一種基於無人機測霧霾系統的製作方法

2023-11-30 03:55:01

本實用新型專利涉及測霧霾領域，尤其涉及一種無人機測霧霾系統。

背景技術：

霧霾是霧和霾的混合物，早晚溼度大時，霧的成分多。白天溼度小時，霾佔據主力，相對溼度在80%到90%之間。其中霧是自然天氣現象，空氣中水汽氤氳。雖然以灰塵作為凝結核，但總體無毒無害；霾的核心物質是懸浮在空氣中的煙、灰塵等物質，空氣相對溼度低於80%，顏色發黃。氣體能直接進入並粘附在人體下呼吸道和肺葉中，對人體健康有傷害。霧霾天氣的形成是主要是人為的環境汙染，再加上氣溫低、風小等自然條件導致汙染物不易擴散。

應對霧霾汙染、改善空氣品質的首要任務是控制PM2.5。PM2.5是指大氣中直徑小於或等於2.5微米的顆粒物，也稱為可入肺顆粒物。雖然霧霾只是地球大氣成分中含量很少的組分，但它對空氣品質和能見度等有重要的影響。霧霾粒徑小，富含大量的有毒、有害物質且在大氣中的停留時間長、輸送距離遠，因而對人體健康和大氣環境質量的影響更大。傳統測量霧霾方法主要是依靠固定的監測站、家用檢測儀等。因為家用霧霾檢測儀測量數據只是局部數據，具有局部性，不能測量一個地域不同區域的霧霾數據。而環境監測部門的固定地面站監測，雖然覆蓋面較廣，但是測量數據不夠真實，比較粗糙。而且有的測量儀器較為笨重要靠人力物力的搬運到另一個地方來進行測量，很不方便；再者，國家部門的屋面監測儀器造價較高，不適合科研工作者使用。

技術實現要素：

本實用新型的目的為了解決現有的霧霾監測站測得大範圍的數據過於粗糙，而家用霧霾監測儀測得的數據又過於局限的問題，提供了一種無人飛行器搭載的霧霾監測系統，能夠將霧霾數據實時無線地傳輸到地面，方便科研工作者進行直接有效的觀察。

本實用新型的技術方案是：

一種基於無人機測霧霾系統，包括數據採集模塊、搭載平臺、數據傳輸模塊和數據接收模塊；數據採集模塊和數據傳輸模塊相連接，數據傳輸模塊和數據接收模塊遠程無線連接。

數據採集模塊和數據傳輸模塊均設置在搭載平臺上；

搭載平臺為旋翼無人機；

旋翼無人機包括電機、電子調速器、機軸、GPS模塊、鋰電池、飛行控制器和機身；

飛行控制器、電子調速器和電機依次順序連接，飛行控制器和GPS模塊與鋰電池相連接；

機軸固定設置在機身的側面，電機和電子調速器固定設置在機軸上；GPS模塊和鋰電池設置在機身上。搭載平臺為四旋翼無人機，機軸為四個，四個機軸分別均勻設置在機身的側面。每個機軸上均設置電機，每個電機均配置電子調速器。

較優地，數據採集模塊為雷射霧霾傳感器或者PM2.5傳感器；

數據傳輸模塊為無線數傳電臺，無線數傳電臺連接有天線。無線數傳電臺靈敏度高，傳輸距離遠，通訊數率高，內部自動完成通訊協議轉換和數據收發控制。

飛行控制器設置在機身內。

機身下設置有支架。

機身為圓柱體，數據採集模塊、數據傳輸模塊、GPS模塊和鋰電池均設置在機身上，方便搭載，平穩性好。

本實用新型的有益效果是：一種基於無人機測霧霾系統，利用無人飛行器可以自由飛行的特點，採集不同地域不同高度的霧霾數據，實現同一高度不同方位或同一方位不同高度的霧霾數據的採集，將無人機上測得的霧霾數據實時無線地傳輸到地面，方便科研工作者獲得直接有效的數據，實現某一地域不同區域、不同高度的風速風向溫度的測量，應用目的明確、需求廣泛、經濟適用和效益顯著。

其次，本實用新型無線數傳電臺可以準確地、不改變任何數據和協議的方式完成所測數據的傳輸。

附圖說明

圖1:無人機載測霧霾儀器框圖；

圖2：無人機載測霧霾儀器結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作更進一步的說明。

如圖1所示，一種基於無人機測霧霾系統，包括數據採集模塊12、搭載平臺13、數據傳輸模塊14和數據接收模塊15；數據採集模塊12和數據傳輸模塊14相連接，數據傳輸模塊14和數據接收模塊15遠程無線連接。

數據採集模塊12和數據傳輸模塊14均設置在搭載平臺13上；

搭載平臺13為旋翼無人機1；

如圖2所示，旋翼無人機1包括電機2、電子調速器3、機軸4、GPS模塊5、鋰電池6、飛行控制器8和機身20；

飛行控制器8、電子調速器3和電機2依次順序連接，飛行控制器8和GPS模塊5與鋰電池6相連接；

機軸4固定設置在機身20的側面，電機2和電子調速器3固定設置在機軸4上；四旋翼無人機有四個電機和機軸，每個機軸上均設置電機，每個電機都配置相應的電子調速器。GPS模塊5和鋰電池6設置在機身20上。

搭載平臺13為四旋翼無人機，機軸4為四個，四個機軸4分別均勻設置在機身20的側面。

數據採集模塊12為雷射霧霾傳感器9；雷射霧霾傳感器9通過與數據傳輸模塊14相連，將所測數據傳回地面。所述數據傳輸模塊14和數據採集模塊均在機身20上，工作時，這部分組件隨搭載平臺13在空中，數據接收模塊15在地面。

數據傳輸模塊14為無線數傳電臺10，無線數傳電臺10連接有天線11。無線數傳電臺靈敏度高，傳輸距離遠，通訊數率高，內部自動完成通訊協議轉換和數據收發控制。

飛行控制器8設置在機身20內。

機身20下設置有支架7。

機身20為圓柱體。

以上僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出：對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護範圍。