無人機排污檢測/無人機秸稈檢測

一、背景

近年來，受人類活動的影響，水資源污染越來越嚴重，近半數(shù)水資源受到嚴重污染。目前我國的水質監(jiān)測領域主要依靠人工監(jiān)測和無人船監(jiān)測以及用衛(wèi)星進行遙感拍攝來完成，人工監(jiān)測需要實地采樣，周期長，工作效率低，需要消耗大量人力物力；無人船監(jiān)測在水面受到嚴重污染或有大量漂浮物時也會使無人船受到阻礙和污染，在水域環(huán)境上有一定的局限性；衛(wèi)星遙感拍攝分辨率比較低，受大氣影響比較嚴重。

為提高水質監(jiān)測的效率、減少人力勞動和能源的浪費，圣凱安科技研究生產(chǎn)出了旋翼機自動水樣采集、水質監(jiān)測裝置，利用旋翼機系統(tǒng)取樣完全取代傳統(tǒng)的人工取樣方式，使水質取樣變得更快捷、高效和智能。較好的彌補了傳統(tǒng)上的缺陷，提高了水質監(jiān)測的自動化、精確化、信息化水平。

旋翼機自動水質監(jiān)測采樣裝置具有良好的穩(wěn)定性和操控性，定位準確、起降靈活，安全性高，可在其上搭載盛水容器和抽水裝置，根據(jù)匹配的位置信息點，飛行到湖中央上空后，在距湖面以上兩米空中進行取水。這樣有利于節(jié)約成本，而且工作效率高，能夠快速及時的發(fā)現(xiàn)湖水質量問題。

二、產(chǎn)品簡介 

圣凱安科技推出的旋翼機自動水質采樣裝置是專為旋翼機水質環(huán)境資源檢測而生產(chǎn)設計的一款產(chǎn)品。此款取水裝置分為0.5L、1L、5L、10L等容量，水量保證率100%。旋翼機自動水質采樣裝置采用耐腐蝕的高合成材料制作其表面吸附和解吸對水質的影響幾乎可以忽略，獨特的機構設計，采集瓶在下沉過程中水是從采集器底部進入采集瓶的，達預定采樣深度后，所有之前進入采集器內的水都將被預定深度上的水所置換，因此在下沉過程中不存在污染之說。上升過程采集瓶底部和頭部全部自動密封，從而使上升過程也不存在污染之說。旋翼機自動水質采樣裝置適用于有機物、油脂類、微生物（細菌）等指標的水樣采集和含酸堿等腐蝕性的水樣采集，我司的旋翼機自動取水裝置裝配了我司自主研發(fā)的升放裝置可以實時顯示下放取樣精度的深度。

三、使用方法：

   通過安裝支架把旋翼機自動水質采樣裝置與旋翼機固定好，預設置好采樣水的深度，到旋翼機到達采集區(qū)按一下采集鍵，固定采樣瓶的支架自動松開采樣瓶，采樣瓶會自動沉入預設置的采樣深度，等待1分鐘采樣完畢需輕按一下上升鍵，采樣瓶自動上升到支架上至此完成采集過程。

四、產(chǎn)品性能：

1. 采樣瓶采用合成材料，堅固耐用，使用壽命長。

2. 獨特的結構設計，取水深度可以自行設置，取樣便捷。

3. 多種安裝支架可以與大部分旋翼機型號安裝，采樣器一鍵式采樣，操作簡單

4. 適應環(huán)境能力強，能采集江河水、湖泊水、海水、腐蝕性液體樣品。

5. 多種規(guī)格采樣瓶，任君選擇。

6. 蝸輪蝸桿自鎖結構，在斷電的情況下也能穩(wěn)定可靠；

7. 導線輪自動分線功能，采水器在上升過程中，導線會自動均勻的纏繞在輥子上而不發(fā)生局部堆積

8. 有獨特的密封閥門結構，依靠水的浮力開啟，重力關閉，實現(xiàn)遇水自動啟閉功能

旋翼機氣體檢測方案

 一、背景

     隨著我國近幾年來大氣污染狀況越來越嚴重，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，因此我國的大氣污染檢測與治理的任務也越來越重。國家對此也在大多數(shù)城市布設或者完善了顆粒物、氣體檢測設備，形成了國控點結合省空點分布密集的地面污染源檢測網(wǎng)。

     然而我們也能清除的看到，依據(jù)國控點地面檢測數(shù)據(jù)所作出的預測與實際環(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)、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代遙感技術的旋翼機遙感技術, 具有立體監(jiān)測、響應速度快、監(jiān)測范圍廣、地形干擾小等優(yōu)點, 是今后進行大氣突發(fā)事件污染源識別和濃度監(jiān)測的重要發(fā)展方向之一。

