我國無人機隨著時間推移不斷改變著無人機的實際用途,近年來,我國針對民用無人機行業(yè)得到了快速發(fā)展,但行業(yè)整體發(fā)展歷程較短,相關政策、行業(yè)標準和管理體系仍在不斷完善,面臨兩大挑戰(zhàn):1.我國的民用無人機市場規(guī)模充分得到了受益于行業(yè)發(fā)展及國家政策的大力支持,中國民用無人機取得了高速發(fā)展,逐漸成為整個無人機行業(yè)重要的板塊之一。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示,我國民用無人機市場規(guī)模由2017年的79億元增至2020年的361億元,年均復合增長率均為65.9%,預計2022年我國民用無人機市場規(guī)模將達到453億元;明顯有所回升,第二我國民用民用無人機行業(yè)已經(jīng)成為了屬于國家鼓勵發(fā)展的高技術產(chǎn)業(yè)和戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè),國家產(chǎn)業(yè)政策的大力支持為我國無人機產(chǎn)業(yè)確立了未來發(fā)展方向并營造了良好發(fā)展環(huán)境。
一、項目前景
大氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測是我國環(huán)境保護工作的重要組成部分,傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測方式往往以地面設立監(jiān)測點為主,但是當面對地形廣闊、環(huán)境復雜、監(jiān)測設施數(shù)量有限等情況時,不僅會提高環(huán)境監(jiān)測的成本,影響工作效率以及數(shù)據(jù)傳輸實時性,還存在獲取的數(shù)據(jù)空間覆蓋程度有限、不能對污染物來源及其變化趨勢分析進行有效預測等問題。
圖1 無人機方案
圣凱安通過無人機技術、傳感器技術、GPRS技術以及軟件設計技術開發(fā)了一款基于無人機技術的大氣環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),通過無人機作為搭載平臺,可以采集多種復雜地區(qū)環(huán)境條件下的大氣環(huán)境數(shù)據(jù),并通過無線網(wǎng)絡上傳至服務器,后端人員可實時通過終端對大氣環(huán)境數(shù)據(jù)進行查詢,解決了傳統(tǒng)的人工取樣范圍局限性,數(shù)據(jù)準確性、實時性等問題。
二.方案建設
1. 建設原則
▲ 數(shù)據(jù)傳輸實時性:數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性是實施大區(qū)域精準化管理的基礎,高效快速地檢測方式可為后續(xù)一系列的治理措施提供支撐依據(jù),
▲ 數(shù)據(jù)可視化:數(shù)據(jù)可視化能夠充分挖掘數(shù)據(jù)隱含的空間關聯(lián),揭示氣體污染物的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律,有助于科研人員、監(jiān)測機構科學直觀地判讀并分析大氣污染情況,節(jié)約人力成本。
▲ 高空間分辨率:由于大氣污染物變化遷移的動態(tài)性,高空間分辨率能捕捉到更多的空氣質(zhì)量信息。此外,在污染源監(jiān)測的過程中,由于每種類型的污染源監(jiān)測重點存在一定差異,因此可以實施種類劃分,保證無人機監(jiān)測技術應用的針對性和有效性。
▲ 數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性:無人機大氣環(huán)境應用實時連續(xù)監(jiān)測,監(jiān)測數(shù)據(jù)應實時匯集至數(shù)據(jù)處理中心進行處理。
▲ 靈活便攜性:高強度的分辨率和靈活性能夠在同一時間內(nèi)進行多組分測試,并全天候、實時、連續(xù)、自動監(jiān)測。
3.建設目標:
通過無人機搭載的智能氣體傳感器對大氣污染因子進行數(shù)據(jù)采集,并對采集終端進行統(tǒng)一管理和監(jiān)控,將采集到的大氣環(huán)境數(shù)據(jù)通過無線接入方式存儲到數(shù)據(jù)中心(云平臺),通過在數(shù)據(jù)中心對采集的原始數(shù)據(jù)進行分析,產(chǎn)生分析結(jié)果數(shù)據(jù),最終以服務的方式為演示終端軟件、 移動端APP或者第三方氣象、 環(huán)境應用提供數(shù)據(jù)支撐。
為全面客觀反映區(qū)域的空氣量狀況,了解區(qū)域內(nèi)大氣污染水平分布強度,分析區(qū)域內(nèi)整體大為全面客觀反映區(qū)域的空氣量狀況,了解區(qū)域內(nèi)大氣污染水平分布強度,分析區(qū)域內(nèi)整體大氣污染物的濃度水平和傳輸規(guī)律,研判大氣污染發(fā)生發(fā)展趨勢,為污染減排及監(jiān)控提供數(shù)據(jù)支撐。
三.系統(tǒng)架構:
無人機的大氣環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)主要由大氣環(huán)境數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)匯聚平臺、多媒體應用綜合層所組成。
大氣環(huán)境數(shù)據(jù)采集系統(tǒng):該部分主要由PM2.5 傳感器、PM10 傳感器、SO2濃度傳感器、溫濕度傳感、GPRS無線數(shù)據(jù)模塊等組成。由于無人機系統(tǒng)無法搭載質(zhì)量較大的設備,為了減少整個系統(tǒng)的重量,采用小型系統(tǒng)設計方案,更大限度地延長整個系統(tǒng)的飛行區(qū)域以及飛行時間。
數(shù)據(jù)匯聚平臺:采集到的數(shù)據(jù)通過GPRS傳輸?shù)皆破脚_,平臺再對采集到的數(shù)據(jù)進行處理、分析和儲存,同時利用ArcGIS Engine服務,實現(xiàn)采集的實時查詢分析,歷史調(diào)取以及繪制時段的歷史空氣質(zhì)量曲線等功能。
多媒體應用綜合層:用戶可以通過云平臺將無人機采集到的監(jiān)測數(shù)據(jù)實時發(fā)布到多媒體廣告一體機、LED顯示屏、電視機或者平板電腦等各類多媒體顯示屏上。
四.產(chǎn)品介紹:
1. 產(chǎn)品介紹
圣凱安無人機氣體檢測儀是一款高性能的無人機環(huán)保監(jiān)測設備,可同時搭載6支傳感器,與無人機、汽車等移動載具相互配合,實現(xiàn)“去到哪里,檢測就到哪里”。同時,圣凱安還配備了專門的分析軟件,可以讓用戶更直觀地對氣體濃度、成分進行查閱。
檢測儀內(nèi)置的電化學傳感器模組在傳統(tǒng)技術的基礎上,提高了設備的穩(wěn)定性,能有效抵抗天氣,氣壓,風速等不定因素的影響,以達到高速行駛,快速穩(wěn)定,迅速抓拍,高清像素的效果。在硬件本身的安全方面,圣凱安技術人員通過改變外殼材料來保障內(nèi)部線路安全,達到防濕、防爆、抗壓的效果,保障監(jiān)測流程的順利進行,監(jiān)測任務的保質(zhì)保量完成。
審核編輯:符乾江
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