[發(fā)明專利]一種基站式無(wú)人機(jī)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910046460.0
• 申請(qǐng)日: 2019-01-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109709984A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁濤;徐銘馳;王偉;崔學(xué)林;謝麗華;陳海生;董宇軒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)計(jì)量大學(xué)
• 主分類號(hào): G05D1/10
• 分類號(hào): G05D1/10;G01D21/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明提供了一種基站式無(wú)人機(jī)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，涉及大氣監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。該系統(tǒng)包括主控中心，無(wú)人機(jī)基站，無(wú)人機(jī)。區(qū)域范圍內(nèi)設(shè)置多個(gè)無(wú)人機(jī)基站，各無(wú)人機(jī)基站用于停放和維護(hù)無(wú)人機(jī)，無(wú)人機(jī)上裝有大氣傳感器，通過(guò)主控中心規(guī)劃各無(wú)人機(jī)航線，并遠(yuǎn)程控制無(wú)人機(jī)起降。飛行過(guò)程中，各無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳送回主控中心，在電子地圖上顯示各點(diǎn)的監(jiān)測(cè)信息。本發(fā)明解決了現(xiàn)有的無(wú)人機(jī)技術(shù)在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中監(jiān)測(cè)范圍有限，監(jiān)測(cè)效率低下，同步性不強(qiáng)等問(wèn)題。在大范圍內(nèi)多無(wú)人機(jī)進(jìn)行同步監(jiān)測(cè)，協(xié)同性和應(yīng)急能力強(qiáng)，管理靈活方便，減少了大量人力物力，對(duì)協(xié)助大氣污染物溯源，預(yù)測(cè)污染物擴(kuò)散趨勢(shì)，快速應(yīng)對(duì)突發(fā)性大氣環(huán)境污染事故具有很大作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及大氣監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，特別涉及一種基站式無(wú)人機(jī)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程迅速加快，工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，環(huán)境污染問(wèn)題日益突出。霧霾天氣頻發(fā)，突發(fā)性大氣環(huán)境污染事件無(wú)不威脅著人們身心健康和財(cái)產(chǎn)安全。

隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)水平不斷提高，無(wú)人機(jī)在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用日益增多。在環(huán)境應(yīng)急突發(fā)事件中，無(wú)人機(jī)能克服交通不利，情況危險(xiǎn)等不利因素，快速趕到事故現(xiàn)場(chǎng)，查看污染物排放情況；在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中，無(wú)人機(jī)能立體監(jiān)測(cè)大氣污染物的分布特點(diǎn)，為城市大氣治理提供有效的數(shù)據(jù)支撐。

現(xiàn)有的無(wú)人機(jī)技術(shù)，由于無(wú)人機(jī)與遙控電臺(tái)通訊距離短，續(xù)航能力有限，僅能夠完成有限范圍內(nèi)大氣環(huán)境的監(jiān)測(cè)，且無(wú)人機(jī)需先攜帶至起飛點(diǎn)，手動(dòng)拆裝電池，進(jìn)行飛行航線規(guī)劃后再進(jìn)行飛行任務(wù)，耗費(fèi)大量時(shí)間與人力物力。例如公布號(hào)為CN105890659A的中國(guó)發(fā)明專利，公開(kāi)了“一種無(wú)人機(jī)大氣環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”，其能夠控制無(wú)人機(jī)的飛行航線，利用機(jī)載氣體檢測(cè)模塊監(jiān)測(cè)大氣情況，完成大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)和預(yù)警。又例如公布號(hào)為CN107192645A的中國(guó)發(fā)明專利，公開(kāi)了“一種多旋翼無(wú)人機(jī)大氣污染探測(cè)系統(tǒng)及方法”，其使用多旋翼無(wú)人機(jī)系統(tǒng)對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域垂直飛行，同步采集數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析。目前基于無(wú)人機(jī)的大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)大多采用單無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)，由于大氣污染具有涉及范圍廣，區(qū)域之間污染物傳輸量大，污染源種類多等特點(diǎn)，環(huán)境監(jiān)管難度大，必須對(duì)大區(qū)域范圍內(nèi)大氣環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)。采用單無(wú)人機(jī)多點(diǎn)監(jiān)測(cè)會(huì)導(dǎo)致監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在時(shí)間上不同步；若多人多架無(wú)人機(jī)在異地同時(shí)進(jìn)行組織，協(xié)調(diào)工作，監(jiān)測(cè)效率不高，同步性不強(qiáng)。因此，現(xiàn)有的無(wú)人機(jī)技術(shù)在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中存在著監(jiān)測(cè)范圍有限，監(jiān)測(cè)效率較低，同步性不高等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)以上問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基站式無(wú)人機(jī)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在區(qū)域范圍內(nèi)設(shè)置多個(gè)無(wú)人機(jī)基站和一個(gè)主控中心。通過(guò)主控中心與各無(wú)人機(jī)基站實(shí)時(shí)通訊，規(guī)劃各基站內(nèi)無(wú)人機(jī)的飛行任務(wù)，并實(shí)時(shí)獲取無(wú)人機(jī)大氣監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，繪制曲線圖，實(shí)現(xiàn)對(duì)某個(gè)大范圍區(qū)域內(nèi)空氣質(zhì)量的監(jiān)測(cè)，提高了突發(fā)性環(huán)境污染事件中應(yīng)急監(jiān)測(cè)能力和快速處理的效率。

本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基站式無(wú)人機(jī)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括無(wú)人機(jī)、無(wú)人機(jī)基站、主控中心。

所述無(wú)人機(jī)與所述無(wú)人機(jī)基站相連，無(wú)人機(jī)基站與所述主控中心相連。

優(yōu)選的，所述無(wú)人機(jī)為多旋翼無(wú)人機(jī)，包括飛控系統(tǒng)，動(dòng)力模塊，定位模塊，無(wú)線傳輸模塊，大氣數(shù)據(jù)采集模塊，超聲波測(cè)距模塊，攝像模塊。

所述定位模塊，無(wú)線傳輸模塊，大氣數(shù)據(jù)采集模塊，動(dòng)力模塊，超聲波測(cè)距模塊，攝像模塊分別與飛控系統(tǒng)相連接。

所述飛控系統(tǒng)用于控制無(wú)人機(jī)的飛行，分析處理數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的，所述定位模塊包括GPS定位系統(tǒng)，RTK定位。定位模塊用于無(wú)人機(jī)導(dǎo)航與精準(zhǔn)起降。

所述無(wú)線傳輸模塊用于與所述無(wú)人機(jī)基站進(jìn)行通訊。