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大气监测传感器在无人机上的应用

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环境保护是我国的一项基本国策。随着我国环境保护事业的发展,环境管理工作不断深化,信息化已成为提高环境管理与决策水平的重要技术基础。国家环境保护总局明确提出了我国环境信息化建设的奋斗目标,将环境信息化建设作为环境管理能力建设的一项重要工作,积极推进环境信息化建设的发展,为环境管理和决策提供良好的技术服务与支持。环境监测是环境保护工作的重要组成部分,是环境管理的基础和技术支持,而空气质量监测则又是环境监测的一个重要组成部分。

尤其是改革开放以来,随着社会经济的快速发展,工业化水平的提高,对环境产生的影响越来越大,尤其是在城市集中了大量的工厂、车辆、人口,城市环境承受着巨大压力,空气质量面临新增排放源的威胁。随着生活水平的提高,全社会环保意识的提高,人们对生活环境健康越来越关注,对生活的空气质量越来越关心,对环境信息提供的要求越来越高。

随着我国近几年来大气污染状况越来越严重,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空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。

大气环境治理首先要知道污染源现状,这是重要的前期监测工作。随着空气污染问题日益严重,人们开始着眼于以无人机为代表的新兴技术。无人机不仅可以深入矿场、冶金厂等重工业地区,也能飞到离机场附近检测污染气体。

何为无人机?

无人机是一种利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。按照系统组成和飞行特点,无人机可以分为固定翼型无人机、无人驾驶直升机两大类。固定翼型无人机通过动力系统和机翼的滑行实现起降和飞行,遥控飞行和程控飞行均容易实现,抗风能力也比较强,类型较多,能同时搭载多种遥感传感器。固定翼型无人机的起降需要比较空旷的场地,多应用于矿山资源监测,林业和草场监测、海洋环境检测、污染源及扩散态势监测、土地利用检测以及水利、电力等领域。

无人机搭载传感器应用于大气环境监测作业中效率高、机动灵活、使用续航时间长、受环境影响小、精度高等优点,可以承担高风险的飞行任务,为大气环境监测提供了一种新的选择,其高效性和时效性是其他方法无法比拟的,具有广阔的发展空间和应用前景。

无人机搭载传感器检测的优势:

1、快速高效:针对应急事件,无人机可立刻对检测区进行大范围检测;

2、大尺度、宏观性:无人机通过不同航高可实现高空间、大面积监测,也可实现低空间较小范围精确监测;

3、成本低、集成性强:兼具卫星影像的价格和航空影像的快速采集优势,采用高性能自动处理技术,可完成数据的预处理、精加工及镶嵌及高程数据生成,整体数据费用低。

4、机动性强:在无人机上搭载清晰的摄像装备,利用实时传回的视频信号,清晰地辨识现场情况,能对应急救援指挥工作提供实时的帮助。

当今, 众多环保部门已将遥感技术作为区域大气环境污染监测的主要手段。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。

无人机机载大气气体检测专为无人机大气环境监测而设计的一款产品,通过配置高精度多种智能型气体传感器,可同时监测大气温度、湿度、风向、风速、光照、PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO、O3多种特征污染参数,配合地面端监测系统实时查看无人机所在处环境的气体数据。无人机遥感系统具有视域广、及时连续的特点,可迅速查明环境现状。采用最新技术的微型化监测设备以及国标法小型化产品组合监测技术,针对城市居民区、农村乡镇、工业园区、重点工业企业、道路交通、建筑工地、区域边界、污染物传输通道等多种环境监测对象,进行大范围、高密度“组合布点”,组成“群体式”协同监测网络和专业数据校准体系,达到精准环境监测网络全覆盖。对污染源企业、工地、交通干道、敏感区域、传输边界区域以及整个城乡进行网格化布点,结合立体监测、移动监测,形成完整的在线监控网格,根据政府管理机构的不同部门、不同级别的不同需求定制开发多种监管功能,可分大气环境监管型或环境监督执法型。针对环境应急事件无人机可立刻对事故区进行实时全景监控,实时捕捉和快速锁定主要污染排放来源,实现定向管控,限时管理,及时见效的监管目标。全面监管区域内各类污染源,建立常态的监管机制,通过科学的数据分析,加强对污染排放的监督和管理,对区域内的主要污染排放源优先进行治理,提高减排的针对性和有效性。

无人机搭载需要高精度的传感器,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,炜盛科技研究开发出适合无人机搭载的小型轻便的传感器模组ZE12、ZH03及集成模组来实现无人机大气污染监测、无人机粉尘颗粒物污染物。

炜盛科技产品推荐:


ZE12大气监测专用模组