目錄:天津智易時(shí)代科技發(fā)展有限公司>>揚(yáng)塵在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)>>無人機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)儀>> ZWIN-YCF06無人機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)儀
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更新時(shí)間:2024-08-07 10:01:34瀏覽次數(shù):3367評(píng)價(jià)
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應(yīng)用領(lǐng)域 | 環(huán)保 |
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一,、項(xiàng)目背景
隨著我國(guó)近幾年來大氣污染狀況越來越嚴(yán)重,,特別霧霾(顆粒物PM2.5、PM10等)在污染物中所占的比例越來越重,,因此我國(guó)的大氣污染檢測(cè)與治理的任務(wù)也越來越重。國(guó)家對(duì)此也在大多數(shù)城市布設(shè)或者完善了顆粒物,、氣體檢測(cè)設(shè)備,,形成了國(guó)控點(diǎn)結(jié)合省控點(diǎn)分布密集的地面污染源檢測(cè)網(wǎng)。
然而我們也能清楚的看到,,依據(jù)國(guó)控點(diǎn)地面檢測(cè)數(shù)據(jù)所作出的預(yù)測(cè)與實(shí)際環(huán)境污染狀況的發(fā)展還是存在較大差距,,此外,依據(jù)地面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)所實(shí)施的治理手段,,如地面灑水,、建筑工地遮蓋、交通限行,、工業(yè)限產(chǎn),、鍋爐改造、脫硫脫硝處理等方案,,效果也不盡如人意,。
作為繼航空、航天遙感后的第3代遙感技術(shù)的無人機(jī)遙感技術(shù),,具有立體監(jiān)測(cè),、響應(yīng)速度快、監(jiān)測(cè)范圍廣、地形干擾小等優(yōu)點(diǎn), 是今后進(jìn)行大氣突發(fā)事件污染源識(shí)別和濃度監(jiān)測(cè)的重要發(fā)展方向之一,。
由于大眾對(duì)環(huán)境保護(hù)認(rèn)知度的提升,,我國(guó)在環(huán)保工作上的投入力度逐步增大,作為環(huán)境保護(hù)先頭兵的環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域也是一路高歌,,突飛猛進(jìn),。眾多的技術(shù)與突破,使得我國(guó)的環(huán)境監(jiān)測(cè)愈驅(qū)成熟,,其中最不可忽視的新興技術(shù)就要數(shù)無人遙感技術(shù)了,。近年來,無人監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)用已經(jīng)成為主流趨勢(shì)之一,,無人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)更是在環(huán)保監(jiān)測(cè)領(lǐng)域掀起一股熱浪,。
1 無人機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)儀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理
智易時(shí)代無人機(jī)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要包括無人飛行器,、智易時(shí)代sensor氣體檢測(cè),、數(shù)傳/GPRS、地面站/服務(wù)器,、數(shù)據(jù)處理軟件等構(gòu)成,。主要的作用于檢測(cè)大氣空氣質(zhì)量AQI與應(yīng)急檢測(cè)有毒有害氣體,其精度可以達(dá)到1PPB,。改變了傳統(tǒng)固定點(diǎn)的檢測(cè)使得氣體檢測(cè)變得靈活,、快速、準(zhǔn)確,、方便,。
2 氣體濃度數(shù)據(jù)采集的軟件實(shí)現(xiàn)
氣體檢測(cè)這塊有著成千上萬種氣體種類、量程,、精度等,。為了簡(jiǎn)化用戶的操作與成本,我司特設(shè)計(jì)一套系列的傳感器,。有著一整套完整的軟件信息系統(tǒng),,把所有可以檢測(cè)到的氣體種類我們有效的劃分開實(shí)現(xiàn)全部智能化的識(shí)別系統(tǒng)??蛻艨梢愿鶕?jù)不同的檢測(cè)場(chǎng)景搭配不同的傳感器,;使得無人機(jī)氣體檢測(cè)非常靈活不受荷載的影響。數(shù)據(jù)采集主要如下圖所示,。
