本发明专利技术公开了一种大气巡航监测及采样控制方法及控制装置，该方法用于无人机的大气巡航监测及采样，包括如下步骤：获取巡航监测任务，确定一个或多个监测点位和监测点位信息，建立巡航监测任务与监测设备的关联关系；在无人机飞抵预设的监测点位后，测取监测点位排放浓度数据；获取超标排放的监测点位后，将超标排放的监测点位标识为采样点位；如果检测到采样点位的风速低于风速阈值时，采样设备在采样点位依据预设的采样信息进行采样；如果检测到采样点位的风速高于风速阈值时，采样设备在采样点位采样后，在气流下游方向的第一预设距离处进行二次采样。本发明专利技术可节约资源且采样及时，可在风速等气相条件变化较大的场合下仍可使得采样结果更精确、更符合实际需求。更符合实际需求。更符合实际需求。
【技术实现步骤摘要】
存储器、大气巡航监测及采样控制方法、装置和设备
[0001]本专利技术涉及大气污染物监测领域，特别涉及一种基于无人机的大气巡航监测及采样控制方法及控制装置。
技术介绍
[0002]当前大气污染问题严重，工业企业内各类大气污染物排放源的分析监测需求迫切，目前大部分还是采用现场采样后运回实验室进行离线分析的办法。但企业现场情况复杂，排放源多而分散，大气污染物在广阔空间内不均匀分布，部分排放口位置较高，人工难以到达或存在安全隐患，无法取得代表性样品用于离线分析。同时，由于污染状况的瞬息万变，及时发现超标排放，提高超标预警和应急响应速率，能有效保证企业的大气污染物排放整体可控、源头可追溯。无人机的灵活性对于大气样品的巡航监测和采集可以提供很大帮助，因为其能不受限的快速到达地面以上一定高度内的任意位置。但无人机搭载的巡航监测装置和采样装置受到风速等气象条件影响，巡检和采样过程很难控制。
[0003]中国专利CN205280439U公开了一种大气采样装置，涉及大气检测
，该现有技术的主要目的是提高对大气污染物浓度采集的便捷性。主要采用的技术方案为：大气采样装置，可安装在移动运载设备上对待检测空气进行采样，大气采样装置包括：气流罩、污染物过滤核心以及架设部。气流罩第一端具有进气口，气流罩第二端具有出气口,气流罩的内部具有分别连通进气口与出气口的采样空间。污染物过滤核心设置在采样空间内。架设部设置在气流罩上，用于将大气采样装置架设在移动运载设备上运动采样。该现有技术提供的大气采样装置，结构简单，重量较轻，能够被无人机携带至预定区域检测大气污染物，对特定危险区域的空气检测较为灵活。该方案为涉及巡检和采样装置的方案，是对硬件的改进，但方案的控制过程仍然较为简单粗糙，无法根据采样点的气相实时变化情况，调整采样位置和采样过程，无法保证采样结果的精确性。
[0004]因此，亟需一种大气巡航监测及采样控制方法及控制装置，既能根据巡检计划和采样计划进行常规巡检和采样，将巡检功能和采样功能模块搭载在同一无人机上，节省资源，又能在风速等气相条件发生突变的情况下，实时调整采样位置和控制采样过程，使得采样结果更符合实际需求，为后续采样分析提供更精确的数据。
[0005]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的在于提供一种大气巡航监测及采样控制方法及装置，既能将巡检和采样功能模块搭载在同一架无人机上，节约资源且采样及时，又能在风速等气相条件变化较大的场合下，实时调整采样位置和控制采样过程，使得采样结果更精确、更符合实际需求。
[0007]为实现上述目的，根据本专利技术的第一方面，本专利技术提供了一种大气巡航监测及采
样控制方法用于无人机的大气巡航监测及采样，包括如下步骤：获取巡航监测任务，确定一个或多个监测点位和监测点位信息，建立巡航监测任务与监测设备的关联关系；在无人机飞抵预设的监测点位后，测取监测点位排放浓度数据；获取超标排放的监测点位后，将超标排放的监测点位标识为采样点位；如果检测到采样点位的风速低于风速阈值时，采样设备在采样点位依据预设的采样信息进行采样；如果检测到采样点位的风速高于风速阈值时，采样设备在采样点位采样后，在气流下游方向的第一预设距离处进行二次采样。
[0008]进一步，上述技术方案中，监测点位包括但不限于预设的水平经纬度以及垂直高度的定位位置。
[0009]进一步，上述技术方案中，监测点位信息包括但不限于：监测浓度以及浓度是否超标；采样信息包括：采样起始时间、采样结束时间以及采样任务状态。
[0010]进一步，上述技术方案中，在检测到采样点位的风速高于风速阈值时，还包括风向检测步骤，风向检测步骤用于在实时判断风向后驱动无人机朝风向下游飞行第一预设距离后悬停。
[0011]进一步，上述技术方案中，采样点位的采样控制可包括：以采样点位为圆心，以第二预设距离为半径在至少三个方向上进行多次采样。
[0012]进一步，上述技术方案中，采样点位的采样控制还可包括：记录采样容器电动阀门的打开和关闭时间信息；将记录的信息回传至地面控制系统，并将电动阀门的打开时间识别为采样开始时间、将电动阀门的关闭时间识别为采样结束时间；根据采样开始时间和结束时间的信息完整性显示采样状态。
[0013]进一步，上述技术方案中，二次采样的采样控制方式可与采样点位的采样控制方式相同。
