【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生态环境监测，具体涉及一种温室气体及大气污染物协同监测的多旋翼无人机。
技术介绍
1、温室气体排放与大气污染物排放具有同根、同源、同过程的特点。当前，我国生态文明建设进入了以降碳为重点战略方向、推动减污降碳协同增效、实现生态环境质量改善由量变到质变的关键时期。开展工业企业(包括火电、钢铁、石油开采、煤炭开采等相关行业企业)运营生产过程中的温室气体和大气污染物排放浓度与强度监测，是认识典型行业温室气体与大气污染物协同排放与传输机制，科学提升地区降碳减污协同治理效能的重要基础。
2、现阶段，国内外对温室气体及大气污染物排放量化的方法主要包括物料平衡法、排放因子法和在线监测法。其中物料平衡法和排放因子法皆属于计算方法，技术规程完善，核算过程简单，有利于企业提升自身温室气体和大气污染物的管理水平。但是参数的测定，尤其是排放因子的本土化测定存在较大不足，选择默认值会对企业温室气体与大气污染排放量与实际排放量带来较大误差。在线监测法主要是在排放端设置在线监测仪器开展监测，需要测量烟道内的烟气流量、温度、浓度等参数来换算排放量，可以较为直观地反应实时的温室气体及大气污染物排放量，使用实际测量法进行气体排放量测量时，能减少对排放源的燃料特性等假设。但是实际研究表明，工业企业气体排放形式非常复杂，既包括点源有组织排放，又包括逸散排放，既包括生产工艺排放，又包括治理设施排放，因此难以准确衡量整个生产过程内的排放情况。此外，大气污染物主要关注其排放浓度是否超标，温室气体主要关注其排放总量，并要求能够准确测定气体流量，而多数废
3、基于无人机多旋翼平台的气体排放监测技术为工业企业整体温室气体和大气污染物排放协同监测提供了另外一种可行的技术手段。目前，国内外已有了相关的多旋翼无人机碳排放监测系统能够开展ch4和co2浓度、水平风速以及大气温、湿、压的同步监测，并计算水平方向温室气体的传输通量，也有无人机搭载多参数大气环境监测传感器进行大气污染物浓度的监测系统装备。但是，目前的多旋翼无人机监测系统缺乏可以同步开展温室气体与大气污染物排放监测的系统装备，且只考虑了二维水平方向的气体传输过程，没有考虑垂直方向的气体传输过程，导致了温室气体与大气污染物监测缺乏协同，进而导致监测数据核算的排放量被低估，不确定性较大。
技术实现思路
1、(一)要解决的技术问题
2、鉴于现有技术的上述缺点和不足，本专利技术提供一种温室气体及大气污染物协同监测的多旋翼无人机，其解决了现有的多旋翼无人机对于温室气体与大气污染物的监测协同性较差导致监测数据精度较低的技术问题。
3、(二)技术方案
4、为了达到上述目的，本专利技术的温室气体及大气污染物协同监测的多旋翼无人机包括多旋翼平台、三维超声风速仪、综合分析仪、进气管路、支撑杆、主gnss天线、副gnss天线、温湿度传感器与减震件；
5、所述综合分析仪设置于所述多旋翼平台的下方；所述减震件的一端与所述所述多旋翼平台连接，另一端与所述综合分析仪连接；
6、所述支撑杆固定于所述综合分析仪的顶端的中心线上，所述支撑杆穿出所述多旋翼平台与所述综合分析仪之间的间隙；所述三维超声风速仪和所述主gnss天线对应设置于所述支撑杆的第一端端头和第一端杆身上；所述所述副gnss天线和所述温湿度传感器对应设置于所述支撑杆的第二端杆身和第二端端头上；
7、所述进气管路固定于所述支撑杆的下方；所述进气管路的一端设置于所述三维超声风速仪的下方，另一端与所述综合分析仪连通。
8、可选地，所述综合分析仪包括机箱以及设置于所述机箱内的温室气体分析仪、大气污染物监测模组、激光测距仪、真空泵、gnss/ins组合导航模块、无线数据传输模块、电力分配模块和机载控制计算机；
9、所述温室气体分析仪、所述大气污染物监测模组、所述真空泵、所述gnss/ins组合导航模块、所述激光测距仪、所述机载控制计算机、所述温湿度传感器和所述三维超声风速仪对应与所述电力分配模块电连接；
10、所述温室气体分析仪、所述大气污染物监测模组、所述gnss/ins组合导航模块、所述激光测距仪、所述无线数据传输模块、所述温湿度传感器和所述三维超声风速仪对应与所述机载控制计算机电连接；
11、所述主gnss天线和所述副gnss天线对应与所述gnss/ins组合导航模块电连接。
12、可选地，所述大气污染物监测模组设置有气体检测探头；
13、所述进气管路与所述气体检测探头连通，且两者可拆卸连接；
14、所述大气污染物监测模组能够对pm10、no2、o3、pm2.5、so2、tvoc、恶臭或co的气体浓度进行检测。
15、可选地，所述综合分析仪还包括杂质过滤器、第一三通管道和第二三通管道；
16、所述进气管路与所述杂质过滤器连通；所述第一三通管道的三个管口对应与所述杂质过滤器、所述温室气体分析仪和所述大气污染物监测模组连通；
17、所述第二三通管道的三个管口对应与所述温室气体分析仪、所述大气污染物监测模组和所述真空泵的进气端连通；所述温室气体分析仪与所述大气污染物监测模组的气体管路并联；
18、所述真空泵的出气端贯通所述机箱的外壁。
