[发明专利]一种气体采集系统、环境监测系统、无人机及其工作方法

说明书

本发明公开了一种气体采集系统、环境监测系统、无人机及其工作方法，属于环境监测与保护技术领域，该气体采集系统包括电源、气泵和多个气袋，气泵与多个气袋之间分别通过软管相连通，每个气袋分别对应设置有电磁阀，电磁阀分别连接有相对应的分支光耦继电器，气泵一端连接所述电磁阀，另一端连接公用光耦继电器；电源与气泵及电磁阀相连接并为其供电。本发明还公开了包括上述气体采集系统的环境监测系统，搭载有上述环境监测系统的无人机以及环境监测系统的工作方法。本发明示例的技术方案，能够实现微量气体采集、未知气体采集或超出站点气体传感器量程而无法测量时的气体采集工作，灵活度高，大幅提高环境监测数据的准确性。

技术领域

本发明属于环境监测与保护技术领域，具体的说是一种气体采集系统、环境监测系统、无人机及其工作方法。

背景技术

随着社会经济的蓬勃发展，环境污染日趋严重，在工业、农业、建筑业及交通运输业等行业尤为突出，与此同时，伴随着养殖规模扩大及汽车保有量的大幅增加所带来的污染物质排放，使全国很多地方面临着严重污染的巨大挑战。

然而，目前大部分环境污染监测点为固位点，对于远离监测点的区域无法监测，进而影响了那些远离监测点的空气质量的提升和环境的改善。所以，需要一种能够在一定区域内移动监测的设备，从而对违法者起到震慑作用。如今一些环境监测系统已经不能满足社会发展的要求，亟需进行技术升级。

无人机具有不受地面因素制约、机动灵活、成本低、快速及立体化执行任务等优良特点，近年来，随着无人机技术的快速发展，无人机的应用已经逐渐进入各行各业，但目前无人机在环境监测方面的应用还十分有限，大多局限在画面拍摄上，无法对一定区域内的空气质量进行有效的监测，如何设计一款搭载监测平台在一定空域进行大气相关参数监测的系统，是本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

为了解决上述现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种气体采集系统、环境监测系统、无人机及其工作方法，实现对气体样本的采集、检测，能够准确地检测出气体中污染物的浓度，并且采集地点、采集高度能够灵活调整，大幅提高环境监测数据的准确性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：

一方面，本发明提供了一种气体采集系统，包括电源、气泵和多个气袋，所述气泵与多个所述气袋之间分别通过软管相连通，每个气袋分别对应设置有电磁阀，所述电磁阀的进气口与气泵连接，电磁阀的出气口与气袋连接；所述电磁阀分别连接有相对应的分支光耦继电器，所述气泵一端连接所述电磁阀，气泵另一端连接公用光耦继电器；所述电源与气泵及电磁阀相连接并为其供电。

进一步的，所述气袋的进气口处设置有止回阀。

另一方面，本发明还提供了一种环境监测系统，包括微处理器和本发明示例的任一种气体采集系统，所述公用光耦继电器和分支光耦继电器均与微处理器连接，所述微处理器与所述电源相连接。

进一步的，所述微处理器还与以下部件中的一种或多种相连接：温度采集模块、定位模块、风向风速测量仪。

进一步的，所述微处理器上连接有机载LoRa模块，机载LoRa模块配备有与其相匹配的地面LoRa模块，所述地面LoRa模块与上位机连接，所述上位机设置有显示单元。

进一步的，所述地面LoRa模块通过USB-UART模块与上位机连接。

另一方面，本发明还提供了一种无人机，包括机架，机架的底部设置有脚架，所述脚架上设置有固定底板，固定底板上设置有吊舱，吊舱内搭载有本发明示例的任一种环境监测系统；所述吊舱包括至少两层，所述气袋与其他部件位于不同的分层内且气袋位于其他部件的上方。

进一步的，所述机架上设置有旋翼轴，旋翼轴的一端设置有螺旋桨，旋翼轴的另一端设置有电机，旋翼轴中心位置设置有纵向的支柱，所述气泵的进气口连接进气软管，进气软管的开口通过支柱固定在高于螺旋桨旋翼的位置。