无人机搭载气体检测仪

背景概述

随着我国近几年来大气污染状况越来越严重，在污染物中所占的比例越来越重，因此我国的大气污染检测与治理的任务也越来越重。国家对此也在大多数城市布设及完善了颗粒物、气体检测设备，形成了国控点结合省控点分布密集的地面污染源检测网。

然而我们也能清楚的看到，依据国控点地面检测数据所作出的预测与实际环境污染状况的发展还是存在较大差距，此外，依据地面监测数据所实施的治理手段，如地面洒水、建筑工地遮盖、交通限行、工业限产、锅炉改造、脱硫脱硝处理等方案，效果也不尽如人意。

作为继航空、航天遥感后的第3代遥感技术的无人机遥感技术, 具有立体监测、响应速度快、监测范围广、地形干扰小等优点, 是今后进行大气突发事件污染源识别和浓度监测的重要发展方向之一。

但是由于无人机的载荷有限．要完成高精度的大气环境监测工作需要高精度的传感器荷载．而传统传感器往往在体积、重量等方面的限制可供选择的不多。因此我司研究开发适合无人机搭载的小型、轻型传感器荷载来实现无人机大气污染监测、无人机固定污染物。

无人机搭载气体检测仪特点

●软件可以支持多家无人机制造商包括大疆所有系列

●上千种气体传感器可以随时更换，系统带有自动识别气体种类功能

●外壳防水、防风、防尘、防撞击设计

●实时显示实时传输监测数据，并生成对应的趋势曲线

●可查看历史实时数据，并同时生成曲线分析图，列表和图表样式显示历史数据，方便对比查看

●可显示经纬度、高度、飞机状态、温度、湿度、PM1、PM2.5、PM10、上千种气体实时浓度值

●检测精度可达到ppb级

●实时无线传输数据到地面端，也可以通过GPRS实时传输到服务器概述

无人机气体检测荷载参数

●适用：多旋翼无人机、固定翼

●检测气体：PM2.5、PM10、NO2、SO2、CO、O3、VOC等可选

●检测原理：电化学、激光

●重量：1000克（7参数）

●尺寸：220×145×60mm

●供电：12-24V

●数据传输方式：4G/无线数传

●工作环境温度：(-30~+60)℃

●工作环境湿度：(15 ~ 95)% RH 无凝露

●设备寿命：5年以上（耗材除外）

无人机气体检测荷载尺寸图

地面接收系统的软件是专门设计的可用于上述监测检测数据接收、解码、显示、处理、报告的专用软件，它与飞控软件是分开相对独立的两个软件，无人机正常飞行加我司的气体检测设备就可以实时检测浓度值并实时传输回地面软件进行数据分析显示，并支持多探测器同步数据回传和处理功能。

数据分析软件平台，主要功能包括实时数据展示、检测环境数据状态是否正常、报警值点、实时数据值变化趋势以及历史数据查询、导出等信息同步在地面接收系统。

（1）实时数据展示如下图：

数据显示监控大屏

软件平台可对对应检测数据进行实时展示及变化趋势展示，将空气质量气体传感器数据、有毒气体应急监测数据汇入到统一平台，统一管理，综合展示。气体传感器数据以不同颜色代表不同污染级别。

(2)历史数据查询如下图：

历史数据查询界面

将各点位的历史监测数据进行简单的统计分析，例如日变化分析、时间序列分析等，帮助采购方节约手动分析时间成本，同时还能够帮助采购方了解基本污染状况。

飞行巡航图示

贝斯云监控平台通过飞行任务的功能，可具体展示飞行路线、飞行过程中的实时浓度展示，通过实时实时，污染浓度等级等方式展示，也可兼容云台同步显示；实现数据与视频同步显示。

1 系统结构及工作原理

这套系统主要包括无人飞行器、贝斯安BSA/QT-UAV气体检测仪、数传/GPRS、地面站/服务器、数据处理软件等构成。主要的作用于检测大气空气质量AQI与应急检测有毒有害气体，其精度可以达到1PPB。改变了传统固定点的检测使得气体检测变得灵活、快速、准确、方便。

2 气体浓度数据采集的软件实现

气体检测这块有着成千上万种气体种类、量程、精度等。我司为了简化用户的操作与成本。我司特设计一套智能型传感器系列的传感器。有着一整套完整的软件信息系统，把所有可以检测到的气体种类我们有效的划分开实现全部智能化的识别系统。客户可以根据不同的检测场景搭配不同的传感器；使得无人机气体检测非常灵活不受荷载的影响。

应用领域：搭载无人机、汽车、机器人巡检、船舶、

1.消防应急监测及排查泄漏危险源

2.管道泄漏巡检

3.空气质量检测

4.企业排放污染检测

5.化工、石油等企业周边污染气体监测

6.港口、码头船舶废气排放监测

7.环保快速摸查锁定

8.特定区域、特殊仓库机器人安全巡检