無人機(jī)搭載氣體檢測(cè)儀

背景概述

     隨著我國近幾年來大氣污染狀況越來越嚴(yán)重，特別霧霾（顆粒物PM2.5、PM10等）在污染物中所占的比例越來越重，因此我國的大氣污染檢測(cè)與治理的任務(wù)也越來越重。國家對(duì)此也在大多數(shù)城市布設(shè)及完善了顆粒物、氣體檢測(cè)設(shè)備，形成了國控點(diǎn)結(jié)合省控點(diǎn)分布密集的地面污染源檢測(cè)網(wǎng)。

     然而我們也能清楚的看到，依據(jù)國控點(diǎn)地面檢測(cè)數(shù)據(jù)所作出的預(yù)測(cè)與實(shí)際環(huán)境污染狀況的發(fā)展還是存在較大差距，此外，依據(jù)地面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)所實(shí)施的治理手段，如地面灑水、建筑工地遮蓋、交通限行、工業(yè)限產(chǎn)、鍋爐改造、脫硫脫硝處理等方案，效果也不盡如人意。

    作為繼航空、航天遙感后的第3代遙感技術(shù)的無人機(jī)遙感技術(shù), 具有立體監(jiān)測(cè)、響應(yīng)速度快、監(jiān)測(cè)范圍廣、地形干擾小等優(yōu)點(diǎn), 是今后進(jìn)行大氣突發(fā)事件污染源識(shí)別和濃度監(jiān)測(cè)的重要發(fā)展方向之一。

     但是由于無人機(jī)的載荷有限．要完成高精度的大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)工作需要高精度的傳感器荷載．而傳統(tǒng)傳感器往往在體積、重量等方面的限制可供選擇的不多。因此我司研究開發(fā)適合無人機(jī)搭載的小型、輕型傳感器荷載來實(shí)現(xiàn)無人機(jī)大氣污染監(jiān)測(cè)、無人機(jī)固定污染物。

 

無人機(jī)搭載氣體檢測(cè)儀特點(diǎn)

●軟件可以支持多家無人機(jī)制造商包括大疆所有系列

●上千種氣體傳感器可以隨時(shí)更換，系統(tǒng)帶有自動(dòng)識(shí)別氣體種類功能

●外殼防水、防風(fēng)、防塵、防撞擊設(shè)計(jì)

●實(shí)時(shí)顯示實(shí)時(shí)傳輸監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并生成對(duì)應(yīng)的趨勢(shì)曲線

●可查看歷史實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并同時(shí)生成曲線分析圖，列表和圖表樣式顯示歷史數(shù)據(jù)，方便對(duì)比查看

●可顯示經(jīng)緯度、高度、飛機(jī)狀態(tài)、溫度、濕度、PM1、PM2.5、PM10、上千種氣體實(shí)時(shí)濃度值

●檢測(cè)精度可達(dá)到ppb級(jí)

●實(shí)時(shí)無線傳輸數(shù)據(jù)到地面端，也可以通過GPRS實(shí)時(shí)傳輸?shù)椒?wù)器概述

 

 

無人機(jī)氣體檢測(cè)荷載參數(shù)

●適用：多旋翼無人機(jī)、固定翼

●檢測(cè)氣體：PM2.5、PM10、NO2、SO2、CO、O3、VOC等可選

●檢測(cè)原理：電化學(xué)、激光

●重量：1000克（7參數(shù)）

●尺寸：220×145×60mm

●供電：12-24V

●數(shù)據(jù)傳輸方式：4G/無線數(shù)傳

●工作環(huán)境溫度：(-30~+60)℃

●工作環(huán)境濕度：(15 ~ 95)% RH 無凝露

●設(shè)備壽命：5年以上（耗材除外）

無人機(jī)氣體檢測(cè)荷載尺寸圖

 

