[发明专利]一种无人机、空气污染监测系统及方法

说明书

本发明公开了一种无人机，包括无人机本体、安装在所述无人机本体底部的全向采样装置，以及安装在所述无人机本体的内部并与所述全向采样装置相连通的监测装置；所述全向采样装置用于在无人机飞行至高空时，对周围空气进行全向吸气式采样；所述监测装置用于对所采样的空气中的污染物组分和颗粒物浓度进行检测。本发明还公开了一种空气污染监测系统及方法。本发明能够有效提高空气污染检测的准确性。

技术领域

本发明涉及环保空气监测技术领域，尤其涉及一种无人机、空气污染监测系统及方法。

背景技术

随着无人机操作技术的逐步成熟和其独特的工作条件和工作模式，无人机开始逐渐的应用于环保行业当中，例如用于水污染监测行业中定期定点的水样采取，以监测水样品的污染变化情况。无人机独特的高空作业模式，长距离的远程操作，同样为空气监测提供了新的工作平台。

如今中国市场空气传感器监测技术尚未成熟，虽然现有技术通过挂架方式使用微型传感器或小型检测设备直接在高空采样，但是此种检测系统通常采用扩散式采样方式，不能有效控制空气流动的稳定性(流速)以及污染物质分布的均匀性，从而不能保证测量数据的准确性，尤其在污染物垂直分布的研究上。同时，对于传感器在大范围温湿度变化下的数据精度以及颗粒物采样在风速风向影响下的误差都也没有较好的解决技术方式。另外也有市场和学术研究中也有基于大型无人机和系留热气球平台的大型监测系统，但是此种方式的高成本较高、大载荷较大以及高空操作的危险性极大，都限制了无人机在空气监测领域的应用高空监测的应用范围。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，提供了一种无人机、空气污染监测系统及方法，能够有效提高空气污染检测的准确性。

本发明就上述技术问题而提出的技术方案如下：

一方面，本发明提供一种无人机，包括无人机本体、安装在所述无人机本体底部的全向采样装置，以及安装在所述无人机本体的内部并与所述全向采样装置相连通的监测装置；

所述全向采样装置用于在无人机飞行至高空时，对周围空气进行全向吸气式采样；

所述监测装置用于对所采样的空气中的污染物组分和颗粒物浓度进行检测。

优选地，所述全向采样装置呈渐变缩径喇叭状结构，所述全向采样装置中直径大的一端通过固定件与所述无人机本体连接，所述全向采样装置中直径小的一端通过管道与所述监测装置连通；

所述全向采样装置包括连接板和管道件；所述连接板和所述管道件的相邻处通过固定件可拆卸连接，且相邻处具有间隙以构成风洞口，使所述风洞口、所述管道件和所述管道形成四周进气的全向通路。

优选地，所述全向采样装置为可伸缩的采样装置，用于调节风洞口与无人机本体之间的距离。

进一步地，所述全向采样装置中靠近所述监测装置的一端设置有泵，所述监测装置包括与所述泵电连接的控制器；

所述控制器用于在采样时，控制所述泵吸气，使所采样的空气通过所述全向通路流入所述监测装置。

进一步地，所述控制器具体用于在采样时，根据采样口面积、风洞口高度和风速大小，控制所述泵的吸气流量。

进一步地，所述监测装置还包括传感器组件和颗粒物监测装置；

所述传感器组件包括至少一种气体传感器，每种所述气体传感器用于在温度和湿度恒定的环境中，检测所采样的空气中是否具有对应的污染物，以获取污染物组分；

所述颗粒物监测装置用于分辨所采样的空气中的不同粒径的颗粒物，并对每种粒径的颗粒物进行浓度检测。

进一步地，所述颗粒物监测装置包括切割头组件和颗粒物传感器；