19、可选地，所述无线数据传输模块接收来自经所述机载控制计算机整合后的监测数据，包括经纬度和海拔的导航信息，ch4、co2和h2o温室气体的浓度信息，pm10、no2、o3和pm2.5的大气污染物浓度信息，气温、气压、湿度、风速、风向气象信息以及相对高度；
20、所述无线数据传输模块通过接入数传天线，实时发送监测数据到地面远程监控终端。
21、可选地，所述机载控制计算机通过内部嵌入式软件将所采集的各类传感器数据进行整合，并将数据通过4g通讯和公有云发送至数据计算中心，进行温室气体与大气污染物排放强度计算以及监测数据可视化。
22、可选地，所述电力分配模块与外置机载电池连接，用于根据不同传感器的额定电压向所述综合分析仪供电，并提供过载保护。
23、可选地，所述支撑杆上套设有多个安装块；
24、所述主gnss天线、所述副gnss天线、所述三维超声风速仪和所述温湿度传感器一一对应地与多个所述安装块可拆卸连接，以使四者的安装方向均为竖直向上。
25、可选地，所述支撑杆上还套设有多个三角块；
26、所述三角块的底端开设有通孔；所述进气管路穿过所述通孔；所述安装块设置于所述进气管路的上方。
27、可选地，所述支撑杆的内部开设有中本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种温室气体及大气污染物协同监测的多旋翼无人机，其特征在于，所述多旋翼无人机包括多旋翼平台(1)、三维超声风速仪(2)、综合分析仪(3)、进气管路(4)、支撑杆(5)、主GNSS天线(6)、副GNSS天线(7)、温湿度传感器(8)与减震件(9)；
2.根据权利要求1所述的温室气体及大气污染物协同监测的多旋翼无人机，其特征在于，所述综合分析仪(3)包括机箱以及设置于所述机箱内的温室气体分析仪、大气污染物监测模组、激光测距仪、真空泵、GNSS/INS组合导航模块、无线数据传输模块、电力分配模块和机载控制计算机；
3.根据权利要求2所述的温室气体及大气污染物协同监测的多旋翼无人机，其特征在于，所述大气污染物监测模组设置有气体检测探头；
4.根据权利要求2所述的温室气体及大气污染物协同监测的多旋翼无人机，其特征在于，所述综合分析仪(3)还包括杂质过滤器、第一三通管道和第二三通管道；
5.根据权利要求2所述的温室气体及大气污染物协同监测的多旋翼无人机，其特征在于，所述无线数据传输模块接收来自经所述机载控制计算机整合后的监测数据，包括经纬度
6.根据权利要求2所述的温室气体及大气污染物协同监测的多旋翼无人机，其特征在于，所述机载控制计算机将采集的检测数据进行整合，并将检测数据通过4G通讯和公有云发送至数据计算中心，由所述数据计算中心进行温室气体与大气污染物排放强度计算以及监测数据可视化。
7.根据权利要求2所述的温室气体及大气污染物协同监测的多旋翼无人机，其特征在于，所述电力分配模块与外置机载电池连接，用于根据不同传感器的额定电压向所述综合分析仪(3)供电，并提供过载保护。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的温室气体及大气污染物协同监测的多旋翼无人机，其特征在于，所述支撑杆(5)上套设有多个安装块；
9.根据权利要求8所述的温室气体及大气污染物协同监测的多旋翼无人机，其特征在于，所述支撑杆(5)上还套设有多个三角块；
10.根据权利要求8所述的温室气体及大气污染物协同监测的多旋翼无人机，其特征在于，所述支撑杆(5)的内部开设有中空通道；
...【技术特征摘要】
1.一种温室气体及大气污染物协同监测的多旋翼无人机，其特征在于，所述多旋翼无人机包括多旋翼平台(1)、三维超声风速仪(2)、综合分析仪(3)、进气管路(4)、支撑杆(5)、主gnss天线(6)、副gnss天线(7)、温湿度传感器(8)与减震件(9)；
2.根据权利要求1所述的温室气体及大气污染物协同监测的多旋翼无人机，其特征在于，所述综合分析仪(3)包括机箱以及设置于所述机箱内的温室气体分析仪、大气污染物监测模组、激光测距仪、真空泵、gnss/ins组合导航模块、无线数据传输模块、电力分配模块和机载控制计算机；
3.根据权利要求2所述的温室气体及大气污染物协同监测的多旋翼无人机，其特征在于，所述大气污染物监测模组设置有气体检测探头；
4.根据权利要求2所述的温室气体及大气污染物协同监测的多旋翼无人机，其特征在于，所述综合分析仪(3)还包括杂质过滤器、第一三通管道和第二三通管道；
5.根据权利要求2所述的温室气体及大气污染物协同监测的多旋翼无人机，其特征在于，所述无线数据传输模块接收来自经所述机载控制计算机整合后的监测数据，包括经纬度和海拔的导航信息，ch4...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙义博，全占军，邢世平，刘禹，刘博，吉晟男，袁博，
申请(专利权)人：中国环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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