     但是由于旋翼機的載荷有限．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荷載．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．深圳市圣凱安科技有限公司研究開發(fā)適合旋翼機搭載的小型．輕型傳感器荷載來實現(xiàn)旋翼機大氣污染監(jiān)測、旋翼機固定污染物。

二、旋翼機氣體檢測荷載特點

●上千種氣體傳感器可以隨時更換，系統(tǒng)帶有自動識別功能。

●外殼防水、防風、防塵、防撞擊設計

●實時顯示監(jiān)測數(shù)據(jù)，并生成對應的趨勢曲線。

●可查看歷史實時數(shù)據(jù)，并同時生成曲線分析圖，列表和圖表樣式顯示歷史數(shù)據(jù)，方便對比查看。

●同時顯示經(jīng)緯度、高度、飛機狀態(tài)、溫度、濕度、PM1、PM2.5、PM10、上千種氣體實時濃度值。

●檢測精度可達到ppb級。

●實時無線傳輸數(shù)據(jù)到地面端，也可以通過GPRS實時傳輸?shù)椒掌鳌?/span>

三、旋翼機氣體檢測荷載參數(shù)

●適用：多旋翼旋翼機、固定翼

●檢測氣體：PM2.5、PM10、NO2、SO2、CO、O3、VOC等

●電化學、激光

●重量：1000克（7參數(shù)）

●尺寸：220×145×60mm

●供電：12-24V

●數(shù)據(jù)傳輸方式：GPRS /數(shù)傳

●工作環(huán)境溫度：(-30~+60)℃

●工作環(huán)境濕度：(15 ~ 95)% RH 無凝露

●設備壽命：氣體器件壽命2年

四、無人氣體檢測荷載尺寸圖

五、旋翼機氣體軟件界面及數(shù)據(jù)分析

      地面接收系統(tǒng)的軟件Green Ear是專門設計的可用于上述監(jiān)測檢測數(shù)據(jù)接收、解碼、顯示、處理、報告并向云端上傳的專用軟件，它與通用飛控軟件Mission Planner相結合，在獲取飛行路徑規(guī)劃及飛行器飛行姿態(tài)數(shù)據(jù)的基礎上加我司的氣體檢測設備的實時濃度值進行數(shù)據(jù)分析融合，并支持多探測器同步數(shù)據(jù)回傳和處理功能。

    數(shù)據(jù)分析平臺，主要功能應包括實時數(shù)據(jù)展示、歷史數(shù)據(jù)查詢、區(qū)域的GPS經(jīng)緯度、時間等信息同步傳回地面接收系統(tǒng)。

(1)實時數(shù)據(jù)展示

   平臺可對各類監(jiān)測數(shù)據(jù)進行實時展示。將空氣質量氣體傳感器數(shù)據(jù)、有毒氣體應急監(jiān)測數(shù)據(jù)匯入到統(tǒng)一平臺，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別。

(2)歷史數(shù)據(jù)查詢

   將各點位的歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)進行簡單的統(tǒng)計分析，例如日變化分析、時間序列分析等，幫助采購方節(jié)約手動分析時間成本，同時還能夠幫助采購方了解基本污染狀況。

六、旋翼機氣體檢測系統(tǒng)

1 系統(tǒng)結構及工作原理

這套系統(tǒng)主要包括無人飛行器、NE sensor氣體檢測、數(shù)傳/GPRS、地面站/服務器、數(shù)據(jù)處理軟件等構成。主要的作用于檢測大氣空氣質量AQI與應急檢測有毒有害氣體，其精度可以達到1PPB。改變了傳統(tǒng)固定點的檢測使得氣體檢測變得靈活、快速、準確、方便。

2 氣體濃度數(shù)據(jù)采集的軟件實現(xiàn)

　　氣體檢測這塊有著成千上萬種氣體種類、量程、精度等。我司為了簡化用戶的操作與成本。我司特設計一套7NE系列的傳感器。有著一整套完整的軟件信息系統(tǒng)，把所有可以檢測到的氣體種類我們有效的劃分開實現(xiàn)全部智能化的識別系統(tǒng)?？蛻艨梢愿鶕?jù)不同的檢測場景搭配不同的傳感器；使得旋翼機氣體檢測非常靈活不受荷載的影響。數(shù)據(jù)采集主要如下圖所示。

　　　　3傳輸協(xié)議

根據(jù)7NE系列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、TTL兩組通訊方式。

串口波特率9600，校驗位無，8個數(shù)據(jù)位，1個停止位；數(shù)值為Hex

七、數(shù)據(jù)對比

     國控點數(shù)據(jù)對比100小時同期對比

八、應用市場