空气检测传感器、视频捕捉模块和GPS定位模块的信号输出端口通过主板电路与信号无线传输模块电连接。所述机体前侧和后侧分别设有进气格栅和排气格栅，所述机体顶部设有可拆卸盖板，所述气体样品室前侧设过滤网，气体样品室后侧设有抽气风扇，所述机体后侧设有排气风扇；所述主板安装在机体内的防震支架上。所述机体底部设有用于连接车辆顶盖的磁吸装置，所述机体底面上设有磁屏蔽网。所述磁吸装置包括安装在机体底部的磁吸盘和分离单元；分离单元包括铁磁性材料制成的活动隔板，活动隔板的板面水平设置，活动隔板的上下两侧均设有非铁磁性材料制成的隔离层，所述活动隔板和隔离层沿水平方向活动设置于以下两工位之间：工位一，活动隔板和隔离层位于磁吸盘正下方，此时磁吸盘下方磁场被活动隔板屏蔽；以及工位二，活动隔板和隔离层从磁吸盘正下方移除。所述活动隔板与水平设置的底板滑动连接，所述磁吸盘与水平设置的浮动板固定连接，所述浮动板沿竖直方向与底板弹性活动连接，所述磁吸盘的底面边缘设有倒斜角；所述机体与浮动板固接；所述浮动板底面上设有导向柱，所述底板顶面上设有导向套，所述导向柱与导向套构成滑动配合，所述导向柱的下端和导向套的上端设有彼此挡接的限位部，限位部用于防止导向柱与导向套脱离；所述导向柱和导向套外周设有压簧，压簧的外周设有波纹套管。所述活动隔板上下两侧的隔离层由同一柔性带体构成，所述活动隔板的一端与底板滑动连接，另一端水平悬伸设置，活动隔板的上方设有水平引导杆，所述水平引导杆的长度方向与活动隔板的滑动方向垂直，且水平引导杆与活动隔板固接；所述柔性带体的一端与底板固接，另一端沿活动隔板的底面延展，然后绕过活动隔板的悬伸端并翻转180°后与活动隔板的顶面贴合，再沿活动隔板顶面延展至水平引导杆，然后绕过水平引导杆再次翻转180°，并最终与底板固接。所述磁吸装置包括自上而下顺序布置的永磁体、第一铁垫块和第二铁垫块，所述第二铁垫块通过铜柱与机体底面固接，所述永磁体沿竖直方向与铜柱滑动连接，所述第一铁垫块沿水平方向滑动设置且第一铁垫块沿竖直方向活动设置；所述永磁体、第一铁垫块和第二铁垫块被装配为在以下两工位件活动：工位一，永磁体、第一铁垫块、第二铁垫块三者紧密贴合，此时第一铁垫块和第二铁垫块被永磁体磁化；以及工位二，第一铁垫块沿水平方向从永磁体与第二铁垫块之间移除，且永磁体与第二铁垫块间隔设置，此时第二铁垫块能够屏蔽永磁体下方磁场；磁吸装置还包括非铁磁性材料制成的侧插块，所述侧插块沿水平方向滑动设置，所述侧插块被装配为当第一铁垫块从永磁体与第二铁垫块之间移出时侧插块能够插入永磁体与第二铁垫块之间并将永磁体抬升一段距离，且当第一铁垫块插入永磁体与第二铁垫块之间时侧插块能够从永磁体与第二铁垫块之间移出。所述机体底部设有固定支架，所述侧插块通过水平设置的第一导杆与固定支架滑动连接，且侧插块的滑动方向与第一铁垫块的滑动方向平行，所述第一导杆远离侧插块的一端设有挡板，所述挡板挡接在第一铁垫块的滑动路径上，且当第一铁垫块从永磁体与第二铁垫块之间移出时能够与挡板挡接并驱动侧插块插入永磁体与第二铁垫块之间；所述侧插块与固定支架之间设有第一弹性单元，第一弹性单元被装配为其弹力能够驱使侧插块从永磁体与第二铁垫块之间移出；磁吸装置还包括磁体锁止机构，所述磁体锁止机构被装配为当永磁体被侧插块抬升时磁体锁止机构能够使永磁体保持在该抬升工位，且当第一铁垫块完全插入永磁体与第二铁垫块之间时第一铁垫块能够将磁体锁止机构解锁使永磁体向下回落；所述磁体锁止机构包括与永磁体上端固接的滑套，以及沿水平方向与固定支架滑动连接的卡板，卡板的滑动方向与第一铁垫块的滑动方向平行，所述滑套的外环面上设有环槽，所述卡板上开设有供滑套穿过的通孔以及与通孔相接的U型缺口部，所述U型缺口部的宽度小于滑套外环面直径且大于环槽的槽底环面直径，U型缺口部的开口方向与卡板的滑动方向平行，卡板被装配为在以下两工位间滑动：工位a，通孔与滑套竖直正对，工位b，U型缺口部与滑套竖直正对且U型缺口部卡在滑套的环槽内；卡板通过第二导柱与固定支架滑动连接，第二导柱远离卡板的一侧设有推板，所述第一铁垫块连有一向上凸伸设置凸伸结构，所述推板挡接在该凸伸结构的平移路径上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大气环境空地一体可视化监测系统，其特征在于：包括搭载于无人机的空中检测模块和搭载于走航车的陆上检测模块，以及远程控制终端，所述空中检测模块和陆上检测模块均包括气体样品室、空气检测传感器、视频捕捉模块、GPS定位模块、信号无线传输模块和供电模块，所述气体样品室用于连续收集空中检测模块和陆上检测模块途经区域的空气样品，所述空气检测传感器位于气体样品室内用于检测空气成分，所述视频捕捉模块用于采集空中检测模块和陆上检测模块途经区域的视频画面，所述信号无线传输模块用于将GPS信号、视频信号和样品成分识别型号发送至远程控制终端并接收远程控制终端的控制信号，所述供电模块用于对各模块进行供电；所述远程控制终端包括控制模块、数据处理模块和显示模块，控制模块用于向空中检测模块和陆上检测模块发出控制信号，数据处理模块用于接收并处理空中检测模块和陆上检测模块传回的实时数据并将处理后的数据传输至显示模块，显示模块用于显示实时检测数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种大气环境空地一体可视化监测系统，其特征在于：包括搭载于无人机的空中检测模块和搭载于走航车的陆上检测模块，以及远程控制终端，所述空中检测模块和陆上检测模块均包括气体样品室、空气检测传感器、视频捕捉模块、GPS定位模块、信号无线传输模块和供电模块，所述气体样品室用于连续收集空中检测模块和陆上检测模块途经区域的空气样品，所述空气检测传感器位于气体样品室内用于检测空气成分，所述视频捕捉模块用于采集空中检测模块和陆上检测模块途经区域的视频画面，所述信号无线传输模块用于将GPS信号、视频信号和样品成分识别型号发送至远程控制终端并接收远程控制终端的控制信号，所述供电模块用于对各模块进行供电；所述远程控制终端包括控制模块、数据处理模块和显示模块，控制模块用于向空中检测模块和陆上检测模块发出控制信号，数据处理模块用于接收并处理空中检测模块和陆上检测模块传回的实时数据并将处理后的数据传输至显示模块，显示模块用于显示实时检测数据。