根據(jù)氣體傳感器的通訊方式可以采用模擬電壓,、模擬電流、TTL,、RS485,,我司的采用的是RS485通訊方式。
串口波特率9600,校驗(yàn)位無,,8個(gè)數(shù)據(jù)位,,1個(gè)停止位;數(shù)值為Hex
地面接收系統(tǒng)的軟件是我司專門設(shè)計(jì)的可用于上述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)接收,、解碼、顯示,、處理,、報(bào)告并向云端上傳的軟件,它與通用飛控軟件Mission Planner相結(jié)合,,在獲取飛行路徑規(guī)劃及飛行器飛行姿態(tài)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上加我司的氣體檢測(cè)設(shè)備的實(shí)時(shí)濃度值進(jìn)行數(shù)據(jù)分析融合,,并支持多探測(cè)器同步數(shù)據(jù)回傳和處理功能。
數(shù)據(jù)分析平臺(tái),,主要功能應(yīng)包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展示,、歷史數(shù)據(jù)查詢、區(qū)域的GPS經(jīng)緯度,、時(shí)間等信息同步傳回地面接收系統(tǒng),。
(1)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展示
平臺(tái)可對(duì)各類監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)展示。將空氣質(zhì)量氣體傳感器數(shù)據(jù),、有毒氣體應(yīng)急監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)匯入到統(tǒng)一平臺(tái),,統(tǒng)一管理,綜合展示,。氣體傳感器數(shù)據(jù)以不同顏色代表不同污染級(jí)別,。
以下為近1小時(shí)內(nèi)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示:
(2)歷史數(shù)據(jù)查詢
將各點(diǎn)位的歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)分析,例如日變化分析,、時(shí)間序列分析等,幫助采購(gòu)方節(jié)約手動(dòng)分析時(shí)間成本,,同時(shí)還能夠幫助采購(gòu)方了解基本污染狀況,。
(3)區(qū)域污染概率分析
通過計(jì)算一段時(shí)間內(nèi),各區(qū)域污染超標(biāo)的累積概率,,能夠得到經(jīng)常發(fā)生污染的區(qū)域,,即為超標(biāo)重點(diǎn)區(qū)域,也可能為潛在污染源,,管理者可根據(jù)分析結(jié)果對(duì)此類區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)管,。
(4)污染排名統(tǒng)計(jì)
實(shí)時(shí)排名分析讓采購(gòu)方掌握新的污染動(dòng)態(tài),歷史排名分析可以幫助采購(gòu)方查找重點(diǎn)污染區(qū)域,。
(5)移動(dòng)GIS開發(fā)平臺(tái)
1.數(shù)據(jù)編輯:空間地物點(diǎn)選,、框選、任意多邊形的拾取,;空間地物的增,、刪、查,、改功能,;地物節(jié)點(diǎn)的增、刪,、查,、改及捕捉功能;回退與撤銷1.功能,;快速草圖編輯,、繪制功能。
2.數(shù)據(jù)管理:項(xiàng)目式數(shù)據(jù)采集管理模式,;方便的數(shù)據(jù)查詢和坐標(biāo)數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)更新功能,;可定制文檔報(bào)表輸出,包括位置,、屬性,、照片及統(tǒng)計(jì)內(nèi)容。
3.數(shù)據(jù)交互:平臺(tái)端+移動(dòng)端可建立起基于通訊網(wǎng)絡(luò)模式的數(shù)據(jù)交換,,可實(shí)現(xiàn)平臺(tái)端,;查看移動(dòng)端作業(yè)模式,軌跡上傳,、下載,、內(nèi)部OA流通訊,任務(wù)工單,;下達(dá),、上傳,遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)調(diào)取,,并完成基于LBS的相關(guān)位置數(shù)據(jù)交互服務(wù),。
