《無人機臭氧傳感器》PPT課件.ppt

無人機在大氣監(jiān)測中的應用和意義 深圳市圣凱安科技有限公司 智能傳感事業(yè)部 一 背景 早在上世紀80年代 無人機就已經(jīng)在環(huán)境保護 工業(yè)安全 森林防火中一展身手 其靈活性 易抵達性 安全性和快速性始終為在這些特殊領(lǐng)域的應用提供了堅實的基礎 隨著我國近些年來大氣污染狀況越來越嚴重 特別是細顆粒物 PM2 5 在污染物中所占的比例越來越高 污染檢測和防控的任務越來越重 為此 大多數(shù)城市都布設或完善了既有的細顆粒物檢測設備 形成了國控點結(jié)合省控點分布密集的地面PM2 5檢測網(wǎng) 然而我們也能清楚的看到 依據(jù)地面檢測數(shù)據(jù)所作出的數(shù)據(jù)預測與實際環(huán)境污染狀況的發(fā)展一般還存在較大差距 此外 依據(jù)地面監(jiān)測數(shù)據(jù)所實施的治理手段 如地面灑水 建筑工地遮蓋 交通限行 工業(yè)限產(chǎn)等方案 效果也不盡如人意 近年來 各種天氣 霧霾PM2 5等污染方式已經(jīng)如此直觀的出現(xiàn)在大家面前 對人們的出行 身體健康造成極大困擾 主要是隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展 工業(yè)自動化程度的提高 各種機械設備的運轉(zhuǎn) 公路上機動車日益遞增 每時每刻都在燃燒汽油或者煤炭 向大氣排放大量的氮氧化物 硫化物 煤塵煙 此類污染諸如機動車尾氣 火電廠燃煤廢氣 石油化工廢氣等等 環(huán)境治理已刻不容緩 針對大氣污染治理 環(huán)境保護部副部長翟青日前在國務院新聞辦舉行的新聞發(fā)布會上指出 中國正在從國家宏觀戰(zhàn)略層面對大氣污染防治進行科學的頂層設計 提出 一攬子 環(huán)境政策和經(jīng)濟政策 分區(qū)施策 分階段推動 為實現(xiàn)這一目標 從去年10月開始 環(huán)境保護部每個月都組織一次重點區(qū)域的執(zhí)法監(jiān)察活動 其間還動用了無人機 大尺度 大范圍地進行巡查 無人機參與大氣環(huán)境巡查 無人機是一種以無線電遙控或由自身程序控制為主的不載人飛機 按照系統(tǒng)組成和飛行特點 無人機可分為固定翼型無人機 無人駕駛直升機兩大類 固定翼型無人機通過動力系統(tǒng)和機翼的滑行實現(xiàn)起降和飛行 遙控飛行和程控飛行均容易實現(xiàn) 抗風能力也比較強 類型較多 能同時搭載多種遙感傳感器 固定翼型無人機的起降需要比較空曠的場地 多應用于礦山資源監(jiān)測 林業(yè)和草場監(jiān)測 海洋環(huán)境監(jiān)測 污染源及擴散態(tài)勢監(jiān)測 土地利用監(jiān)測以及水利 電力等領(lǐng)域 無人機用于環(huán)境監(jiān)測主要是以遙感 UAVRS 技術(shù)作為航空遙感手段 具有續(xù)航時間長 影像實時傳輸 高危地區(qū)探測 成本低 高分辨率 機動靈活等優(yōu)點 是衛(wèi)星遙感與有人機航空遙感的有力補充 在國外已得到廣泛應用 其利用高分辨CCD相機系統(tǒng)獲取遙感影像 利用空中和地面控制系統(tǒng)實現(xiàn)影像的自動拍攝和獲取 同時實現(xiàn)航跡的規(guī)劃和監(jiān)控 信息數(shù)據(jù)的壓縮和自動傳輸 影像預處理等功能 可為各級環(huán)境監(jiān)測部門及環(huán)境信息化建設提供一體化的解決方案 并可滿足環(huán)境應急響應的需求 去年我國首架自主研發(fā)的環(huán)境應急監(jiān)測無人機的亮相 使環(huán)保系統(tǒng)航空無人機遙感能力建設邁上了新臺階 目前我國已啟用無人機對一些重污染區(qū)域進行高空排查 針對污染企業(yè)過于分散 發(fā)現(xiàn)不全等問題 以進一步擴大巡查范圍 據(jù)介紹 自去年底啟用無人機以來 已幫助督促解決200多起環(huán)境違法案件 無人機遙側(cè)技術(shù)的優(yōu)勢 相對于傳統(tǒng)監(jiān)測方法而言 無人機載傳感器應用于大氣環(huán)境監(jiān)測有如下優(yōu)點 a 預警響應能力快 可以快速到達工業(yè)生產(chǎn)監(jiān)測區(qū)域 保證在污染氣體擴散事故發(fā)生時進行實時監(jiān)側(cè) 可迅速地開始遙側(cè)任務 在短時間內(nèi)快速而且準確地獲取遙感數(shù)據(jù) b 安全作業(yè)保障能力強 無人機遙側(cè)系統(tǒng)可以降低地面檢測人員的風險 C 監(jiān)測時間長 區(qū)城廣 無人機最多能加載5kg油 能夠在空中持續(xù)飛行16h以上 一次飛行任務可以到達100多個監(jiān)測點 d 機動性強 在無人機上搭載清晰的攝像裝備 利用實時傳回的視頻信號 清晰地辨識現(xiàn)場情況 能對應急救援指揮工作提供實時的幫助 