《無人機(jī)臭氧傳感器》PPT課件.ppt

無人機(jī)在大氣監(jiān)測中的應(yīng)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(jì)80年代 無人機(jī)就已經(jīng)在環(huán)境保護(hù) 工業(yè)安全 森林防火中一展身手 其靈活性 易抵達(dá)性 安全性和快速性始終為在這些特殊領(lǐng)域的應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) 隨著我國近些年來大氣污染狀況越來越嚴(yán)重 特別是細(xì)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(wù)越來越重 為此 大多數(shù)城市都布設(shè)或完善了既有的細(xì)顆粒物檢測設(shè)備 形成了國控點(diǎn)結(jié)合省控點(diǎn)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(yù)測與實(shí)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(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)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(jì)的發(fā)展 工業(yè)自動化程度的提高 各種機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn) 公路上機(jī)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(jī)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(hù)部副部長翟青日前在國務(wù)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(jìn)行科學(xué)的頂層設(shè)計(jì) 提出 一攬子 環(huán)境政策和經(jīng)濟(jì)政策 分區(qū)施策 分階段推動 為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo) 從去年10月開始 環(huán)境保護(hù)部每個月都組織一次重點(diǎn)區(qū)域的執(zhí)法監(jiān)察活動 其間還動用了無人機(jī) 大尺度 大范圍地進(jìn)行巡查 無人機(jī)參與大氣環(huán)境巡查 無人機(jī)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(jī) 按照系統(tǒng)組成和飛行特點(diǎn) 無人機(jī)可分為固定翼型無人機(jī) 無人駕駛直升機(jī)兩大類 固定翼型無人機(jī)通過動力系統(tǒng)和機(jī)翼的滑行實(shí)現(xiàn)起降和飛行 遙控飛行和程控飛行均容易實(shí)現(xiàn) 抗風(fēng)能力也比較強(qiáng) 類型較多 能同時搭載多種遙感傳感器 固定翼型無人機(jī)的起降需要比較空曠的場地 多應(yīng)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(kuò)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(jī)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(shí)時傳輸 高危地區(qū)探測 成本低 高分辨率 機(jī)動靈活等優(yōu)點(diǎn) 是衛(wèi)星遙感與有人機(jī)航空遙感的有力補(bǔ)充 在國外已得到廣泛應(yīng)用 其利用高分辨CCD相機(jī)系統(tǒng)獲取遙感影像 利用空中和地面控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)影像的自動拍攝和獲取 同時實(shí)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(yù)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(shè)提供一體化的解決方案 并可滿足環(huán)境應(yīng)急響應(yīng)的需求 去年我國首架自主研發(fā)的環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測無人機(jī)的亮相 使環(huán)保系統(tǒng)航空無人機(jī)遙感能力建設(shè)邁上了新臺階 目前我國已啟用無人機(jī)對一些重污染區(qū)域進(jìn)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(jìn)一步擴(kuò)大巡查范圍 據(jù)介紹 自去年底啟用無人機(jī)以來 已幫助督促解決200多起環(huán)境違法案件 無人機(jī)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(jī)載傳感器應(yīng)用于大氣環(huán)境監(jiān)測有如下優(yōu)點(diǎn) a 預(yù)警響應(yīng)能力快 可以快速到達(dá)工業(yè)生產(chǎn)監(jiān)測區(qū)域 保證在污染氣體擴(kuò)散事故發(fā)生時進(jìn)行實(shí)時監(jiān)側(cè) 可迅速地開始遙側(cè)任務(wù) 在短時間內(nèi)快速而且準(zhǔn)確地獲取遙感數(shù)據(jù) b 安全作業(yè)保障能力強(qiáng) 無人機(jī)遙側(cè)系統(tǒng)可以降低地面檢測人員的風(fēng)險(xiǎn) C 監(jiān)測時間長 區(qū)城廣 無人機(jī)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(wù)可以到達(dá)100多個監(jiān)測點(diǎn) d 