新型无人机气体检测仪搭载气体助力环保

一、 概述：

     随着无人机的应用越来越广泛，不仅仅局限用在民用的拍摄上，在工业应用上也起到很大的作用，特别在环保监测领域。（赵133。。。。....7。。。5.。。。32.。。。9。。。97）

湖南圣凯安通过无人机技术、传感器技术、GPRS技术以及软件设计技术开发了一款基于无人机技术的大气环境监测系统，通过无人机作为搭载平台，可以采集多种复杂地区环境条件下的大气环境数据，并通过无线网络上传至服务器，后端人员可实时通过终端对大气环境数据进行查询，解决了传统的人工取样范围局限性，数据准确性、实时性等问题。

三．系统架构：

无人机的大气环境监测系统主要由大气环境数据采集系统、数据汇聚平台、多媒体应用综合层所组成。

大气环境数据采集系统：该部分主要由PM2.5 传感器、PM10 传感器、SO2浓度传感器、温湿度传感、GPRS无线数据模块等组成。由于无人机系统无法搭载质量较大的设备，为了减少整个系统的重量，采用小型系统设计方案，更大限度地延长整个系统的飞行区域以及飞行时间。

数据汇聚平台：采集到的数据通过GPRS传输到云平台，平台再对采集到的数据进行处理、分析和储存，同时利用ArcGIS Engine服务，实现采集的实时查询分析，历史调取以及绘制时段的历史空气质量曲线等功能。

多媒体应用综合层：用户可以通过云平台将无人机采集到的监测数据实时发布到多媒体广告一体机、LED显示屏、电视机或者平板电脑等各类多媒体显示屏上。

四．产品介绍：

1. 产品介绍

图4 无人机气体检测仪

圣凯安无人机气体检测仪是一款高性能的无人机环保监测设备，可同时搭载6支传感器，与无人机、汽车等移动载具相互配合，实现“去到哪里，检测就到哪里”。同时，圣凯安还配备了专门的分析软件，可以让用户更直观地对气体浓度、成分进行查阅。

图5 产品尺寸图

检测仪内置的电化学传感器模组在传统技术的基础上，提高了设备的稳定性，能有效抵抗天气，气压，风速等不定因素的影响，以达到高速行驶，快速稳定，迅速抓拍，高清像素的效果。在硬件本身的安全方面，圣凯安技术人员通过改变外壳材料来保障内部线路安全，达到防湿、防爆、抗压的效果，保障监测流程的顺利进行，监测任务的保质保量完成。

图6 产品组成

2. 产品优势：

• 软件系统可以与多家无人机制造商包括大疆所有系列适配；

• 带有自动识别功能，可任意设定检测气体，并显示湿度、温度、PM2.5、O3、PM10、VOCs等上千种气体实时浓度值；

• 实时显示监测数据，生成对应趋势曲线，还可随时与历史数据查看比对。

• 为用户解决了数据采集、数据分析、结果呈现、工作汇报、数据储存等一整个流程问题，更大程度上地节省了时间与人力成本；

• 外壳采用防水、防风、防尘、防撞击设计，大大增加了仪器的抗风险能力；

• 采集的数据具有超高的空间分辨率，可精确到每条街、每栋楼、甚至每个高度，且实现了ppb级别的检测精度；

• 可同步实时显示经纬度、高度、飞机状态、温度、PM10、PM2.5，以及上千种气体浓度值；

3. 产品优势

五．智慧云平台

智慧云平台的主要功能是采集数据，并对数据进行处理存储，以及所在位置的定位，并最终将数据传输到地面显示终端。平台采用模块化设计分别实现相应的功能需求，包括通信控制模块、数据处理模块、虚拟仪表与数据显示模块、电子地图模块以及数据管理模块五大模块。

1. 平台模块

▲ 通信控制模块：该模块的功能为控制串口通信的开始关闭，设置串口号，传输波特率，校验参数等；

▲ 数据处理模块：串口接收的数据帧经由该模块按照指令定义进行解析处理，再送到虚拟仪表和显示模块进行显示。此外，操作人员下达的控制指令也会经该模块传至无人机，保证无人机和地面站能稳定，高效的通讯；

▲ 虚拟仪表与数据显示模块：该模块的功能为飞行数据文本显示及报警。飞行数据文本显示及报警部分通过数字，文本的形式将数据直观、准确、实时地显示在操作人员面前；_-

▲ 电子地图模块：该模块可以实现电子地图的加载、地图层设置、无人机位置的实时定位、飞行轨迹的绘制4大功能。；

▲ 数据管理模块：无人机飞行数据的入库、查询、展示、数据检查及数据导出等功能都由该模块完成，分析与管理以飞行数据为支撑。

2. 功能优势