無人機(jī)氣體檢測(cè)分析軟件介紹

      地面接收系統(tǒng)的軟件是專門設(shè)計(jì)的可用于上述監(jiān)測(cè)檢測(cè)數(shù)據(jù)接收、解碼、顯示、處理、報(bào)告的專用軟件，它與飛控軟件是分開相對(duì)獨(dú)立的兩個(gè)軟件，無人機(jī)正常飛行加我司的氣體檢測(cè)設(shè)備就可以實(shí)時(shí)檢測(cè)濃度值并實(shí)時(shí)傳輸回地面軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析顯示，并支持多探測(cè)器同步數(shù)據(jù)回傳和處理功能。

數(shù)據(jù)分析軟件平臺(tái)，主要功能包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展示、檢測(cè)環(huán)境數(shù)據(jù)狀態(tài)是否正常、報(bào)警值點(diǎn)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)值變化趨勢(shì)以及歷史數(shù)據(jù)查詢、導(dǎo)出等信息同步在地面接收系統(tǒng)。

（1）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展示如下圖：

 

                                 數(shù)據(jù)顯示監(jiān)控大屏

   軟件平臺(tái)可對(duì)對(duì)應(yīng)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)展示及變化趨勢(shì)展示，將空氣質(zhì)量氣體傳感器數(shù)據(jù)、有毒氣體應(yīng)急監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)匯入到統(tǒng)一平臺(tái)，統(tǒng)一管理，綜合展示。氣體傳感器數(shù)據(jù)以不同顏色代表不同污染級(jí)別。

(2)歷史數(shù)據(jù)查詢?nèi)缦聢D：

 

                                 歷史數(shù)據(jù)查詢界面

   將各點(diǎn)位的歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)分析，例如日變化分析、時(shí)間序列分析等，幫助采購方節(jié)約手動(dòng)分析時(shí)間成本，同時(shí)還能夠幫助采購方了解基本污染狀況。

 

飛行巡航圖示

  貝斯云監(jiān)控平臺(tái)通過飛行任務(wù)的功能，可具體展示飛行路線、飛行過程中的實(shí)時(shí)濃度展示，通過實(shí)時(shí)實(shí)時(shí)，污染濃度等級(jí)等方式展示，也可兼容云臺(tái)同步顯示；實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與視頻同步顯示。

 

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理

這套系統(tǒng)主要包括無人飛行器、貝斯安BSA/QT-UAV氣體檢測(cè)儀、數(shù)傳/GPRS、地面站/服務(wù)器、數(shù)據(jù)處理軟件等構(gòu)成。主要的作用于檢測(cè)大氣空氣質(zhì)量AQI與應(yīng)急檢測(cè)有毒有害氣體，其精度可以達(dá)到1PPB。改變了傳統(tǒng)固定點(diǎn)的檢測(cè)使得氣體檢測(cè)變得靈活、快速、準(zhǔn)確、方便。

2 氣體濃度數(shù)據(jù)采集的軟件實(shí)現(xiàn)

氣體檢測(cè)這塊有著成千上萬種氣體種類、量程、精度等。我司為了簡(jiǎn)化用戶的操作與成本。我司特設(shè)計(jì)一套智能型傳感器系列的傳感器。有著一整套完整的軟件信息系統(tǒng)，把所有可以檢測(cè)到的氣體種類我們有效的劃分開實(shí)現(xiàn)全部智能化的識(shí)別系統(tǒng)?？蛻艨梢愿鶕?jù)不同的檢測(cè)場(chǎng)景搭配不同的傳感器；使得無人機(jī)氣體檢測(cè)非常靈活不受荷載的影響?！?/p>

 

應(yīng)用領(lǐng)域：搭載無人機(jī)、汽車、機(jī)器人巡檢、船舶、

1. 消防應(yīng)急監(jiān)測(cè)及排查泄漏危險(xiǎn)源

2. 管道泄漏巡檢

3. 空氣質(zhì)量檢測(cè)

4. 企業(yè)排放污染檢測(cè)

5. 化工、石油等企業(yè)周邊污染氣體監(jiān)測(cè)

6. 港口、碼頭船舶廢氣排放監(jiān)測(cè)

7. 環(huán)保執(zhí)法快速摸查鎖定

8. 特定區(qū)域、特殊倉庫機(jī)器人安全巡檢