無人機應用實例 美國美國全國境內(nèi)都已經(jīng)普遍開展使用無人機進行環(huán)境監(jiān)測的工作 當美國宇航局使用無人機對颶風和熱帶風暴系統(tǒng)進行監(jiān)測研究時 其他聯(lián)邦政府部門和私人機構(gòu)也在大量使用小型無人機進行各項工作 比如從監(jiān)測科羅拉多的鳥類數(shù)量到監(jiān)測夏威夷火山的活動 日本日本減災組織使用無人機攜帶高精度數(shù)碼攝像機和雷達掃描儀對正在噴發(fā)的火山進行調(diào)查 無人機能抵達人們難以進入的地區(qū) 快速獲取現(xiàn)場實況 并對災情進行評估 此外 日本還使用無人機對活火山進行地圖繪制 采用GPS測量的方式建立一個類似地圖一樣的數(shù)據(jù)庫 通過GPS定位 采用無人機將測量設備送至火山口附近 將連續(xù)收集的樣本帶回后繪制完整的火山地圖 收集火山樣本的器材采用太陽能維持運作并將數(shù)據(jù)傳回 英國一款新型無人探測機在英國布里斯托爾面世 它可以在輻射環(huán)境中作業(yè) 對輻射狀況進行監(jiān)測 這款無人探測機由一個高級機載輻射監(jiān)測系統(tǒng)的研發(fā)團隊開發(fā)制造 成本低 可以達到半自動化 更重要的是 無人機的控制人員可以遠離輻射源 免受輻射的危害 目前研究人員已經(jīng)和日本京都大學的科學家們展開合作 希望用這款新型無人機協(xié)助福島核電站的清理工作 數(shù)據(jù)傳輸與顯示 通過無人機搭載的智能氣體傳感器對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行采集 將采集來的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號通過網(wǎng)絡的方式傳輸?shù)降孛婵刂破脚_主機 地面控制平臺主機把接收到的數(shù)字信號傳送至主控儀 將獲取的數(shù)據(jù)顯示在主控儀的屏幕上 再使用通訊技術(shù)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛姹O(jiān)控中心 這樣 就能實現(xiàn)對進行實時監(jiān)測的任務 集成圖 CO O3 SO2 NO2 PM2 5 VOC 智能型CO傳感器 智能型O3傳感器 智能型SO2傳感器 智能型NO2傳感器 PM2 5傳感器 5V供電 TTL總線輸出 總結(jié) 無人機載智能傳感器在監(jiān)測大氣環(huán)境作業(yè)中效率高 機動靈活 使用方便 續(xù)航時間長 受環(huán)境影響小和精度高等優(yōu)點 可以承擔高風險的飛行任務 為大氣環(huán)境監(jiān)測提供了一種新的選擇 無人機遙測預警監(jiān)測技術(shù)是傳統(tǒng)監(jiān)測手段的有利補充且有明顯的優(yōu)勢 其高機動性和實時性是傳統(tǒng)方法無法比擬的 這種無人機技術(shù)可用于大氣環(huán)境調(diào)查 監(jiān)測 預警 救援的全過程 在工業(yè)安全保護領(lǐng)城中 無人機遙測技術(shù)能夠為其提供更完善的技術(shù)支撐和更強的安全保障 它具有廣闊的發(fā)展空間和應用前景 但是由于無人機的載荷有限 要完成高精度的大氣環(huán)境監(jiān)測工作需要高精度的傳感器 而傳統(tǒng)傳感器往往在體積 重量等方面的限制可供選擇的不多 因此 需要研究開發(fā)適合無人機搭載的小型 輕型傳感器 實現(xiàn)無人機預警監(jiān)測 產(chǎn)品推薦 智能型氣體傳感器 智能型氣體傳感器是專門針對氣體探測器生產(chǎn)企業(yè)推出的新型智能傳感器 主要為解決氣體探測種類繁多 各品種傳感器互不兼容 生產(chǎn)標定復雜 核心器件更換限制等問題 采用我司生產(chǎn)的智能型氣體傳感器則只需開發(fā)一款產(chǎn)品 即可快速響應客戶對不同氣體種類探測的需求 且生產(chǎn)過程簡化 無需重新標定 大幅度降低企業(yè)的研發(fā)成本 生產(chǎn)成本 產(chǎn)品品質(zhì)也立即提升到國際一流水準 該傳感器操作方便 測量準確 工作可靠 適用于工業(yè)現(xiàn)場或?qū)嶒炇覝y量不同的要求 傳感器具有電壓和串口同時輸出特點 方便客戶調(diào)試及使用 特點CHARACTERISTIC 1 本安電路設計 可帶電熱拔插操作2 專業(yè)精選原裝進口 兼容紅外 電化學 催化 半導體等多種傳感器3 自帶溫度補償 出廠精準標定 使用時無需再標定4 模擬電壓 電流和串口同時輸出特點 方便客戶調(diào)試及使用5 最簡化的外圍電路 生產(chǎn)簡單 操作方便6 全國體積最小的一款模組7 可以與電腦連接通訊 自行標定校準 8 更換時無需校準9 自帶零點微調(diào)功能10 檢測種類齊全 功耗低 可鋰電池供電 應用市場MARKET 工業(yè)現(xiàn)場 石油石化 化工廠 冶煉廠 鋼鐵廠