[发明专利]一种无人机大气污染巡查系统及方法

说明书

本发明公开了一种无人机大气污染巡查系统及方法，属于无人机环境监测领域。本发明的系统包括无人机、风速风向监测单元和监测预警单元，无人机和风速风向监测单元分别与监测预警单元连接。本发明方法为：监测预警单元预设巡查路线和巡查节点；无人机根据当前巡查节点采集对应监测区域内的污染浓度数据并传输至监测预警单元；风速风向监测单元采集风速风向数据并传输至监测预警单元；监测预警单元对数据进行处理得到修正污染浓度值，而后监测预警单元根据修正污染浓度值和风速风向数据控制无人机飞行。针对现有技术中环境巡查精度及巡查效率低的问题，本发明能够准确地巡查监测区域范围内的污染浓度分布，大大提高了巡查效率。

技术领域

本发明属于无人机环境监测技术，更具体地说，涉及一种无人机大气污染巡查系统及方法。

背景技术

随着经济的不断发展，工业制造产生了大量的空气污染，对环境产生了很大的影响，同时对周围居民生活带来了极大不便，以恶臭为例，工厂生产过程中对废气收集不全面，形成的无组织排放，很容易扩散到周围的敏感区域去，这种行为影响很明显，很直接，周围居民反应强烈。

为了加强对工业企业的废气排放监管，管理单位安装了很多地面固定监测站，固定点只能监测固定范围的大气污染程度，覆盖面太小，也不能准确定位污染源，针对这样的现状，使用无人机巡查，与地面固定监测站相互补充，有针对性的对重点区域进行巡查，并找出该区域的污染源，方便快捷，准确度高，有效提升管理单位的监管能力。

针对环境巡查，现有技术也提出了一些解决方案，例如发明创造名称为：一种检测气体污染源的无人机设备及监测方法(申请日：2017年10月16日；申请号：201710962575.5)，该方案公开了一种检测气体污染源的无人机设备，包括：地面监测模块，用于实时获取监测点的气体污染浓度、位置、风向风速及预警；地面控制模块，用于确定无人机模块的初始飞行参数和接收无人机模块的实时监测数据；无人机模块，用于自适应地控制飞行路径在待测的污染区域进行检测，对污染源进行定位及数据收集；无线传输系统，用于实现地面监测模块、地面控制模块和无人机模块之间的数据传输。该方案能及时发现污染气体的扩散，并根据气体扩散的高斯烟羽模型理论，对污染源的方向进行初判，然后通过精确定位准确锁定污染源；通过航拍装置能够查看气体污染源排放的位置的具体情况，形成一个完整的智能监测过程，便于相关工作人员及时发现污染源。但是该方案的不足之处在于巡查范围窄导致巡查效率低且巡查准确性不高。

综上所述，如何提高环境污染巡查效率和巡查准确性，是现有技术亟需解决的问题。

发明内容

1.要解决的问题

针对现有技术中环境污染巡查精度和巡查效率较低的问题，本发明提供一种无人机大气污染巡查系统及方法，能够准确地巡查监测区域范围内的污染浓度分布，能够快速确定污染源的位置，极大提升了对企业废气排放的监管能力，大大提高了巡查效率。

2.技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

本发明的一种无人机大气污染巡查系统，包括无人机、风速风向监测单元和监测预警单元，无人机和风速风向监测单元分别与监测预警单元连接；其中，无人机用于采集监测区域内的污染浓度数据；风速风向监测单元用于采集监测区域内的风速风向数据；监测预警单元用于接收无人机和风速风向监测单元传输的数据，对接收的数据进行处理并根据处理结果对无人机进行控制。

更进一步地，监测预警单元包括数据处理模块、巡检控制模块和第一数据传输模块，数据处理模块和第一数据传输模块分别与巡检控制模块连接；其中，数据处理模块用于对无人机采集的污染浓度数据进行处理，巡检控制模块用于根据处理的污染浓度数据和风速风向数据生成控制无人机飞行的指令，第一数据传输模块用于接收污染浓度数据和风速风向数据并传输巡检控制模块的控制指令。