[发明专利]一种基于无人机的多通道VOCs采样及大气污染物检测系统

说明书

本发明公开了一种基于无人机的多通道VOCs采样及大气污染物检测系统，包括无人机本体、VOCs采样装置、大气检测装置以及操控组件，所述VOCs采样装置和大气检测装置承载在无人机本体的下部，通过接收操控组件的远程操控信息，完成高空VOCs采样和大气污染物的实时检测。通过本发明技术方案，可实现对高空某些含量较低组分VOCs的吸附管采样和苏玛罐同时采样，VOCs的采样方式更加全面，也可同时进行PM以及其他常规大气污染物检测，以便更好地进行高空大气污染物溯源，大气臭氧生成潜势等研究，也可以进行吸附管采样和苏玛罐采样的对比研究。并且本发明能够无线遥控，方便实验人员远程安全操作。

技术领域

本发明属于环境监测技术领域，具体涉及一种基于无人机的多通道VOCs采样及大气污染物检测系统。

背景技术

伴随着中国城镇化和工业化地不断推进，人为排放的大气污染物不断增加，导致大气污染事件频发。如冬季北方地区的雾霾污染，南方地区的臭氧污染日趋严重，其中VOCs作为PM和O₃形成的重要前体物，氮氧化物也会发生光化学反应进而促进O₃的产生，因此确定它们在大气中的浓度及分布情况对研究它们之间的相互转化具有重要意义。

以往的研究通常对某种污染物进行了单一研究，并不能将它们同时采集并且进行实时检测来研究分析，并且对于高空污染物的采集检测这方面少有团队取得相应的研究成果，目前对于VOCs的采样方式主要采用单一的苏玛罐采样或吸附管采样，但是针对一些含量较低的VOCs尤其在高空大气中则现有设备很难采样。此外传统的大气污染物的检测方式为对大气采集完后，再将采集的待检测大气在实验室完成检测，这个操作费时费力，缺少实时性，采样和检测不能同时进行，因此亟待开发一种新型的大气污染物采样及检测系统。

发明内容

针对上述问题情况，本发明提供一种基于无人机的多通道VOCs采样及大气污染物检测系统，解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种基于无人机的多通道VOCs采样及大气污染物检测系统，包括无人机本体、VOCs采样装置、大气检测装置以及操控组件，所述VOCs采样装置和大气检测装置承载在无人机本体的下部，通过接收操控组件的远程操控信息，完成高空VOCs采样和大气污染物的实时检测。

进一步的，所述无人机本体包括机身，所述机身的四周设置有机臂，机臂上连有螺旋桨，所述机身内设有无人机锂电池组以及飞行控制系统，机身的底部设置有底座支架和支撑架，底座支架上设置有固定板，所述大气检测装置设置在固定板上。机身的底部还设有降压模块，所述降压模块的输入端电性连接锂电池组，输出端与大气检测装置相连，所述降压模块利用无人机锂电池组电池降压后给大气检测装置供电。

进一步的，所述大气检测装置包括继电器控制模块、第一气泵、第二气泵、数据采集板、大气污染物传感器、特制气路模块以及冷凝保温箱，在大气检测装置的上盖上还设置有微型电脑主机，在冷凝保温箱内设置有半导体制冷片。

进一步的，所述继电器控制模块与第一气泵、第二气泵以及半导体制冷片电性连接，所述微型电脑主机连接数据采集板，数据采集板电性连接大气污染物传感器，所述大气污染物传感器包括CO₂、NO、CO、SO₂、O₃、NO₂传感器并依次放置于特制气路模块，所述特制气路模块连接进出气管，所述进出气管连接第一气泵。

进一步的，所述VOCs采样装置包括吸附管和苏玛罐，吸附管设置在大气检测装置内部的冷凝保温箱内并一端伸出大气检测装置，苏玛罐设置在固定板的下方，所述吸附管与计量阀进行连接，计量阀与第二气泵进行连接，所述继电器控制模块与苏玛罐电性连接。

优选的，所述计量阀、吸附管以及第二气泵均设置有多组。