4.數(shù)據(jù)采集:GPS手動(dòng)/自動(dòng)/平滑、手繪,、偏距等采集方式,;公共點(diǎn)、公共邊,、多線段及含面地物的空間拓?fù)洳杉?;由點(diǎn)成線/面、由線成點(diǎn)/面,、由面成點(diǎn)/線的多種幾何轉(zhuǎn)換功能,;現(xiàn)場(chǎng)照片,、聲音、視頻信息的采集并與坐標(biāo)自動(dòng)匹配,;可通過藍(lán)牙無線協(xié)同測(cè)距儀,、探測(cè)儀、專業(yè)數(shù)碼相機(jī)等外設(shè)進(jìn)行作業(yè),。
5.地圖應(yīng)用:海量柵格與矢量數(shù)據(jù)的秒級(jí)瀏覽,;*的行業(yè)數(shù)字地圖及GU歌地圖應(yīng)用;豐富的柵格,、矢量數(shù)據(jù)疊加渲染風(fēng)格,;快速的矢量圖元疊加分析功能、專題化分析結(jié)果展示,。
6.基于ARC GIS類似軟件開發(fā),。
(6)無人機(jī)航線規(guī)劃平臺(tái)
1、智能手持終端中使用“全自動(dòng)作業(yè)”APP可選定監(jiān)測(cè)區(qū)域并智能規(guī)劃,。規(guī)劃區(qū)塊后,,只需填寫速度及高度要求,即可自動(dòng)生成航線,、劃分架次等功能,,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)飛行?!?/p>
2,、實(shí)現(xiàn)云端、本地雙重備份,。
3,、搭載RTK模塊精確繪制顆粒物實(shí)時(shí)云圖。
(8)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器
CPU配置:8核并支持超高主頻實(shí)例,;
內(nèi)存配置:內(nèi)存從32G到768G 自由擴(kuò)展,。為了能更好發(fā)揮計(jì)算性能,CPU和內(nèi)存的配比比例是1:4或者1:8,;
存儲(chǔ)配置:支持從虛擬機(jī)鏡像及云盤啟動(dòng),,讓分鐘交付成為可能。支持掛載多塊云盤,,讓存儲(chǔ)彈性盡情展現(xiàn),;
網(wǎng)絡(luò)配置:支持虛擬專有云(VPC)網(wǎng)絡(luò),,保持和普通ECS實(shí)例以及其它云產(chǎn)品的互聯(lián)互通,。同時(shí),也提供和物理機(jī)網(wǎng)絡(luò)相媲美的性能和穩(wěn)定性,。
(9)巡檢無人機(jī)系統(tǒng)
巡檢無人機(jī)參數(shù):
1,、載荷:不低于1500g★
2,、機(jī)身材質(zhì):碳纖維+鋁合金
3、飛行速度:≤15m/s
4,、續(xù)航時(shí)間:標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載(攜帶顆粒物檢測(cè)模塊)不低于40min
5,、飛行相對(duì)高度:≤400m
6、起降方式:垂直起降
7,、抗風(fēng)能力:≤6級(jí)
8,、定位精度:垂直0.1m ,水平0.1m
9,、工作溫度:-10°C至40°C
10,、搭載RTK高精度定位定向模塊★
智能電池參數(shù):
1、標(biāo)稱電量:不低于16000mAh(360Wh)
2,、循環(huán)次數(shù):不低于300次
(10)移動(dòng)采集終端
1.操作系統(tǒng):Android 5.1以上★
2.處理器:不低于1.7GHz主頻,8核處理器
3.內(nèi)存:不小于2GB RAM內(nèi)存
4.閃存:不小于32GB大容量閃存
5.顯示:分辨率不小于1280×1080,5點(diǎn)觸控,,支持電容手套操作
6.定位技術(shù):GPS+北斗+GIONASS+SBAS+AGPS
7.shou次定位時(shí)間:不大于25秒
8.SBAS定位精度:1-2米
9.cors定位精度:0.8米★
10.數(shù)據(jù)更新頻率不低于1HZ
11.通訊制式:4G全網(wǎng)通(移動(dòng),聯(lián)通,,電信)★
12.WIFI:IEEE 802.11b/g/n,AP wapi
13.藍(lán)牙:BlueTooth 4.0,,支持BLE
14.擴(kuò)展卡:T-Flash存儲(chǔ)卡;支持不小于128GB Micro-SD擴(kuò)展存儲(chǔ)
15.USB:TypeC,,具有OTG功能
16.容量:鋰電池容量不低于5000mAh,,支持在線充電★
17.工作時(shí)間:?jiǎn)螇K電池可連續(xù)工作不低于10-12小時(shí)
18.攝像頭:不低于1300萬像素,自動(dòng)對(duì)焦,,高亮LED閃光燈
19.麥克風(fēng),、揚(yáng)聲器:支持
20.耳機(jī):3.5mm音頻插孔,支持耳機(jī)通話,,外置耳機(jī)可當(dāng)FM天線
21.感應(yīng)器類型:重力傳感器,、電子羅盤、氣壓計(jì)
22.RFID讀寫/NFC:支持
23.重量:不大于350g★
24.工作溫度:不低于-40℃~+85℃
