一种基于无人机的有害气体监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于无人机的有害气体监测系统，涉及无人机技术领域，包括无人机和用于确定坐标以及传输交互信息的地面控制站，无人机和地面控制站均设有数据交互模块，无人机和地面控制站通过数据交互模块相互连接。在对气体监测时，能够进行即时性的气体监测并传输信息的同时，还能够利用物理结构，实现气体内杂质的留存和收集，无人机可以通过不同的地面控制站，实现任意地面控制站的相对位置确定，并可以重复飞行轨迹，可避免无人机每次起飞都需要重新设置参数，在单个点起飞只能回到原来位置的情况，使用更加灵活，并能够多个无人机同时运行，或者多个人一同操作，而不会产生飞行混乱。生飞行混乱。生飞行混乱。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无人机的有害气体监测系统


[0001]本专利技术属于无人机
，具体涉及一种基于无人机的有害气体监测系统。

技术介绍

[0002]无人驾驶飞机简称“无人机”，是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机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作，目前，利用无人机搭载拍摄装置进行航拍是应用较为广泛的技术，在警用、城市管理、农业、地质、气象、电力、抢险救灾、视频拍摄等行业的无人机拍摄技术已经有了极大的发展。目前，无人机也广泛的应用在环境监测方面。
[0003]根据中国专利文献，公布号为CN109828598A，所公开的一种基于无人机的有害气体监测系统，其可实现快速大范围的监测，弥补现有环境应急监测体系在复杂地形环境下应急监测车和人力难以到达的不足，其所实现的大范围监测，主要是利用无人机的飞行能力，并通过摄像头生成影响来实现大范围的检测。
[0004]根据中国专利文献，公告号为CN201707324U，所公开的一种有毒有害气体应急监测无人机系统，其可有效的检测各个位置的有毒有害气体浓度,为大气污染事件应急响应提供依据，其主要利用气体检测仪和气象参数监测仪采集到的型号进行处理后，通过传输信息机坐标，确定气体分布情况实现监测。
[0005]无人机在对环境进行监测时，多为携带气象监测模块进行即时性的监测，并将信息传输，如此一来，在无人机回归后，操作人员只能通过传输的信息来进行判断和确定监测情况，气体内部所含有的杂质无法监测，光靠飞行中所进行的收集监测数据并不十分准确，并且也没有标本信息来为此次的飞行监测提供信息标本对比，而且，无人机一般在地面站一定范围内进行飞行，如若想监测其它范围气体或者扩大监测范围，则没有更好的手段，无法对区域内各个位置的有害气体的参数进行无人机监测，无人机检测的轨迹和范围无法复刻和延伸，无法精准的进行范围覆盖监测和控制飞行轨迹。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是针对现有的问题，提供了一种基于无人机的有害气体监测系统。
[0007]本专利技术是通过以下技术方案实现的：包括无人机和用于确定坐标以及传输交互信息的地面控制站，所述无人机和所述地面控制站均设有数据交互模块，所述无人机和所述地面控制站通过数据交互模块相互连接。
[0008]优选的，所述无人机还包括用于辅助测量的感应器模块、用于对气体成分和浓度检测的气体检测模块、气象参数检测模块、检测信息确定模块和信息比对模块，所述气体检测模块通过所述气体收集贴片与所述检测信息确定模块相连接，所述检测信息确定模块通过所述信息比对模块与所述气象参数监测模块相连接。
[0009]优选的，所述无人机的底部设有与所述气体检测模块相连接的气体收集杆，所述收集杆的外壁设有气体收集贴片。
[0010]优选的，所述气体收集杆的内部开设有与所述气体检测模块相连接的存储腔，所述存储腔的内部设有收集气体内部杂质的标本收集棉条，所述标本收集棉条为合成纤维过滤棉。
[0011]优选的，所述地面控制站还包括坐标系统模块、初始位置比对模块、飞行轨迹记录控制模块、历史坐标对比模块、历史坐标复位模块、历史坐标确定模块和执行命令发送模块，其中，所述初始位置比对模块通过所述飞行轨迹记录控制模块与所述历史坐标对比模块相连接，所述历史坐标对比模块通过所述历史坐标复位模块与所述历史坐标确定模块相连接，所述历史坐标确定模块与所述执行命令发送模块相连接，所述飞行轨迹记录控制模块和所述执行命令发送模块均与所述坐标系统模块相连接。
[0012]优选的，所述坐标系统模块包括原点差异感知模块、轴向坐标比对计算模块、距离计算模块、信息存储模块和坐标归零模块，其中，所述原点差异感知模块和所述轴向坐标比对计算模块均通过距离计算模块与所述信息存储模块相连接，所述信息储存模块分别连接所述信息发送模块和所述坐标归零复位模块。
