[0001] 本发明涉及一种无人机环境检测系统， 尤其是有毒有害气体无人机检测系统和 检测方法。

背景技术

[0002] 目前我国环境应急监测还主要以单点采样分析 的人工监测方法为主， 存在受地 况、 交通、 监测条件等限制较多、 响应速度慢、 效率低等问题， 在执行环境应 急监测任务过程中， 往往导致由于无法及吋和全面的了解污染源分 布、 污染物 种类、 污染浓度、 污染范围、 污染面积、 持续吋间、 扩散迁移、 影响范围和程 度等而延误了污染事故处置的吋机， 降低了污染事故处置的效率。

技术问题

[0003] 为解决上述问题， 本发明提供一种快速检测有毒有害气体的种类 和浓度， 并确 定污染源的有毒有害气体无人机检测系统和检 测方法。

问题的解决方案

技术解决方案

[0004] 具体技术方案为：

[0005] 有毒有害气体无人机检测系统， 包括无人机、 飞行控制系统、 微处理器、 气体 检测模块、 数据采模块、 无线传输模块、 地理信息模块、 超声波模块和地面中 心； 所述飞行控制系统与无人机连接， 控制无人机的飞行； 所述气体检测模块 检测有毒有害气体确定气体类型和浓度； 所述气体检测模块和地理信息模块均 与数据采集模块连接， 数据采集模块采集气体检测模块的气体数据和 相关的地 理数据； 所述数据采集模块和无线传输模块均与微处理 器连接， 所述微处理器 将数据采集模块采集的气体数据和地理数据通 过无线传输模块传输给地面中心 ； 所述超声波模块与微处理器连接， 通过超声波障碍判断来避免障碍物， 避免 无人机损坏； 所述地面中心显示气体浓度， 并根据不同位置的浓度变化对污染 源进行定位。 [0006] 优选的， 所述气体检测模块包括有毒有害气体检测传感 器和 /或抛物式传感器

[0007] 其中， 所述有毒有害气体检测传感器包括 PID光离子气体传感器和有毒气体电 化学气体传感器， 测量空气中氨气、 三甲胺、 硫化氢、 甲硫醇、 苯乙烯、 二硫 化碳挥发性有机化合物的浓度。

[0008] 所述抛物式传感器包括气体传感器、 无线模块和电源。

[0009] 优选的， 所述地理模块包括 GPS模块和电子式气压高度计， 提供经纬度和海拔 高度的地理数据。

[0010] 优选的， 所述地面中心包括均与计算机连接的监测终端 、 无线传输模块、 显示 器和输入设备； 所述监测终端实现气体检测数据的动态展示和 处理分析， 包括 实吋数据査看、 高浓度报警、 统计分析、 报表输出， 所述监控模块对于多点检 测数据基于三维 GIS平台， 基于采样点位坐标， 显示气体浓度分布， 对污染源进 行定位。

[0011] 其中， 所述无人机为四旋翼无人机。

[0012] 有毒有害气体无人机检测系统的检测方法， 包括以下步骤：

[0013] S1规划航线， 根据检测区域进行路径规划， 设置检测起点和检测终点， 所述路 径还包括多个高度的检测， 高度间距不小于 100米， 在每个高度上进行逐行扫描 式检测， 检测起点设在最高层， 检测终点设在最低层， 路径规划好后传输到飞 行控制系统；

[0014] S2气体检测， 飞行控制系统控制无人机到达检测起点吋启动 气体检测模块， 从 最高出处检测起点幵始进行不间断检测， 然后依次对各个高度区域进行检测， 检测的数据与地理数据同步进行传输给地面中 心；

[0015] S3数据的显示和污染源的定位， 地面中心的监测终端实现气体检测数据的动态 展示和处理分析， 包括实吋数据査看、 高浓度报警、 统计分析、 报表输出， 所 述监控模块对于多点检测数据基于三维 GIS平台， 基于采样点位坐标， 显示气体 浓度分布， 对污染源进行定位。

[0016] 其中， 所述步骤 S2还包括投放抛物式传感器， 通过无人机平台定点抛洒抛物式 传感器， 实现多点近地面的气体监测， 并通过无线自主网络传输技术实现气体 检测信息的快速采集。

