[發明專利]一種無人機、空氣污染監測系統及方法

在審

• 申請號: 201710702202.4
• 申請日: 2017-08-16
• 公開（公告）號: CN109406353A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 丹·威斯特達;王穎
• 申請（專利權）人: 深圳智人環保科技有限公司
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06;G01N33/00;G01N1/24
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 蔡曉紅;柯夏荷

本發明公開了一種無人機，包括無人機本體、安裝在所述無人機本體底部的全向采樣裝置，以及安裝在所述無人機本體的內部并與所述全向采樣裝置相連通的監測裝置；所述全向采樣裝置用于在無人機飛行至高空時，對周圍空氣進行全向吸氣式采樣；所述監測裝置用于對所采樣的空氣中的污染物組分和顆粒物濃度進行檢測。本發明還公開了一種空氣污染監測系統及方法。本發明能夠有效提高空氣污染檢測的準確性。

技術領域

本發明涉及環保空氣監測技術領域，尤其涉及一種無人機、空氣污染監測系統及方法。

背景技術

隨著無人機操作技術的逐步成熟和其獨特的工作條件和工作模式，無人機開始逐漸的應用于環保行業當中，例如用于水污染監測行業中定期定點的水樣采取，以監測水樣品的污染變化情況。無人機獨特的高空作業模式，長距離的遠程操作，同樣為空氣監測提供了新的工作平臺。

如今中國市場空氣傳感器監測技術尚未成熟，雖然現有技術通過掛架方式使用微型傳感器或小型檢測設備直接在高空采樣，但是此種檢測系統通常采用擴散式采樣方式，不能有效控制空氣流動的穩定性(流速)以及污染物質分布的均勻性，從而不能保證測量數據的準確性，尤其在污染物垂直分布的研究上。同時，對于傳感器在大范圍溫濕度變化下的數據精度以及顆粒物采樣在風速風向影響下的誤差都也沒有較好的解決技術方式。另外也有市場和學術研究中也有基于大型無人機和系留熱氣球平臺的大型監測系統，但是此種方式的高成本較高、大載荷較大以及高空操作的危險性極大，都限制了無人機在空氣監測領域的應用高空監測的應用范圍。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的問題，提供了一種無人機、空氣污染監測系統及方法，能夠有效提高空氣污染檢測的準確性。

本發明就上述技術問題而提出的技術方案如下：

一方面，本發明提供一種無人機，包括無人機本體、安裝在所述無人機本體底部的全向采樣裝置，以及安裝在所述無人機本體的內部并與所述全向采樣裝置相連通的監測裝置；

所述全向采樣裝置用于在無人機飛行至高空時，對周圍空氣進行全向吸氣式采樣；

所述監測裝置用于對所采樣的空氣中的污染物組分和顆粒物濃度進行檢測。

優選地，所述全向采樣裝置呈漸變縮徑喇叭狀結構，所述全向采樣裝置中直徑大的一端通過固定件與所述無人機本體連接，所述全向采樣裝置中直徑小的一端通過管道與所述監測裝置連通；

所述全向采樣裝置包括連接板和管道件；所述連接板和所述管道件的相鄰處通過固定件可拆卸連接，且相鄰處具有間隙以構成風洞口，使所述風洞口、所述管道件和所述管道形成四周進氣的全向通路。

優選地，所述全向采樣裝置為可伸縮的采樣裝置，用于調節風洞口與無人機本體之間的距離。

進一步地，所述全向采樣裝置中靠近所述監測裝置的一端設置有泵，所述監測裝置包括與所述泵電連接的控制器；

所述控制器用于在采樣時，控制所述泵吸氣，使所采樣的空氣通過所述全向通路流入所述監測裝置。

進一步地，所述控制器具體用于在采樣時，根據采樣口面積、風洞口高度和風速大小，控制所述泵的吸氣流量。

進一步地，所述監測裝置還包括傳感器組件和顆粒物監測裝置；

所述傳感器組件包括至少一種氣體傳感器，每種所述氣體傳感器用于在溫度和濕度恒定的環境中，檢測所采樣的空氣中是否具有對應的污染物，以獲取污染物組分；

所述顆粒物監測裝置用于分辨所采樣的空氣中的不同粒徑的顆粒物，并對每種粒徑的顆粒物進行濃度檢測。

進一步地，所述顆粒物監測裝置包括切割頭組件和顆粒物傳感器；