[0013]优选的，所述数据交互模块包括用于无线信号传输的无线数据传输模块、用于辅助定位坐标的GPS定位信息交互模块和用于整理分布数据的信息计算处理模块。
[0014]本专利技术相比现有技术具有以下优点：在对气体监测时，能够进行即时性的气体监测并传输信息的同时，还能够利用物理结构，实现气体内杂质的留存和收集，如此可以通过信息的传输对比进行快速的检测反馈，还能够通过物理收集的方式，将气体暂存和收集标本，方便后续的人工检测对比，此外，设备还能够对无人见的飞行轨迹和监测范围进行有效的记录和确定，并重复历史监测轨迹和监测范围，可以实现多次监测相同范围的气体，方便对比，而且，设备复刻的无人机运动轨迹是能够通过信息转化进行传输，可以通过设立不同位置的地面控制站不断的扩大无人机的飞行范围，并不会产生重复的监测范围覆盖，实现监测范围的延伸，也能够通过检测到的飞行范围和飞行速度数据，控制后续监测的重复范围，从而避免无效作业，也能够进行重点的监测分析，且多个地面控制站的地面坐标相互关联和参照，无人机可以通过不同的地面控制站，实现任意地面控制站的相对位置确定，并可以重复飞行轨迹，可避免无人机每次起飞都需要重新设置参数，在单个点起飞只能回到原来位置的情况，使用更加灵活，并能够多个无人机同时运行，或者多个人一同操作，而不会产生飞行轨迹混乱。
附图说明
[0015]图1为基于无人机的有害气体监测系统的示意图；
[0016]图2为基于无人机的有害气体监测系统的流程示意图；
[0017]图3为基于无人机的有害气体监测系统的坐标系统模块的流程示意图；
[0018]图4为基于无人机的有害气体监测系统的飞行轨迹记录控制模块的流程示意图；
[0019]图5为基于无人机的有害气体监测系统的气体收集杆的结构示意图。
具体实施方式
[0020]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]实施例1
[0022]请参阅图1
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2，包括无人机和用于确定坐标以及传输交互信息的地面控制站，所述无人机和所述地面控制站均设有数据交互模块，所述无人机和所述地面控制站通过数据交互模块相互连接，所述数据交互模块包括用于无线信号传输的无线数据传输模块、用于辅助定位坐标的GPS定位信息交互模块和用于整理分布数据的信息计算处理模块，通过设立数据交互模块可以将信息完整的记录并进行存储，并且利用无线数据传输模块能够将历史的信息和参数与无人机进行交互对比，方便无人机起飞后快速的寻找飞行轨迹以及控制调整飞行监测范围。
[0023]实施例2
[0024]请参阅图2、图5，所述无人机还包括用于辅助测量的感应器模块、用于对气体成分和浓度检测的气体检测模块、气象参数检测模块、检测信息确定模块和信息比对模块，所述气体检测模块通过所述气体收集贴片与所述检测信息确定模块本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于无人机的有害气体监测系统，包括无人机和用于确定坐标以及传输交互信息的地面控制站，其特征在于：所述无人机和所述地面控制站均设有数据交互模块，所述无人机和所述地面控制站通过数据交互模块相互连接。2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的有害气体监测系统，其特征在于，所述无人机还包括用于辅助测量的感应器模块、用于对气体成分和浓度检测的气体检测模块、气象参数检测模块、检测信息确定模块和信息比对模块，所述气体检测模块通过所述气体收集贴片与所述检测信息确定模块相连接，所述检测信息确定模块通过所述信息比对模块与所述气象参数监测模块相连接。3.根据权利要求2所述的一种基于无人机的有害气体监测系统，其特征在于，所述无人机的底部设有与所述气体检测模块相连接的气体收集杆，所述收集杆的外壁设有气体收集贴片。4.根据权利要求3所述的一种基于无人机的有害气体监测系统，其特征在于，所述气体收集杆的内部开设有与所述气体检测模块相连接的存储腔，所述存储腔的内部设有收集气体内部杂质的标本收集棉条，所述标本收集棉条为合成纤维过滤棉。5.根据权利要求1所述的一种基于无人机的有害气体监测系统，其特征在于，所述地面控制站还包括坐标系统模块、初始位置比对模块、飞行轨迹记录控制模块、历史坐标对比模块、历史坐标复位模块、历史坐标确定模块和执行...

【专利技术属性】
技术研发人员：张紫薇，韩超，肖仁杰，杨信林，廖学燕，李长镜，卢学辉，时婷，
申请(专利权)人：成都市城市安全与应急管理研究院，
类型：发明
国别省市：