[發明專利]一種基于無人機的揚塵監測系統

在審

• 申請號: 201711118716.1
• 申請日: 2017-11-13
• 公開（公告）號: CN107909790A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 王雷濤;蔡昌勇;鳳翔麗;雷鳴;陳孝波
• 申請（專利權）人: 成都航空職業技術學院
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02;H04N7/18;G01N15/06;G05D1/00
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙)51229
• 代理人: 何凡

技術領域

本發明涉及無人機技術領域，具體涉及一種基于無人機的揚塵監測系統。

背景技術

隨著城市化的不斷進行，空氣污染不斷加重，對民眾的健康帶來了很大的影響，城市空氣質量是民生問題，其監測種類多，監測場地復雜，為環保部門帶來極大的困難，其中，顆粒物(TSP)是構成空氣質量良莠的重要組成部分，建筑施工場所，尤其是高空建筑施工，地鐵建設施工，其施工揚塵因防護不到位，容易造成大幅超標排放，但很多地方人無法到達，不能對揚塵濃度進行監控，目前缺乏有效的監測手段。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種基于無人機的揚塵監測系統，解決揚塵監測不到位的問題。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種基于無人機的揚塵監測系統，包括：

無人機，用于采集空氣中的揚塵濃度并將揚塵濃度發送給地面飛行控制器；

地面飛行控制器，用于控制無人機本體的運動，接收存儲并顯示無人機采集的揚塵濃度，實現對揚塵濃度的監測。

所述無人機包括主控模塊、飛行模塊、揚塵濃度采集模塊、紅外攝像頭、無人機通訊傳輸模塊、導航模塊和檢測狀態指示燈，所述飛行模塊、揚塵濃度采集模塊、紅外攝像頭、無人機通訊傳輸模塊、導航模塊、檢測狀態指示燈均與主控模塊通信連接。

進一步，所述揚塵濃度采集模塊包括粉塵濃度傳感器、信號調理板和A/D轉換器，所述粉塵濃度傳感器、信號調理板和A/D轉換器依次相連，所述A/D轉換器與主控模塊通信連接。

進一步，所述地面飛行控制器包括控制器通訊傳輸模塊、數據中心、LED屏和控制中心，所述控制器通訊傳輸模塊分別與數據中心、LED屏和控制中心通信連接。

本發明的有益效果是：本發明通過無人機上的揚塵濃度采集模塊采集揚塵濃度，并將檢測數據通過無線網回傳給地面飛行控制器，無人機掛載紅外攝像頭，方便無人機操控人員通過攝像頭傳回的實時圖像，控制無人機到指定位置進行測量，無人機的導航模塊，為無人機提供多地檢測的導航信息，實現遠程多地測量，檢測狀態指示燈可以顯示無人機是否在檢測揚塵濃度，地面飛行控制器的數據中心可存儲歷史信息，方便環保人員取證檢測結果，本發明中的無人機可去到人去不到的地方，對空氣質量的監測更加有效。

附圖說明

圖1為本發明結構框圖；

圖2為本發明粉塵濃度檢測原理圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍。

如圖1所示，一種基于無人機的揚塵監測系統，包括：

無人機，用于采集空氣中的揚塵濃度并將揚塵濃度發送給地面飛行控制器。

地面飛行控制器，用于控制無人機本體的運動，接收存儲并顯示無人機采集的揚塵濃度，實現對揚塵濃度的監測。

在本發明實施例中，無人機包括：

飛行模塊，用于對無人機進行飛行控制，實現無人機的飛行功能。

揚塵濃度采集模塊，用于采集揚塵濃度，并將揚塵濃度通過無人機通訊傳輸模塊傳遞到地面飛行控制器。

紅外攝像頭，用于采集實時圖像，以便精確的獲取周邊環境并將無人機懸停在合適的監控位置。

無人機通訊傳輸模塊，用于與地面飛行控制器進行無線通信和信息傳輸。

導航模塊，用于為無人機提供路線信息，可以自動控制無人機的飛行路線。

檢測狀態指示燈，用于顯示檢測狀態，當無人機開始檢測揚塵濃度時，主控模塊控制檢測狀態指示燈亮綠色，當無人機停止檢測揚塵濃度時，主控模塊控制檢測狀態指示燈不亮。

主控模塊，與所述飛行模塊、揚塵濃度采集模塊、紅外攝像頭、無人機通訊傳輸模塊、導航模塊和檢測狀態指示燈通信連接，用于控制無人機的飛行及揚塵濃度采集模塊、紅外攝像頭、無人機通訊傳輸模塊、導航模塊和檢測狀態指示燈的運行。

在本發明實施例中，揚塵濃度采集模塊包括：

粉塵濃度傳感器，用于將粉塵濃度轉化為濃度模擬信號。

信號調理板，用于放大濃度模擬信號并對濃度模擬信號進行濾波。

A/D轉換器，用于將濃度模擬信號轉化為濃度數字信號并傳送到主控模塊。

粉塵濃度傳感器、信號調理板和A/D轉換器依次相連，A/D轉換器與主控模塊通信連接，濃度模擬信號通過信號調理板和A/D轉換器傳遞到主控模塊，再由無人機通訊傳輸模塊傳遞到地面飛行控制器。

在本發明實施例中，地面飛行控制器包括：