[發(fā)明專利]一種基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的大氣污染物無人機(jī)溯源系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910548525.1
• 申請(qǐng)日: 2019-06-24
• 公開（公告）號(hào): CN110297921A
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐鶴;裴蘇玉;王汝傳;李鵬;朱楓;沙超;徐哲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F16/51
• 分類號(hào): G06F16/51;G06F16/182;G06K9/00;H04N5/77;G08C17/02;G01D21/02
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 張玉紅

本發(fā)明涉及大數(shù)據(jù)技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的大氣污染物無人機(jī)溯源系統(tǒng)及方法。無人機(jī)搭載單片機(jī)，在單片機(jī)上驅(qū)動(dòng)傳感器，測(cè)得基礎(chǔ)大氣數(shù)據(jù)信息。同時(shí)利用無人機(jī)上搭載的單片機(jī)驅(qū)動(dòng)攝像頭拍照取證，同時(shí)單片機(jī)對(duì)圖片信息實(shí)時(shí)的進(jìn)行分析，對(duì)應(yīng)分析得到的異常圖片存儲(chǔ)到單片機(jī)內(nèi)置的FLASH中。同時(shí)利用ATK?ESP8266串口，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)大氣環(huán)境檢測(cè)平臺(tái)和地面終端的通信。將數(shù)據(jù)文件上傳到大數(shù)據(jù)HDFS中，并利用大數(shù)據(jù)分析框架MapReduce進(jìn)行分析，得到被檢測(cè)地區(qū)各項(xiàng)污染物指標(biāo)的污染情況匯總，并將分析結(jié)果寫入HDFS中，方便環(huán)境保護(hù)執(zhí)法人員查看使用，并根據(jù)實(shí)際情況重點(diǎn)整治污染嚴(yán)重地區(qū)，幫助改善大氣環(huán)境。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于大數(shù)據(jù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的大氣污染物無人機(jī)溯源系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段的限制，不合理的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式往往伴隨著對(duì)環(huán)境的破壞。不斷惡化的大氣環(huán)境污染狀況導(dǎo)致了很多惡劣的后果。例如危害人體健康，對(duì)動(dòng)植物的生長造成一定的破壞，對(duì)長期的經(jīng)濟(jì)發(fā)展也是有害無益的。隨著時(shí)代的進(jìn)步，國家對(duì)環(huán)境治理工作的重視，經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的變化，綠色經(jīng)濟(jì)的倡導(dǎo)，目前對(duì)大氣環(huán)境的重視程度已經(jīng)上升到國家層面。在推進(jìn)工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的進(jìn)程中，越來越注意大氣環(huán)境的治理工作。如何快速、準(zhǔn)確找到污染物源頭進(jìn)行集中治理就顯得尤為重要。而在現(xiàn)實(shí)生活中，大氣污染排放源往往因?yàn)榈乩淼拳h(huán)境因素不適合人工檢測(cè)，而采用在污染源源頭布控傳感器的方案往往成本較大、靈活性較差、布控范圍有限的缺陷，且無法及時(shí)處理突發(fā)情況。另外在現(xiàn)實(shí)生活中，存在一些黑心企業(yè)，若采用人工污染物檢測(cè)的方式，這些黑心企業(yè)往往會(huì)在人工監(jiān)測(cè)的時(shí)候作假，停止污染源的排放，對(duì)政府的環(huán)境治理產(chǎn)生不利影響。利用該大氣污染物無人機(jī)溯源系統(tǒng)可以有效的減少人工成本，提高工作效率，有助于大氣環(huán)境治理。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種可以實(shí)時(shí)、機(jī)動(dòng)、監(jiān)測(cè)、分析、追蹤大氣污染源的系統(tǒng)及方法，利用無人機(jī)的機(jī)動(dòng)性能掛載傳感器采集大氣污染物基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分析框架分析溯源大氣污染源。

本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的大氣污染物無人機(jī)溯源系統(tǒng)，包括了無人機(jī)、單片機(jī)、大氣污染物檢測(cè)傳感器、大氣環(huán)境檢測(cè)平臺(tái)、溫濕度傳感器、硫化氫傳感器、攝像頭、無線模塊、PC電腦端、大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)框架HDFS，大數(shù)據(jù)分析框架MapReduce，所述無人機(jī)上安裝有攝像頭和單片機(jī)，所述單片機(jī)上配置有大氣污染物檢測(cè)傳感器、溫濕度傳感器、硫化氫傳感器、無線模塊；所述單片機(jī)包括CPU、DMA、FLASH存儲(chǔ)單元；所述單片機(jī)通過無線模塊與PC電腦端連接，PC電腦端與大數(shù)據(jù)HDFS連接。

進(jìn)一步，所述無人機(jī)為四軸飛行器無人機(jī)。

進(jìn)一步，所述攝像頭為OV2640攝像頭。

進(jìn)一步，所述單片機(jī)為STM32F407單片機(jī)。

進(jìn)一步，所述無線模塊為ATK-ESP8266串口。

進(jìn)一步，所述溫濕度傳感器為DHT11溫濕度傳感器。

進(jìn)一步，所述硫化氫傳感器為MQ136硫化氫傳感器。

進(jìn)一步，一種基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的大氣污染物無人機(jī)溯源方法，還包括以下具體操作步驟：

S1、利用四軸飛行器無人機(jī)的機(jī)動(dòng)性能，大氣環(huán)境檢測(cè)人員可選擇手動(dòng)遙控?zé)o人機(jī)飛行，控制無人機(jī)飛行軌跡，前往要測(cè)試的大氣污染物排放源頭，進(jìn)行實(shí)地檢測(cè)；

S2、無人機(jī)搭載單片機(jī)，單片機(jī)上配置大氣基礎(chǔ)數(shù)據(jù)檢測(cè)傳感器，單片機(jī)初始化傳感器的配置；

S3、單片機(jī)上裝載了溫濕度傳感器測(cè)得污染物源頭附近的溫濕度數(shù)據(jù)；

S4、單片機(jī)上裝載的硫化氫傳感器測(cè)得污染物源頭附近的硫化氫有毒有害氣體的濃度；