大气监测无人机助力山西气体监测

前不久，慧航高新科技助力山西省孝义市开启了无人机开展气体监测。

一、大气污染治理难题不容乐观

2018度，山西省孝义市的自然环境空气指数局势比较比较严重，各类空气污染物指标值居高不下，遭遇着大气生态环境改进的极大工作压力。

以便贯彻落实好十九大明确提出的大气污染防治，加速完成孝义的空气指数转好，孝义市人民政府制订了《2018年孝义市环保攻坚行动计划》。

但因为大气环境污染具备涉及到地区范畴很大、地区中间空气污染物传送量大、污染物类型多、环境污染系数相对性繁杂等特性，自然环境管控难度系数十分大。而且传统式的气体全自动监测站与人工服务监测无法迅速、精确地分辨污染物头。

以便在相对性较短的時间内完成大范畴地区、高效率迅速的追溯，考虑大气污染治理的必须，孝义市选用了大气监测无人机机器设备开展监测。

二、无人机大气监测项目实施方案

近些年，无人机以高清航拍专用工具的品牌形象进到大家的视线，殊不知除开高清航拍的作用，无人机技术性还有着着极大的潜力。

当无人机运用于自然环境监测行业时，它变成了环保局与公司的一个高效率、数据可视化、精确的追溯和监测专用工具，摆脱了往日因人工服务、地貌、数据信息支撑点不够所导致的难点和高成本费难题。

无人机可以运用于大气自然环境监测，关键取决于下列三个层面：

1、不可见光照相机

无人机 不可见光云台摄像机：能够对监测地区开展照相、视頻，对环境污染浓度值很大的由此可见性染源如黑烟囱、秸秆焚烧等开展监控器。

无人机一边半空中巡视时，可以一边拍攝照片。当无人机掠过由此可见性很大的污染物时，无人机配用的云台相机所拍攝的照片可以给大气空气污染物监测产生配合的功效。除开监测数据信息的支撑点外，照片可以为监测工作人员出示污染物附近现场的、形象化的信息内容。

已经排污的黑烟囱

2、气体控制器

无人机 气体控制器：根据无人机配用几枚高精密气体控制器（如VOCs、SO2、NO2、PM2.5等），在监测地区开展巡视，收集空气污染物数据信息。

传统式的气体监测，一方面是国控点的监测系统软件，但国控定位点的总数比较有限；另一方面是人工服务到现场监测，一个监测工作人员手执携带式仪器设备只有测到一个小范畴的气体浓度值，而要得到一个规划区的气体浓度值，针对人工服务监测而言是难以达到的。

而以无人机配用气体控制器，相互配合无人机航道整体规划的全自动航行，一到2个工作员在二十分钟内就可以得到一平方公里片区域内的气体浓度值。无人机给大气监测产生了巨大的便捷，最先，无人机监测解决了人工服务难以达到得到一个规划区浓度值的将会；次之，它提升了传统式监测工作人员在路面巡视的高效率；第三，它另外解决了数据信息、影象、精准定位等难题。

气体控制器

无人机上所配用的气体控制器关键便是将所搜集的气体数据信息转换为可用以剖析的电子信号。现阶段，慧航的气体控制器精密度早已充足考虑精确测量大气空气污染物浓度值的规定，特别是在根据光离子化探测器(PID)方式的控制器，其检出限精密度乃至能够做到ppb级別。

3、大数据可视化

无人机 监测大数据可视化：当无人机半空中开展大气监测采集数据时，大气空气污染物数据信息会即时传送到路面手机软件，根据对空气污染物浓度值高矮开展数据可视化的色调层次，可以表明气体空气污染物的转移转换规律性，有利于科技人员、监督组织、科学研究形象化地判断与剖析大气环境污染状况。[1]

初始的飞行数据以Excel格式文件储存，不有利于过后的数据统计分析。

初始飞行数据

而数据可视化的基础观念便是用图型和图象来定性分析数据信息，将掩藏在很多数据信息中的信息内容以相对性形象化、便于领悟的图型方法表现出来，加速大家从数据信息中搜集信息的速率。[2]

在其中，信息内容传送的全过程根据下列好多个流程完成：

最先，监测工作人员根据无线网络控制器对无人机开展操纵；然后，上空的无人机系统软件依照航道整体规划对特定监测地区开展气体空气污染物数据收集，上空的无人机系统软件包含了外壳、航行自动控制系统、通讯数据链及其气体控制器；最终，航行数据的采集会即时传送回地面站的电脑监控软件。[3]

无人机系统软件构成平面图

在路面电脑监控软件中，手机软件可以即时显示信息无人机的部位、收集的数据信息。而且气体空气污染物浓度值从低到高以不一样的色调区段显示信息，监测工作人员可以形象化地从电脑监控软件中观察到大气环境污染情况，相对性于传统式的一堆数据信息，数据可视化的数据信息更非常容易让监测工作人员迅速地辨别出每个地址中间的气体浓度值差别，进而能更迅速地集中化关心于浓度值出现异常的地区，减少剖析的经济成本。

地面站电脑监控软件

三、总结

雨果曾说：“自然界是善解人意的慈母，另外也是冷酷无情的屠户。”

在不容乐观的大气环境污染局势下，改进大气生态环境刻不容缓。本次慧航高新科技应用大气监测无人机助力孝义市开展气体监测，望能为孝义市开辟‘高新科技 环境保护’的新局势，为改进孝义市的空气指数奉献给微薄之力。

参考文献：

[1]刘允. 无人机在大气自然环境监测中的运用.[J] 《中国环保产业》. 2018 (2) :54-57

[2] 谭雁英 张波 雷小亮.无人机飞行数据的数据可视化技术性[N]西北工业大学学.1999.2.(17)(1):147-151

[3] 李辉杰.无人机地面站电脑监控软件的设计方案与完成[D]哈尔滨工程大学工学硕士学术论文.2015.3