[发明专利]一种城市森林环境中的空气质量监测方法

权利要求书

1.一种城市森林环境中的空气质量监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、在目标城市森林环境中通过爬树机器人进行传感器组的布置；

S11、在爬树机器人上安装带伺服装置的夹持机械臂，并通过无线通讯模块实现该伺服装置的驱动器与遥控器的通讯；

S12、在第一蛇形机械臂的首端安装一内载有传感器的检测头；

S13、通过遥控控制夹持机械臂完成第一蛇形机械臂的夹持操作；

S14、通过遥控控制爬树机器人携带第一蛇形机械臂进行爬行操作，直至其达到指定位置后，夹持机械臂带动第一蛇形机械臂到达指定树枝旁，第一蛇形机械臂启动，实现目标树枝的缠绕，完成缠绕后，手动遥控夹持机械臂松开第一蛇形机械臂，并复位，然后手动遥控第一蛇形机械臂带动检测头到达目标检测点；

S15、重复步骤S13、S14，直至完成所有传感器的布置；

S2、基于所述传感器组进行所述目标城市森林环境内空气颗粒物浓度参数及气体污染物浓度参数的采集，并经北斗模块将所述参数发送到监控终端；

S3、所述监控终端基于预设的BP神经网络模型进行当前空气质量的评估；

S4、通过爬树机器人实现传感器组的回收。

2.如权利要求1所述的一种城市森林环境中的空气质量监测方法，其特征在于，所述检测头内载有北斗模块和太阳能充电板。

3.如权利要求1所述的一种城市森林环境中的空气质量监测方法，其特征在于，所述夹持机械臂由第二蛇形机械臂以及安装在第二蛇形机械臂首端的夹持机械手构成，所述第一蛇形机械臂由若干呈首尾连接的机械单元及位于机械单元之间的舵机组件构成。

4.如权利要求1所述的一种城市森林环境中的空气质量监测方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括如下步骤：

通过遥控控制爬树机器人携带夹持机械臂进行爬行操作，直至其达到指定位置后，控制夹持机械臂的夹持机械手移动到目标第一蛇形机械臂处，完成第一蛇形机械臂的夹持操作，控制第一蛇形机械臂启动，松开对树枝的缠绕操作，夹持机械臂复位，然后控制爬行机器人复位即可。

5.如权利要求1所述的一种城市森林环境中的空气质量监测方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括如下步骤：

S31、所述监控终端接收传感器组发送的数据，并将这些数据用其对应的北斗定位数据标记后存储在对应的数据库内；

S32、通过网络爬虫模块在各天气预报基站上进行实时天气数据的挖掘；

S33、将完成标记后的数据及其对应的实时天气数据输入预设的BP神经网络模型中进行当前空气质量的评估。

6.如权利要求1所述的一种城市森林环境中的空气质量监测方法，其特征在于，所述监测终端采用手机APP的形式，内设：

数据查看模块，用于进行各传感器组历史/当前所采集到的数据，以及以往空气质量评估结果；

空气质量评估模块，内设BP神经网络模型，用于根据输入的监测数据实现当前控制质量的评估；

图形绘制模块，用于绘制并根据所述监测数据得出的各种曲线图；

回归计算模块，用于通过不同函数对实测数据曲线进行回归计算；

仿真分析模块，用于通过Simulink搭建相关空气质量数据仿真分析模型对所监测到的数据进行仿真分析。

7.根据权利要求6所述的一种城市森林环境中的空气质量监测方法，其特征在于，所述图形绘制模块根据输入的监测数据，生成随时间、空间变化的时空效应曲线即时态曲线和空间效应曲线，所述时态曲线显示了各监测点的原始数据或转移数据随时间的变化情况，所述空间效应曲线突出了同一时间不同测点的监测结果随检测头空间地理位置的变化规律。