25.存儲(chǔ)溫度:不低于-50℃~+85℃
26.防塵防水:不低于IP65
27.防震:全強(qiáng)固式設(shè)計(jì),,抗1.5米自由跌落
我司專門針對(duì)大氣中氣體的監(jiān)測(cè)研發(fā)出一款智能型“四氣兩塵”傳感器組件。該組件的傳感器采用高靈敏的進(jìn)口電化學(xué)傳感器,,采取擴(kuò)散式氣體檢測(cè)方法,;該組件操作方便、測(cè)量準(zhǔn)確,、工作可靠,、體積輕小,;利用我們?cè)O(shè)計(jì)的支架可以方便安裝至無人機(jī)上,,利用無人機(jī)的*優(yōu)勢(shì)可以實(shí)現(xiàn)空中軌跡的氣體監(jiān)測(cè)。同時(shí)利用我們的軟件平臺(tái),,集成顯示經(jīng)緯度,、高度,、飛機(jī)狀態(tài)、溫度,、濕度,、PM2.5、PM10,、CO,、O3、SO2,、NO2,、VOC等參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和三維可視化展示。為三維立體空間的空氣質(zhì)量分析提供一個(gè)有效的監(jiān)測(cè)手段,。
●適用:多旋翼無人機(jī)、固定翼
1.揚(yáng)塵在線監(jiān)測(cè)設(shè)備技術(shù)指標(biāo)
1)顆粒物傳感器:
技術(shù)原理:激光散射式
測(cè)量精度:≧±20%
顆粒物讀數(shù)范圍:PM2.5,、PM10(0-999ug/m3)
分辨率:1ug/m3
★NO2:測(cè)量范圍/分辨率:0-1/0.001ppm
★CO:測(cè)量范圍/分辨率:0-10/0.01ppm
★SO2:測(cè)量范圍/分辨率:0-1/0.001ppm
★O3:測(cè)量范圍/分辨率:0-1/0.001ppm
★PM2.5,、PM10:檢測(cè)范圍:0~1000ug/m3;分辨率:0.1ug/m3,;
2)電源系統(tǒng)
太陽能板功率:不低于6W*2
高密度鋰電池:不低于4000mAh/7.4V*2
電源管理系統(tǒng):自動(dòng)讀取實(shí)時(shí)電壓,,智能充放電。
供電時(shí)間:在陰雨天氣下,,持續(xù)工作 7天
3)通訊系統(tǒng):
數(shù)據(jù)傳輸:3G/4G
支持運(yùn)營(yíng)商:支持聯(lián)通,、移動(dòng)、電信4G數(shù)據(jù)SIM卡
4)設(shè)備參數(shù):
輸入電壓:7.4V
防護(hù)等級(jí):IP65,;防風(fēng)等級(jí):十級(jí)
響應(yīng)時(shí)間:4s,;傳輸間隔:5min
5)內(nèi)置系統(tǒng):
更新方式:支持OTA(空中升級(jí))
處理器:ARM
2.相對(duì)誤差:≤±15%
3.重復(fù)誤差:≤±15%
4.采樣時(shí)間:無限制
5.總功耗:約為2.4W
6.電源電壓:DC12V
7.供電方式:采用12V蓄電池(鋰電池)供電
8.供電時(shí)長(zhǎng):1小時(shí)
9.數(shù)據(jù):可采用本地存儲(chǔ)或上傳數(shù)據(jù)
10.尺寸:長(zhǎng)×寬×高(2600mm×110mm×90mm)
11.工作環(huán)境、濕度:-20-70℃,;10~95%RH(非凝結(jié))
2.氣體檢測(cè)模塊
●勻速抽取螺旋槳上方氣體進(jìn)行檢測(cè)
●內(nèi)部有氣室設(shè)計(jì),、保障氣體全面接觸
●采用進(jìn)口高精度氣體傳感器
3.環(huán)保應(yīng)用
無人機(jī)整體效果圖
●軟件可以支持多家無人機(jī)制造商包括大疆所有系列,。
●上千種氣體傳感器可以隨時(shí)更換,,系統(tǒng)帶有自動(dòng)識(shí)別功能。
●外殼防水,、防風(fēng),、防塵、防撞擊設(shè)計(jì)
●實(shí)時(shí)顯示監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),,并生成對(duì)應(yīng)的趨勢(shì)曲線,。
●可查看歷史實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),并同時(shí)生成曲線分析圖,,列表和圖表樣式顯示歷史數(shù)據(jù),,方便對(duì)比查看。
●同時(shí)顯示經(jīng)緯度,、高度,、飛機(jī)狀態(tài)、溫度,、濕度,、PM1、PM2.5,、PM10,、上千種氣體實(shí)時(shí)濃度值。
●檢測(cè)精度可達(dá)到ppb級(jí),。
●實(shí)時(shí)無線傳輸數(shù)據(jù)到地面端,,也可以通過GPRS實(shí)時(shí)傳輸?shù)椒?wù)器。
無人機(jī)氣體監(jiān)測(cè)荷載尺寸圖:
(空格分隔,最多3個(gè),單個(gè)標(biāo)簽最多10個(gè)字符)