[发明专利]污染气体无人机监测系统

说明书

技术领域

本发明属于气体监测技术领域，尤其是一种污染气体无人机监测系统。 

背景技术

环保部门在对污染气体的监测过程中，存在以下一些问题：1、由于传统采样方式的运输样品耗费时间较长，同时也没有GPS定位数据功能，因此，不能准确确定气体监测点位置，不能对监测区域进行快速的、大面积的宏观的气体监测；2、传统采样不能快速地对同一地区进行多种高度、多种气体的采样。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够准确确定气体监测点位置并能够对监测区域不同高度空气中的有毒有害气体进行监测的污染气体无人机监测系统。 

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的： 

一种污染气体无人机监测系统，包括安装在无人机上的数据采集控制模块、气体检测设备、机载GPS、存储器、机上无线传输模块以及安装在地面上的工作站、地面无线传输模块，所述的数据采集控制模块通过A/D接口与气体检测设备相连接，用于采集空气中的气体数据，该数据采集控制模块与机载GPS相连接用于与采集气体数据的同时，同步采集位置信息；数据采集控制模块与存储器相连接用于存储各种气体数据和GPS数据；数据采集控制模块与机上无线传输模块相连接，该机上无线传输模块通过2.4G无线通信网与地面无线传输模块相连接实现无线数据传输功能；地面工作站与地面无线传输模块相连接用于接收无人机上传输GPS数据和气体检测数据并进行分析处理。 

而且，所述的气体检测设备为硫化氢/一氧化氮二合一传感器、一氧化氮传感器、二氧化氮传感器、二氧化硫传感器和氨气传感器中的一种或多种。 

而且，所述的气体检测设备为氧气传感器、氢气传感器、氯气传感器、氰化氢传感器、氯化氢传感器、二氧化氯传感器、磷化氢传感器和二氧化碳传感 器中的一种或多种。 

而且，所述的气体检测设备中包括的传感器种类最多为五种。 

而且，所述的数据采集控制模块通过RS232接口与机载GPS相连接；所述的数据采集控制模块通过SPI接口与存储器相连接；所述的数据采集控制模块通过SPI接口与机上无线传输模块相连接，所述的地面工作站通过RS232接口与地面无线传输模块相连接。 

而且，所述的数据采集控制模块采用ATMEGA16单片机,所述的存储器采用的是SD存储卡，机上无线传输模块和地面无线传输模块均采用CRM2400ANC无线传输芯片。 

本发明的优点和积极效果是： 

本发明在无人机上安装机载气体监测设备可以实时采集不同点位、不同气体浓度的GPS数据和气体数据并通过2.4G无线传输网络发送到地面工作站上，地面工作站通过数据处理分析得到无人机所飞区域的多个高度平面的不同气体浓度，实现了对环保监测区域的快速、全面、准确的监测功能，提高了监测的效率和监测的实时性和直观性。 

附图说明

图1是本发明的系统连接示意图； 

图2是本发明的无人机上的气体监测部分连接示意图； 

图3是本发明的地面上的工作站部分连接示意图； 

图4是本发明的工作流程图； 

图5是本发明的地面工作站处理后的分析结果示意图，其中图5（a）为第一测区150m高度CO浓度专题图，图5（b）为第一测区250m高度CO浓度专题图，图5（c）为第一测区350m高度CO浓度专题图，图5（d）是第一测区150m、250m、350m高度及地面验证CO浓度三维示意图。 

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步详述。 

一种污染气体无人机监测系统，如图1所示，包括安装在无人机上的数据采集控制模块、气体检测设备、机载GPS、存储器、机上无线传输模块以及安装 在地面上的工作站、地面无线传输模块，机上无线传输模块与地面传输模块通过2.4G无线通信网相连接。下面对机上部分和地面部分分别进行说明：