无人机大气监测系统与应用案例

背景：

随着我国在经济快速发展的同时，工业废气，汽车尾气，生活燃煤，生活油烟排放等方面的大气污染问题也越来越棘手。大气污染不仅影响着人们的身体健康，对生态环境的健康发展形成极大阻力，也扰乱大气调节造成恶劣天气多发等。

我国目前的大气污染主要集中于城市地区，尤其是以重工业为主的城市大气污染问题最为严重。大气污染的问题突出，近几年，多个地区接连出现以颗粒物(PM10和PM2.5)为特征污染物的灰霾天气，大气颗粒物目前已成为长期影响我国空气质量的首要污染物。

污染的监测与防治成了国家关注的重点，也相继出台多项政策配合各部门对环境进行监管监测。

无人机结合气体分析检测仪器在大气环境监测的研发方面也越来越深入，为环境监管部门助力；小编收集了几个资料，根据国家规定及要求，环保应用的7参数及其余监测参数可以选择（如下图）

根据以上图示，研发公司为了解决以上问题，特意研发了针对性的加载无人机的监测系统，那么小编先介绍下无人机模组的特点：

一、无人机气体检测荷载特点

★软件可以支持多家无人机制造商包括大疆所有系列。

★上千种气体传感器可以随时更换，系统带有自动识别功能。

★外壳防水、防风、防尘、防撞击设计

★实时显示监测数据，并生成对应的趋势曲线。

★可查看历史实时数据，并同时生成曲线分析图，列表和图表样式显

示历史数据，方便对比查看。

★同时显示经纬度、高度、飞机状态、温度、湿度、PM1、PM2.5、PM10、

上千种气体实时浓度值。

★检测精度可达到 ppb 级。

★实时无线传输数据到地面端，也可以通过 GPRS 实时传输到服务器

二、无人机气体检测搭载参数

★应用：多旋翼无人机、固定翼

★检测气体：PM2.5、PM10、NO2、SO2、CO、O3、VOC、NOX、O2 等

★电化学、激光

★重量：1000 克（

7 参数）备注：重量因传感器数量不同重量而变化

★尺寸：220×145×60mm 备注：可根据客户指定卡板进行设定尺寸

★供电：12-24V

★数据传输方式：GPRS /数传

★工作环境温度：(-30~+60)℃

★工作环境湿度：(15 ~ 95)% RH 无凝露

★设备寿命：气体器件寿命 3 年

最后小编以图片形式，无人机气体检测系统：

应用领域-大气污染移动监测

短时间内扫描大面积区域，如居民区、工业园区、建筑工地、交通道路等，同步查看多种污染物的三维浓度分布情况，快速锁定污染源位置与传输方向。适用于常规环境监测、污染源位置排查、环境应急监测等领域。

应用领域-厂区自检

突破地形限制、避免人工攀爬与近距离接触有害气体而带来的风险，三维巡检结果可为企业决策提供有效依据，以满足企业超低排放或纯粹的安全需求。适用于石油化工类、钢铁焦化类、垃圾填埋等可能存在污染气体排放或泄漏的企业。

典型应用领域-公益诉讼

涉及到大气污染的公益诉讼中，无人机搭载气体检测仪，能做到快速检测、及时取证，动态获取高精度空间分辨率的空气污染数据，解决人工调查取证难的问题，是各地检察机关公益诉讼能力建设的科技新兵。

应用领域-科学研究

科研工作者对数据质量通常有着严苛的要求。东日瀛能大气监测系统搭载于无人机、系留气艇，可采集不同高度下具有高质量与三维坐标标记的气象与空气污染物数据，是科研项目中理想的数据采集与分析工具。

应用相关案例：

2019年XX石油化工企业油气管道无人机案例巡检案例

无人机搭载东日瀛能无人机监测系统，对管道区域附近的气体（CH4、VOCs、H2S等）浓度分布情况进行三维扫描，并借助软件中实时生成的气体浓度分布图，当场判断有无气体泄漏、泄漏气体类型、泄漏区域及扩散范围，为后续行动提供重要依据。

垃圾填埋场漏点巡检案例

2016年湖南XX填埋场无人机搭载东日瀛能大气监测，对填埋场覆盖膜上方的气体浓度分布情况（VOCs、H2S、CH4、NH3等）进行低空三维扫描，并借助软件中实时生成的气体浓度分布图，当场锁定疑似漏点，缩小人力排查范围，大大提高巡检效率，降低人工作业风险。

与气象、大气污染数据相关的科学研究解决方案

2020年xx机场实验搭载于各类移动载具（如无人机、汽车、系流汽艇），采集具有高质量与三维坐标标记的实验数据，既能在任务现场借助灵嗅配套软件进行实时数据分析，也可在任务结束后，将SD卡中的任务数据（CSV）导入至MS Excel、Matlab、R等软件进行分析处理。