一種無人機環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種無人機環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測系統，其特征在于，所述無人機環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測系統包括無人機(1)、位于無人機(1)機身下方的環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測器(4)以及地面站，所述無人機(1)設置有控制所述無人機(1)飛行的飛控和環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測控制單元、GPS定位單元和無線信號發射單元。本發明的無人機環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測系統能夠按照HJ/T194?2005《環境空氣質量手工監測技術規范》、HJ589?2010《突發環境事件應急監測技術規范》對特定區域的環境空氣樣品進行采集和現場定性檢測。
【專利說明】
一種無人機環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測系統
技術領域
[0001]本發明涉及環境監測技術領域，具體涉及一種無人機環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測系統。
【背景技術】
[0002]環境監測是環境保護工作的“哨兵”和“耳目”，是環境管理的重要組成部分，是環境保護工作最為重要的基礎性和前沿性工作，尤其是伴隨著近些年來一系列環境災害與環境事故的頻發，環境監測技術的研究越來越引起國內外政府學者的重視。如何方便、快速、低成本、規范的獲取精確、可靠、及時的環境樣品及監測數據，成為技術研究的重點和難點。
[0003]突發環境污染事件不同于一般的環境污染，具有發生突然、擴散迅速、危害嚴重、污染物不明及處理困難等特點。因此，突發環境污染事件對應急管理的要求是:迅速判明情況，查明事件原因；實現快速響應，盡快到達現場;采取果斷措施，實施正確指揮;進行緊急救援，防止事態發展;妥善安排善后，盡力減少損失。
[0004]無人機開展航拍，持久性強，還可采用遠紅外夜拍等模式，實現全天候巡航監測，無人機執法又不受空間與地形限制。時效性強，機動性好，巡查范圍廣，尤其是在霧霾嚴重的京津冀地區，使得執法人員可及時排查到污染源，一定程度上減緩霧霾的污染程度。
[0005]雖然無人機遙感和航拍技術已經取得長足進步，但是無人機定量監測領域目前還是空白，即利用無人機技術，按照國家環境監測和檢測的技術規范要求，進行規范采樣和定量分析。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于提供一種無人機環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測系統，本發明的無人機環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測系統能夠對特定區域的空氣樣品進行采集和檢測。
[0007]為實現上述目的，本發明提供一種無人機環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測系統，所述無人機環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測系統包括無人機、位于無人機機身下方的環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測器以及地面站，所述無人機設置有控制所述無人機飛行的飛控和環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測控制單元、GPS定位單元和無線信號發射單元，所述環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測器設置有控制所述環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測器進行采集環境空氣樣品的空氣采集及環境空氣現場定性檢測控制單元，所述地面站設置有無線信號接收單元;所述飛控和環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測控制單元、空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測控制單元和GPS定位單元與所述無線信號發射單元通信連接，所述無線信號發射單元與所述無線信號接收單元無線鏈路連接。
[0008]優選地，所述環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測器包括由所述空氣樣品采集控制單元控制的氣栗、位于氣栗出氣端的導管以及與所述導管流體連通的氣體收集袋。
[0009]優選地，所述氣體收集袋為真空氣袋。
[0010]優選地，所述無人機環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測系統還包括視頻傳感器，所述視頻傳感器與所述無線信號發射單元通信連接。
[0011]優選地，所述無人機環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測系統還包括用于檢測環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測器內采集的空氣的空氣檢測傳感器，所述空氣檢測傳感器與所述無線信號發射單元通信連接。
[0012]優選地，所述無人機環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測系統還包括用于測定風速的風速測定儀，所述風速測定儀與所述無線信號發射單元通信連接。
[0013]優選地，所述無人機環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測系統還包括位于所述無人機機身下方兩側的一對底部支架。
[0014]優選地，所述無人機環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測系統還包括位于所述無人機機身側面的旋翼支架以及位于所述旋翼支架端部的旋翼。
[0015]優選地，所述無人機環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測系統還包括電池，所述電池用于給無人機和環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測器供電。
[0016]本發明方法具有如下優點:
[0017]本研究旨在搭建無人機與環境空氣現場監測設備和現場環境空氣樣品的規范采集，利用無人機技術高效率、高精度、高質量地執行復雜地形或者惡劣工作(環境污染事故現場等)條件下的環境空氣監測任務。充分利用無人機的小型化、智能化、重量輕、尺寸小、費用低、續航能力強、不受起降場地限制、便于運輸和使用等特點，研發無人機與環境監測設備的協同系統，應用于危險環境或者復雜地形等惡劣條件下的環境監測任務，對于日益嚴峻的環境保護和管理工作具有重要的意義和迫切的需求。
[0018]本發明的無人機環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測系統能夠按照HJ/T194-2005《環境空氣質量手工監測技術規范》、HJ589-2010《突發環境事件應急監測技術規范》對特定區域的空氣進行采集和檢測。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發明無人機的一種【具體實施方式】的結構示意圖。
[0020]圖2是本發明環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測器的一種【具體實施方式】的結構示意圖。
[0021]附圖標記說明
[0022]1、無人機，2、視頻傳感器，3、空氣檢測傳感器，4、環境空氣采集及環境空氣現場定性檢測器，5、風速測定儀，6、底部支架，7、旋翼支架，8、旋翼，9、導管，10、氣栗，11、氣體收集袋。
【具體實施方式】
[0023]以下【具體實施方式】用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。
[0024]如圖1所示，本發明提供一種無人機環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測系統，所述無人機環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測系統包括無人機1、位于無人機I機身下方的環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測器4以及地面站，無人機只是一個空中移動平臺，而其搭載的環境檢測設備，才是進行環境檢測的核心工具，所述無人機I設置有控制所述無人機I飛行的飛控和環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測控制單元、GPS定位單元和無線信號發射單元，所述環境空氣采集及環境空氣現場定性檢測器4設置有控制所述環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測器4進行采集環境空氣樣品的空氣采集及環境空氣現場定性檢測控制單元，所述地面站設置有無線信號接收單元;所述飛控和環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測控制單元、空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測控制單元和GPS定位單元與所述無線信號發射單元通信連接，所述無線信號發射單元與所述無線信號接收單元無線鏈路連接。
