[发明专利]与无人机协同工作的空气质量监测系统

说明书

本发明涉及一种与无人机协同工作的空气质量监测系统，包括多旋翼式无人机，其特征在于：在无人机的底部固定有监测装置，监测装置包括外壳以及安装在外壳内的控制电路，控制电路包括微处理器以及对空气质量进行采集的传感器模块，传感器模块与微处理器的输入端相连，外壳上开设有用于空气进入的透气孔；所述的传感器模块包括分别接入微处理器不同输入端口的：PM10传感器、PM2.5传感器、CO传感器、NO₂传感器、O₃传感器、SO₂传感器以及温湿度传感器；所述NO₂传感器为厚膜型，采用陶瓷基板为衬底，在该陶瓷基板上设有插指电极，插指电极上设有敏感薄膜，所述敏感薄膜为ZnO纳米片和Au/SnO₂/RGO复合材料的混合物。

技术领域

本发明涉及空气质量监测领域，尤其涉及一种与无人机协同工作的空气质量监测系统。

背景技术

在当今社会，国家对生态文明建设和环境保护高度重视。众所周知，空气污染的主要成分是粉尘和气体。粉尘主要包括燃烧不彻底的灰尘、油滴、煤尘及裂解产物等，气体主要包括SO₂、CO、CO₂、NO、O₃以及水蒸气等，因此环境污染不是单一污染物的污染，是多种有毒粉尘及气体的混合污染，对其监测特别是对固定厂区污染物排放情况的监测从而实现有效治理具有重要的现实意义和社会价值。

目前用于环保监测的方法包括使用便携式污染分析仪进行检测和在固定地点安装连续监测的污染分析仪的方式，现有的方式均存在各自的不足：其中使用便携式分析仪的方式一般只是监测较为常规的几个监测点，同时由人工携带便携式污染分析仪进行污染分析时，无法实现实时监测，因此其机动性较差，同时如果被监测的地点污染较为严重时，对工作人员身体本身也会造成伤害。而在固定地点安装连续监测的污染分析仪的方式，由于其检测地点固定，因此机动性更差，同时需要较长时间的安装部署，无法对污染排放源实现快速的监测。

发明内容

本发明旨在提供一种与无人机协同工作的空气质量监测系统，以解决上述提出问题。

本发明的实施例中提供了一种与无人机协同工作的空气质量监测系统，包括多旋翼式无人机，在无人机的底部固定有监测装置，监测装置包括外壳以及安装在外壳内的控制电路，控制电路包括微处理器以及对空气质量进行采集的传感器模块，传感器模块与微处理器的输入端相连，外壳上开设有用于空气进入的透气孔；

所述的传感器模块包括分别接入微处理器不同输入端口的：PM10传感器、PM2.5传感器、CO传感器、NO₂传感器、O₃传感器、SO₂传感器以及温湿度传感器；所述NO₂传感器为厚膜型，采用陶瓷基板为衬底，在该陶瓷基板上设有插指电极，插指电极上设有敏感薄膜，所述敏感薄膜为ZnO纳米片和Au/SnO₂/RGO复合材料的混合物。

优选地，所述的外壳通过固定架固定在无人机的底部，在其表面上开设有若干透气孔。

优选地，在所述的外壳的内部同时设置有接入控制电路的摄像头，摄像头通过开设在外壳下部或周圈的任意一个表面上的通孔引出。

优选地，所述的控制电路中还包括用于与地面进行数据传输的无线数传电台，无线数传电台的天线从外壳表面引出；所述的控制电路中还包括用于进行数据存储的存储模块；所述的固定架上表面固定在无人机的底部，下表面设置有固定卡槽，在监测装置上表面设置有与固定卡槽滑动卡装的导轨。

优选地，敏感薄膜中，所述Au/SnO₂/RGO复合材料是通过水热法制备的，该复合材料呈二维片状结构，Au和SnO₂均为纳米粒子，均匀的担载在石墨烯表面；所述Au纳米粒子粒径为10nm；所述SnO₂纳米粒子粒径为5nm；该复合材料中，Au、SnO₂和RGO的质量比例为7:5:4。