发明的有益效果

有益效果

[0017] 与现有技术相比本发明具有以下有益效果：

[0018] 本发明提供的有毒有害气体无人机检测系统和 检测方法可以对污染现场人力无 法到达的区域进行有毒有害气体检测和污染源 定位， 解决了现有环境应急监测 体系在复杂地形条件下难以到达， 响应速度不高， 监控范围有限的问题， 极大 的提高了环境应急响应能力。

本发明的实施方式

[0019] 现结合实施例说明本发明的具体实施方式。

[0020] 有毒有害气体无人机检测系统， 包括无人机、 飞行控制系统、 微处理器、 气体 检测模块、 数据采模块、 无线传输模块、 地理信息模块、 超声波模块和地面中 心； 所述飞行控制系统与无人机连接， 控制无人机的飞行； 所述气体检测模块 检测有毒有害气体确定气体类型和浓度； 所述气体检测模块和地理信息模块均 与数据采集模块连接， 数据采集模块采集气体检测模块的气体数据和 相关的地 理数据； 所述数据采集模块和无线传输模块均与微处理 器连接， 所述微处理器 将数据采集模块采集的气体数据和地理数据通 过无线传输模块传输给地面中心 ； 所述超声波模块与微处理器连接， 通过超声波障碍判断来避免障碍物， 避免 无人机损坏； 所述地面中心显示气体浓度， 并根据不同位置的浓度变化对污染 源进行定位。

[0021] 优选的， 所述气体检测模块包括有毒有害气体检测传感 器和 /或抛物式传感器

[0022] 其中， 所述有毒有害气体检测传感器包括 PID光离子气体传感器和有毒气体电 化学气体传感器， 测量空气中氨气、 三甲胺、 硫化氢、 甲硫醇、 苯乙烯、 二硫 化碳挥发性有机化合物的浓度。

[0023] 美国 base-line PID光离子气体传感器和英国 city系列有毒气体电化学气体传感 器， 可以直接高精度、 灵敏的测量无人机所在位置空气中 VOCs有毒气体的种类 和浓度数据。

[0024] 所述抛物式传感器包括气体传感器、 无线模块和电源。

[0025] 优选的， 所述地理模块包括 GPS模块和电子式气压高度计， 提供经纬度和海拔 高度的地理数据。

[0026] 优选的， 所述地面中心包括均与计算机连接的监测终端 、 无线传输模块、 显示 器和输入设备； 所述监测终端实现气体检测数据的动态展示和 处理分析， 包括 实吋数据査看、 高浓度报警、 统计分析、 报表输出， 所述监控模块对于多点检 测数据基于三维 GIS平台， 基于采样点位坐标， 显示气体浓度分布， 对污染源进 行定位。

[0027] 其中， 所述无人机为四旋翼无人机。

[0028] 实施例 2

[0029] 有毒有害气体无人机检测系统的检测方法， 包括以下步骤：

[0030] S1规划航线， 根据检测区域进行路径规划， 设置检测起点和检测终点， 所述路 径还包括多个高度的检测， 高度间距不小于 100米， 在每个高度上进行逐行扫描 式检测， 检测起点设在最高层， 检测终点设在最低层， 路径规划好后传输到飞 行控制系统；

[0031] S2气体检测， 飞行控制系统控制无人机到达检测起点吋启动 气体检测模块， 从 最高出处检测起点幵始进行不间断检测， 然后依次对各个高度区域进行检测， 检测的数据与地理数据同步进行传输给地面中 心；

[0032] S3数据的显示和污染源的定位， 地面中心的监测终端实现气体检测数据的动态 展示和处理分析， 包括实吋数据査看、 高浓度报警、 统计分析、 报表输出， 所 述监控模块对于多点检测数据基于三维 GIS平台， 基于采样点位坐标， 显示气体 浓度分布， 对污染源进行定位。

[0033] 其中， 所述步骤 S2还包括投放抛物式传感器， 通过无人机平台定点抛洒抛物式 传感器， 实现多点近地面的气体监测， 并通过无线自主网络传输技术实现气体 检测信息的快速采集。