ZWIN-YCF06无人机环境监测系统方案.docx

ZWIN-YCF06无人机环境监测系统方案.docxZWIN-YCF06无人机环境监测系统方案一、项目背景随着我国近几年来大气污染状况越来越严重,特别雾霾(、PM10等)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或者完善了颗粒物、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羌距,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。由于大众对环境保护认知度的提升,我国在环保工作上的投入力度逐步增大,作为环境保护先头兵的环境监测领域也是一路高歌,突飞猛进。众多的技术与突破,使得我国的环境监测愈驱成熟,其中最不可忽视的新兴技术就要数无人遥感技术了。近年来,无人监测设备的运用已经成为主流趋势之一,无人机遥感监测更是在环保监测领域掀起一股热浪。二、无人机气体监测系统无人飞行器地面控制站气体检测软件无人机气传感器数据处理系统««««可ffi心n体传恿■1系统结构及工作原理智易吋代无人机环境监测系统主要包括无人飞行器、智易吋代sensor气体检测、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IPPBo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。为了简化用户的操作与成本,我司特设计一套专用系列的传感器。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。数据采集主要如下图所示。益忍栽聒^=^-0671PM10=、模拟电流、TTL、RS485,我司的采用的是RS485通讯方式。串口波特率9600,校验位无,8个数据位,1个停止位;数值为Hexno2三、无人机环境监测软件界面及数据分析地面接收系统的软件是我司专门设计的可用于上述监测数据接收、解码、显示、处理、报告并向云端上传的专用软件,它与通用飞控软件MissionPlanner相结合,在获取飞行路径规划及飞行器飞行姿态数据的基础上加我司的气体检测设备的实时浓度值进行数据分析融合,并支持多探测器同步数据冋传和处理功能。数据分析平台,主要功能应包括实时数据展示、历史数据查询、区域的GPS经纬度、时间等信息同步传回地面接收系统。(1)实时数据展示平台可对各类监测数据进行实时展示。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。以下为近1小时内的实时数据显示:so302总近"卜円浜金0•13||os»i-woXM■1200l»l■>1600SO2MH・30IHHHHmiwoiu»CO历史数据查询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,帮助釆购方节约手动分析时间成木,同时还能够帮助采购方了解基本污染状况。区域污染概率分析通过计算一段时间内,各区域污染超标的累积概率,能够得到经常发生污染的区域,即为超标重点区域,也可能为潜在污染源,管理者可根据分析结果对此类区域进行重点监管。(4)污染排名统计实时排名分析让采购方掌握新的污染动态,历史排名分析可以帮助采购方查找重点污染区域。⑸移动GIS开发平台1•数据编辑:空间地物点选、框选、任意多边形的拾取;空间地物的增、删、查、改功能;地物节点的增、删、查、改及捕捉功能;回退与撤销1・功能;快速草图编辑、绘制功能。2•数据管理:项目式数据采集管理模式;方便的数据查询和坐标数据现场自动更新功能;可定制文档报表输出,包括位置、属性、照片及统计内容。3•数据交互:平台端+移动端可建立起基于通讯网络模式的数据交换,可实现平台端;查看移动端作业模式,轨迹上传、下载、内部0A流通讯,任务工单;下达、上传,远程数据调取,并完成基于LBS的相关位置数据交互服务。4•数据采集:GPS手动/自动/平滑、手绘、偏距等采集方式;公共点、公共边、多线段及含面地物的空间拓扑采集;由点成线/面、由线成点/面、由面成点/线的多种几何转换功能;现场照片、声音、视频信息的釆集并与坐标自动匹配;可通过蓝牙无线协同测距仪、探测