[發(fā)明專利]一種用于環(huán)境監(jiān)測的無人機機載傳感器裝置

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• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112083129A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發(fā)明（設計）人: 龍海輝;趙健康;崔超
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G01N15/00;G01N1/22;G01N1/24;B64D47/00;G08C17/02
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

本發(fā)明公開了一種用于環(huán)境監(jiān)測的無人機機載傳感器裝置，包括外殼，外殼內設置若干隔板，隔板將外殼內的空間分割成若干小空間，每個小空間內安裝傳感器，外殼上設有通氣孔；外殼內還設置數(shù)據(jù)采集模塊、無線傳輸模塊、電源接口，其中，數(shù)據(jù)采集模塊與傳感器信號連接，數(shù)據(jù)采集模塊用于實時采集傳感器的數(shù)據(jù)，無線傳輸模塊與數(shù)據(jù)采集模塊信號連接，無線傳輸模塊用于將數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛妫娫唇涌谟糜诮o傳感器供電。該裝置可解決機載大氣監(jiān)測傳感器數(shù)據(jù)有效采集及實時傳輸問題，滿足大氣污染立體監(jiān)測需求，為環(huán)境污染溯源與找到污染成因提供有效數(shù)據(jù)支撐。

技術領域

本發(fā)明屬于監(jiān)測設備附屬裝置的技術領域，尤其涉及一種用于環(huán)境監(jiān)測的無人機機載傳感器裝置。

背景技術

隨著經濟快速發(fā)展與城鎮(zhèn)化水平不斷提高,我國主要大氣污染物排放量已遠遠超出大氣環(huán)境承載能力,導致了以細顆粒物(PM2.5)和臭氧(O₃)為特征的區(qū)域性大氣復合污染問題日益突出。國家正下大力氣解決大氣污染問題。但為了解決污染問題，首先必須弄清楚污染形成原因，掌握污染源，然后進行針對性的治理與污染源控制。這就需要進行大氣污染監(jiān)測，從而掌握污染程度及污染形成過程。目前大部分的大氣環(huán)境監(jiān)測手段通過在地面上的測量，該測量手段有比較大的局限性，不能進行較好的立體監(jiān)測，因此獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)不能很好反映污染的實際情況，而無人機可進行空中立體巡航，如基于無人機搭載環(huán)境傳感器進行數(shù)據(jù)采集，則可以獲得空間立體數(shù)據(jù)信息，將對地面環(huán)境監(jiān)測手段是一個有效補充。

然而機載的傳感器需要一個安裝裝置，并配備必要的條件使其能正常工作并采集有效數(shù)據(jù)，鑒于此，本發(fā)明設計該裝置以適用于無人機飛行條件下的環(huán)境數(shù)據(jù)采集工作。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供了一種用于環(huán)境監(jiān)測的無人機機載傳感器裝置，以解決機載大氣監(jiān)測傳感器數(shù)據(jù)有效采集及實時傳輸問題，滿足大氣污染立體監(jiān)測需求，為環(huán)境污染溯源與找到污染成因提供有效數(shù)據(jù)支撐。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案為：

一種用于環(huán)境監(jiān)測的無人機機載傳感器裝置，包括外殼，所述外殼內設置若干隔板，所述隔板將所述外殼內的空間分割成若干小空間，每個小空間內安裝一個傳感器，搭載傳感器的種類多樣，如便捷式的PM2.5傳感器、臭氧傳感器、二氧化硫及二氧化氮傳感器等，只要尺寸及重量不超限都可以搭載，從而滿足環(huán)境氣體監(jiān)測的多樣性需求，所述外殼上設有通氣孔與外部通氣；

所述外殼內還設置數(shù)據(jù)采集模塊、無線傳輸模塊、電源接口，其中，所述數(shù)據(jù)采集模塊與所述傳感器信號連接，所述數(shù)據(jù)采集模塊用于實時采集所述傳感器的數(shù)據(jù)，所述無線傳輸模塊與所述數(shù)據(jù)采集模塊信號連接，所述無線傳輸模塊用于將所述數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛妫鲭娫唇涌谟糜诮o所述傳感器供電。

優(yōu)選的，所述外殼內還設置微型氣泵，為傳感器提供外部有效氣體，所述微型氣泵的進氣口連接進氣管，所述進氣管伸出到無人機機艙外，根據(jù)無人機氣動結構，固定在合適的地方，如機頭前方等可有效采集到外部氣體，每個傳感器與泵的輸出端通過連接管相連，以實時獲得氣泵輸出的氣體進行相應成分的測量。

優(yōu)選地，所述外殼內還設置位置傳感器，所述位置傳感器均與所述無線傳輸模塊、所述數(shù)據(jù)采集模塊信號連接，用于實時獲取所述機載傳感器裝置所在位置，通過數(shù)據(jù)采集模塊及無線傳輸模塊可同步將位置信息傳回地面。

優(yōu)選地，所述隔板為伸縮式隔板，每個小空間根據(jù)所要安放的傳感器尺寸進行調整，從而起到固定傳感器目的，充分利用外殼內有限的空間。

優(yōu)選地，考慮無人機載重情況，所述外殼的材料為輕質且不易損壞的碳纖維或鋼化玻璃。

優(yōu)選地，所述外殼的形狀為長方形或正方形或其他幾何形狀。

本發(fā)明由于采用以上技術方案，使其與現(xiàn)有技術相比具有以下的優(yōu)點和積極效果：