[0025]無人機環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測系統利用遙控無人機，實現環境空氣樣品采樣任務及環境空氣現場定性檢測和氣象參數檢測，達到環境空氣采樣技術規范要求。
[0026]環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測器是指用于采集特定區域的空氣并進行定性檢測的裝置，一種【具體實施方式】，如圖2所示，所述環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測器4包括由所述空氣采集控制單元控制的氣栗10、位于氣栗10出氣端的導管9以及與所述導管9流體連通的氣體收集袋11。
[0027]為了使空氣更好地被采集，所述氣體收集袋11為真空氣袋，所述真空氣袋在未收集氣體時其內處于真空狀態，當氣栗注入空氣后，真空氣袋收集的氣體不含其它氣體，均為所需收集空氣區域的空氣。
[0028]如圖1所示，為了收集空氣的可視度等信息，所述無人機環境空氣采集及環境空氣現場定性檢測系統還可以包括視頻傳感器2，所述視頻傳感器2可以與所述無線信號發射單元通信連接。
[0029]如圖1所示，為了使空氣收集袋內的空氣當場進行檢測PM2.5等參數，所述無人機環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測系統還可以包括用于檢測環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測器4內采集的空氣的空氣檢測傳感器3，所述空氣檢測傳感器3可以與所述無線信號發射單元通信連接。
[0030]如圖1所示，為了測定風速，所述無人機環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測系統還可以包括用于測定風速的風速測定儀5，所述風速測定儀5可以與所述無線信號發射單元通信連接，所測定的風速需考慮無人機的運行速度和方向。
[0031]如圖1所示，為了方便無人機起降，所述無人機環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測系統還可以包括位于所述無人機I機身下方兩側的一對底部支架6。
[0032]如圖1所示，所述無人機環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測系統還可以包括位于所述無人機I機身側面的旋翼支架7以及位于所述旋翼支架7端部的旋翼8。所述旋翼支架和旋翼是本領域技術人員所熟知的，本發明不再贅述。
[0033]如圖1所示，所述無人機環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測系統還可以包括電池，所述電池可以用于給無人機I和環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測器4供電。
[0034]本發明通過無人機平臺與環境空氣樣品采樣/監測設備的定制、優化及耦合，將無人機技術與環境監測技術有機結合，從而研發一套無人機環境空氣樣品采樣及應急監測系統，服務于危險環境例如環境污染事故現場等或者復雜地形例如山川、河流、湖泊、近海等等惡劣條件下的環境應急或常規采樣和監測任務。
[0035]雖然，上文中已經用一般性說明及【具體實施方式】對本發明作了詳盡的描述，但在本發明基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發明精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬于本發明要求保護的范圍。
【主權項】
1.一種無人機環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測系統，其特征在于，所述無人機環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測系統包括無人機(I)、位于無人機(I)機身下方的環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測器(4)以及地面站，所述無人機(I)設置有控制所述無人機(I)飛行的飛控和環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測控制單元、GPS定位單元和無線信號發射單元，所述環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測器(4)設置有控制所述環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測器(4)進行采集環境空氣樣品的空氣采集及環境空氣現場定性檢測控制單元，所述地面站設置有無線信號接收單元； 所述飛控和環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測控制單元、空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測控制單元和GPS定位單元與所述無線信號發射單元通信連接，所述無線信號發射單元與所述無線信號接收單元無線鏈路連接。2.根據權利要求1所述的無人機環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測系統，其特征在于，所述環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測器(4)包括由所述空氣樣品采集控制單元控制的氣栗(10)、位于氣栗(10)出氣端的導管(9)以及與所述導管(9)流體連通的氣體收集袋(11)。3.根據權利要求2所述的無人機環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測系統，其特征在于，所述氣體收集袋(11)為真空氣袋。4.根據權利要求1所述的無人機環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測系統，其特征在于，所述無人機環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測系統還包括視頻傳感器(2)，所述視頻傳感器(2)與所述無線信號發射單元通信連接。5.根據權利要求1所述的無人機環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測系統，其特征在于，所述無人機環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測系統，還包括用于檢測環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測器(4)內采集的空氣的空氣檢測傳感器(3)，所述空氣檢測傳感器(3)與所述無線信號發射單元通信連接。6.根據權利要求1所述的無人機環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測系統，其特征在于，所述無人機環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測系統還包括用于測定風速的風速測定儀(5)，所述風速測定儀(5)與所述無線信號發射單元通信連接。7.根據權利要求1所述的無人機環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測系統，其特征在于，所述無人機環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測系統還包括位于所述無人機(I)機身下方兩側的一對底部支架(6)。8.根據權利要求1所述的無人機環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測系統，其特征在于，所述無人機環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測系統還包括位于所述無人機(I)機身側面的旋翼支架(7)以及位于所述旋翼支架(7)端部的旋翼(8)。9.根據權利要求1所述的無人機環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測系統，其特征在于，所述無人機環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測系統還包括電池，所述電池用于給無人機(I)和環境空氣樣品采集及環境空氣現場定性檢測器(4)供電。
【文檔編號】G01N1/24GK105842019SQ201610362579
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月26日
【發明人】劉廣君
【申請人】劉廣君