[0014]为实现上述目的，根据本专利技术的第二方面，本专利技术提供了一种大气巡航监测及采样控制装置，用于无人机的大气巡航监测及采样，包括：任务获取模块，用于获取巡航监测任务，确定一个或多个监测点位和监测点位信息，建立巡航监测任务与监测设备的关联关系；浓度获取模块，用于在无人机飞抵预设的监测点位后，获取监测点位排放浓度数据；采样标识模块，用于获取超标排放的监测点位后，将超标排放的监测点位标识为采样点位；风速判断模块，用于将检测到的采样点位的实时风速与风速阈值进行比较：当检测到所述采样点位的风速低于风速阈值时，采样设备在采样点位依据预设的采样信息进行采样；当检测到采样点位的风速高于风速阈值时，采样设备在采样点位采样后，在气流下游方向的第一预设距离处进行二次采样。
[0015]进一步，上述技术方案中，该装置还可包括：风向检测模块，用于在采样点位的风速高于风速阈值时，进行风向检测，并将风向信息发送至无人机飞行控制器控制无人机朝风向下游飞行第一预设距离后悬停。
[0016]进一步，上述技术方案中，该装置还包括采样控制模块，该采样控制模块具体包括：多点执行子模块，用于控制以采样点位为圆心，以第二预设距离为半径在至少三个方向上进行多次采样；信息记录子模块，用于记录采样容器电动阀门的打开和关闭时间信息；信息识别子模块，用于将记录的信息回传至地面控制系统，并将电动阀门的打开时间识别为采样开始时间、将电动阀门的关闭时间识别为采样结束时间；状态显示子模块，根据采样开始时间和结束时间的信息完整性显示采样状态。
[0017]为实现上述目的，根据本专利技术的第三方面，本专利技术提供了一种存储器，包括指令集，指令集适于处理器执行前述大气巡航监测及采样控制方法中的步骤。
[0018]为实现上述目的，根据本专利技术的第四方面，本专利技术提供了一种大气巡航监测及采样控制设备，包括总线、输入装置、输出装置、处理器和前述的存储器；总线用于连接存储器、输入装置、输出装置和处理器；输入装置和输出装置用于实现与用户的交互；处理器用于执行存储器中的指令集。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：1）本专利技术将巡航监测设备和采样设备搭载在同一无人机上，可在巡航监测设备监测到浓度数据并发送至地面控制系统进行超标判断后，如为超标，可在第一时间原地进行采样，保证了采样的及时性；2）在确定监测点位的浓度超标，本专利技术在风力达到一定级别后，除在采样点位进行采样外，可在气流的下游方向的一定距离处进行二次采本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种大气巡航监测及采样控制方法，其特征在于，用于无人机的大气巡航监测及采样，包括如下步骤：获取巡航监测任务，确定一个或多个监测点位和监测点位信息，建立所述巡航监测任务与监测设备的关联关系；在所述无人机飞抵预设的所述监测点位后，测取所述监测点位排放浓度数据；获取超标排放的监测点位后，将所述超标排放的监测点位标识为采样点位；如果检测到所述采样点位的风速低于风速阈值时，采样设备在所述采样点位依据预设的采样信息进行采样；如果检测到所述采样点位的风速高于风速阈值时，所述采样设备在所述采样点位采样后，在气流下游方向的第一预设距离处进行二次采样。2.根据权利要求1所述的大气巡航监测及采样控制方法，其特征在于，所述监测点位包括预设的水平经纬度以及垂直高度的定位位置。3.根据权利要求1所述的大气巡航监测及采样控制方法，其特征在于，所述监测点位信息包括：监测浓度以及浓度是否超标；所述采样信息包括：采样起始时间、采样结束时间以及采样任务状态。4.根据权利要求1所述的大气巡航监测及采样控制方法，其特征在于，在检测到所述采样点位的风速高于风速阈值时，还包括风向检测步骤，所述风向检测步骤用于在实时判断风向后驱动所述无人机朝风向下游飞行所述第一预设距离后悬停。5.根据权利要求1所述的大气巡航监测及采样控制方法，其特征在于，所述采样点位的采样控制包括：以所述采样点位为圆心，以第二预设距离为半径在至少三个方向上进行多次采样。6.根据权利要求5所述的大气巡航监测及采样控制方法，其特征在于，所述采样点位的采样控制还包括：记录采样容器电动阀门的打开和关闭时间信息；将所述记录的信息回传至地面控制系统，并将所述电动阀门的打开时间识别为采样开始时间、将所述电动阀门的关闭时间识别为采样结束时间；根据所述采样开始时间和结束时间的信息完整性显示采样状态。7.根据权利要求5或6所述的大气巡航监测及采样控制方法，其特征在于，所述二次采样的采样控制方式与所述采样点位的采样控制方式相同。8.一种大气巡航监测及采样控制装置，其特征在于，用于无人机的大气巡航监测及...
【专利技术属性】
技术研发人员：程梦婷，李龙，刘新宇，李凌波，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：
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