[實用新型]一種分布式城市空氣環境質量的空中移動監測裝置

有效

• 申請號: 201720249455.6
• 申請日: 2017-03-15
• 公開（公告）號: CN206790527U
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 譚洪衛
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;G01N15/06;G01D21/02
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司31225
• 代理人: 宣慧蘭

技術領域

本實用新型涉及城市空氣環境質量監測領域，尤其是涉及一種分布式城市空氣環境質量的空中移動監測裝置。

背景技術

空氣質量的好壞反映了空氣污染程度，它是依據空氣中污染物濃度的高低來判斷的。空氣污染是一個復雜的現象，在特定時間和地點空氣污染物濃度受到許多因素影響。來自固定和流動污染源的人為污染物排放大小是影響空氣質量的最主要因素之一，其中包括車輛、船舶、飛機的尾氣、工業污染、居民生活和取暖、垃圾焚燒等。城市的發展密度、地形地貌和氣象等也是影響空氣質量的重要因素。

申請號為201610726852.8的中國專利公開了一種城市環境質量自動監測系統，包括采集節點模塊、數據中轉器、充電模塊、數據終端和移動端；每個采集節點模塊包括Zigbee通信模塊，采集節點模塊用于采集空氣中被監測物的含量并將處理后的數據通過Zigbee通信模塊發送到數據中轉器；數據中轉器用于接收各個采集節點模塊發送的數據并將處理后的數據發送到數據終端；數據終端用于接收數據中轉器發送的數據并將處理后的數據顯示在數據終端的上層界面上，同時將處理后的數據發送到移動端；移動端用于接收數據終端發送的數據并供用戶查詢，但是該自動監測系統的檢測范圍有限，不能達到地面和空中的實時覆蓋，也不能與實時獲得的環境質量檢測基站數據進行校準，數據監測不精確。

實用新型內容

本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種分布式監控、檢測精度高、移動防風、布線精簡、共享通訊的分布式城市空氣環境質量的空中移動監測裝置。

本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種分布式城市空氣環境質量的空中移動監測裝置，用以實現城市街區廣域內的環境監測，該裝置設有多個，分別與云端服務器通信，其特征在于，該空中移動監測裝置設置在遙控無人機的機座內，包括充電電池以及依次連接的傳感器組件、三路串口和路由器，所述的充電電池分別與傳感器組件、三路串口和路由器，所述的傳感器組件與GPS通信單元通信，所述的路由器通過GPRS通訊模塊與云端服務器通信。

所述的傳感器組件包括分別與充電電池連接的GPS傳感器和浮游顆粒物檢測傳感器以及溫濕度傳感器，所述的GPS傳感器與GPS通信單元，所述的GPS傳感器、浮游顆粒物檢測傳感器和溫濕度傳感器分別與三路串口連接。

所述的三路串口為三路485串口，所述的GPS傳感器通過TTL轉485轉換器與三路串口連接。

所述的GPS通信單元為單獨的GPS通信模塊或機載GPS通信模塊。

所述的浮游顆粒物檢測傳感器通過帶有防風帽的排風短管穿過機座底部第一開孔與外界環境連通，所述的機座底部還開設有第二開孔，機座內部空間通過穿過第二開孔的進風短管與外界連通。

所述的第一開孔和第二開孔沿迎風方向依次設置。

所述的浮游顆粒物檢測傳感器為PM2.5傳感器。

所述的云端服務器還與氣象及空氣環境質量監測站點通信，通過云端數據服務器實時獲取氣象及空氣環境質量監測站點的官方發布數據，并與傳感器組件獲取的監測數據聯動，自動尋優最近點數據進行在線的校核和精度校正，定期修正傳感器零點飄逸現象。

所述的傳感器組件還包括分別與充電電池連接的CO₂氣體檢測器、O₃氣體檢測器、氮氧化物氣體檢測器和硫化物氣體檢測器。

與現有技術相比，本實用新型具有以下優點：

一、分布式監控：本實用新型將傳感器與空中移動工具(遙控無人機)進行集成，實現城市街區空域內移動的定點空氣環境數據的連續高頻采集和遠程數據傳輸，相比于現有的依靠位置固定的氣象及空氣環境質量監測站點監測環境數據，能夠覆蓋200-300m高的空域，多點測量，更加實時準確。

二、檢測精度高：本實用新型能夠依托云端數據關聯，參照最近地點官方精密儀器(氣象及空氣環境質量監測站點)檢測數據實現動態校核修正并且同步檢測相對濕度并進行修正。

三、移動防風：本實用新型為避免浮游顆粒物傳感器在遙控無人機移動中采樣受氣流影響，經過氣流影響實驗后優化為橡膠軟短管連接方式，短管露從底座下方底部開孔穿出。

四、GPS通信與遙控無人機已有GPS模塊同步共享，可以節省GPS傳感器的設置。

附圖說明

圖1為本實用新型的系統結構圖。

圖2為機座整體防雨防風處理示意圖。