2.根据权利要求1所述的大气环境空地一体可视化监测系统，其特征在于：所述空气检测传感器至少包括下列中的一种或几种：可吸入颗粒物检测模块、高精度O3、NO2检测模块、高精度CO检测模块、高精度NO2检测模块、高精度SO2检测模块、高量程挥发性有机物检测模块、高量程CxHx检测模块、高量程HCl检测模块、高量程H2S检测模块、高量程H2检测模块、高量程NH3检测模块、总悬浮颗粒物检测模块。


3.根据权利要求1所述的大气环境空地一体可视化监测系统，其特征在于：所述陆上检测模块包括机体，机体内设有主板，所述供电模块安装在主板下层空间内，所述空气检测传感器、视频捕捉模块、GPS定位模块和信号无线传输模块安装在主板上层空间内，空气检测传感器、视频捕捉模块、GPS定位模块和信号无线传输模块的供电端口通过主板电路与供电模块电连接，空气检测传感器、视频捕捉模块和GPS定位模块的信号输出端口通过主板电路与信号无线传输模块电连接。


4.根据权利要求3所述的大气环境空地一体可视化监测系统，其特征在于：所述机体前侧和后侧分别设有进气格栅和排气格栅，所述机体顶部设有可拆卸盖板，所述气体样品室前侧设过滤网，气体样品室后侧设有抽气风扇，所述机体后侧设有排气风扇；所述主板安装在机体内的防震支架上。


5.根据权利要求3所述的大气环境空地一体可视化监测系统，其特征在于：所述机体底部设有用于连接车辆顶盖的磁吸装置，所述机体底面上设有磁屏蔽网。


6.根据权利要求5所述的大气环境空地一体可视化监测系统，其特征在于：所述磁吸装置包括安装在机体底部的磁吸盘和分离单元；分离单元包括铁磁性材料制成的活动隔板，活动隔板的板面水平设置，活动隔板的上下两侧均设有非铁磁性材料制成的隔离层，所述活动隔板和隔离层沿水平方向活动设置于以下两工位之间：工位一，活动隔板和隔离层位于磁吸盘正下方，此时磁吸盘下方磁场被活动隔板屏蔽；以及工位二，活动隔板和隔离层从磁吸盘正下方移除。


7.根据权利要求6所述的大气环境空地一体可视化监测系统，其特征在于：所述活动隔板与水平设置的底板滑动连接，所述磁吸盘与水平设置的浮动板固定连接，所述浮动板沿竖直方向与底板弹性活动连接，所述磁吸盘的底面边缘设有倒斜角；所述机体与浮动板固接；所述浮动板底面上设有导向柱，所述底板顶面上设有导向套，所述导向柱与导向套构成滑动配合，所述导向柱的下端和导向套的上端设有彼此挡接的限位部，限位部用于防止导向柱与导向套脱离；所述导向柱和导向套外周设有压簧，压簧的外周设有波纹套管。


8.根据权利要求7所述的大气环境空地一体可视...

【专利技术属性】
技术研发人员：张放，张潇小，章樑，解娟，
申请(专利权)人：安徽中科大赛悟科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34