機(jī)動性強(qiáng) 在無人機(jī)上搭載清晰的攝像裝備 利用實(shí)時傳回的視頻信號 清晰地辨識現(xiàn)場情況 能對應(yīng)急救援指揮工作提供實(shí)時的幫助 無人機(jī)應(yīng)用實(shí)例 美國美國全國境內(nèi)都已經(jīng)普遍開展使用無人機(jī)進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測的工作 當(dāng)美國宇航局使用無人機(jī)對颶風(fēng)和熱帶風(fēng)暴系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測研究時 其他聯(lián)邦政府部門和私人機(jī)構(gòu)也在大量使用小型無人機(jī)進(jìn)行各項(xiàng)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(zāi)組織使用無人機(jī)攜帶高精度數(shù)碼攝像機(jī)和雷達(dá)掃描儀對正在噴發(fā)的火山進(jìn)行調(diào)查 無人機(jī)能抵達(dá)人們難以進(jìn)入的地區(qū) 快速獲取現(xiàn)場實(shí)況 并對災(zāi)情進(jìn)行評估 此外 日本還使用無人機(jī)對活火山進(jìn)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(jī)將測量設(shè)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(yùn)作并將數(shù)據(jù)傳回 英國一款新型無人探測機(jī)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(jìn)行監(jiān)測 這款無人探測機(jī)由一個高級機(jī)載輻射監(jiān)測系統(tǒng)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)開發(fā)制造 成本低 可以達(dá)到半自動化 更重要的是 無人機(jī)的控制人員可以遠(yuǎn)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(xué)的科學(xué)家們展開合作 希望用這款新型無人機(jī)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(jī)搭載的智能氣體傳感器對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)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(luò)的方式傳輸?shù)降孛婵刂破脚_主機(jī) 地面控制平臺主機(jī)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(shí)現(xiàn)對進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測的任務(wù) 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(jī)載智能傳感器在監(jiān)測大氣環(huán)境作業(yè)中效率高 機(jī)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(diǎn) 可以承擔(dān)高風(fēng)險(xiǎn)的飛行任務(wù) 為大氣環(huán)境監(jiān)測提供了一種新的選擇 無人機(jī)遙測預(yù)警監(jiān)測技術(shù)是傳統(tǒng)監(jiān)測手段的有利補(bǔ)充且有明顯的優(yōu)勢 其高機(jī)動性和實(shí)時性是傳統(tǒng)方法無法比擬的 這種無人機(jī)技術(shù)可用于大氣環(huán)境調(diào)查 監(jiān)測 預(yù)警 救援的全過程 在工業(yè)安全保護(hù)領(lǐng)城中 無人機(jī)遙測技術(shù)能夠?yàn)槠涮峁└晟频募夹g(shù)支撐和更強(qiáng)的安全保障 它具有廣闊的發(fā)展空間和應(yīng)用前景 但是由于無人機(jī)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(jī)搭載的小型 輕型傳感器 實(shí)現(xiàn)無人機(jī)預(yù)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(biāo)定復(fù)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(yīng)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(biāo)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(zhǔn) 該傳感器操作方便 測量準(zhǔn)確 工作可靠 適用于工業(yè)現(xiàn)場或?qū)嶒?yàn)室測量不同的要求 傳感器具有電壓和串口同時輸出特點(diǎn) 方便客戶調(diào)試及使用 特點(diǎn)CHARACTERISTIC 1 本安電路設(shè)計(jì) 可帶電熱拔插操作2 專業(yè)精選原裝進(jìn)口 兼容紅外 電化學(xué) 催化 半導(dǎo)體等多種傳感器3 自帶溫度補(bǔ)償 出廠精準(zhǔn)標(biāo)定 使用時無需再標(biāo)定4 模擬電壓 電流和串口同時輸出特點(diǎn) 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(biāo)定校準(zhǔn) 8 更換時無需校準(zhǔn)9 自帶零點(diǎn)微調(diào)功能10 檢測種類齊全 功耗低 可鋰電池供電 應(yīng)用市場MARKET 工業(yè)現(xiàn)場 石油石化 化工廠 冶煉廠 鋼鐵廠