一种基于无人机的粉尘监测装置的制作方法

本发明属于无人机技术领域，具体涉及一种基于无人机的粉尘监测装置。

背景技术：

空气环境质量的好坏越来越引起人们的重视，近年来粉尘作为空气中最重要的污染物之一备受关注。粉尘对人类危害极大，尤其是小粒径颗粒物，能长时间飘浮在大气中，难以沉降到地面，易进入人体呼吸道，且粒径越小，在人体呼吸道中的沉降位置越深，危害就越大。因此，粉尘浓度的测量在环境保护中具有十分重要的意义，是迫切需要解决的问题。

pm2.5相对粒径小、毒性大、传输距离远、停留时间长，且对人体健康、大气辐射和能见度有着重要的影响，开展对pm2.5的监测将有利于提高我国大气环境质量，给老百姓创造一个洁净的空气环境。

目前主要的监测pm2.5的主要是固定和移动测量，固定测量即在监测点设置固定的监测设备，移动测量即人工手持测量设备移动至不同监测点获取监测数据。上述监测方式都耗费大量人力物力，不灵活，不方便。

无人机因其飞行灵活，操纵方便，在环境监测领域得到了越来越多的应用。研究利用无人机监测大气中pm2.5的浓度，是非常有必要的。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本发明提供一种基于无人机的粉尘监测装置，能够实时采集pm2.5的浓度。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于无人机的粉尘监测装置，包括无人机和地面控制站，所述无人机上搭载有粉尘传感器、第一mcu、第一数传电台；所述粉尘传感器、第一mcu之间连接有a/d转换器、第一mcu连接第一数传电台；所述粉尘传感器用以采集pm2.5浓度，a/d转换器将pm2.5浓度的模拟信号转换成数字信号，第一mcu通过第一数传电台将pm2.5浓度的数字信号发送至地面控制站；

所述地面控制站包括第二mcu、第二数传电台、存储器、预警系统；所述第一数传电台与第二数传电台无线连接；所述存储器、第二数传电台、预警系统分别连接第二mcu；所述第二mcu接收无人机传输的pm2.5浓度信号，然后存储至存储器，同时与其内设定的pm2.5浓度阈值进行对比分析，超过阈值则通过预警系统发出预警信号。

进一步的，所述a/d转换器、第一mcu之间连接有信号放大电路，用以将pm2.5浓度信号放大。

进一步的，所述预警系统为分级预警系统，可根据pm2.5浓度的高低发出不同等级的预警信号。

有益效果：本发明利用无人机技术和无线传输技术，可以将实时监测到的数据传送到数据存储平台，用户可以随时随地获取pm2.5的数据，为用户的出行和各方面的生活提供了空气质量依据；

本发明系统组装简单，使用方便，系统成本便宜，使用获取pm2.5数据不受时间和空间的限制。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

如图1所示，本发明包括无人机和地面控制站，所述无人机上搭载有粉尘传感器、第一mcu、第一数传电台；所述粉尘传感器、第一mcu之间连接有a/d转换器、第一mcu连接第一数传电台；所述粉尘传感器用以采集pm2.5浓度，a/d转换器将pm2.5浓度的模拟信号转换成数字信号，第一mcu通过第一数传电台将pm2.5浓度的数字信号发送至地面控制站；

所述地面控制站包括第二mcu、第二数传电台、存储器、预警系统；所述第一数传电台与第二数传电台无线连接；所述存储器、第二数传电台、预警系统分别连接第二mcu；所述第二mcu接收无人机传输的pm2.5浓度信号，然后存储至存储器，同时与其内设定的pm2.5浓度阈值进行对比分析，超过阈值则通过预警系统发出预警信号。

进一步的，所述a/d转换器、第一mcu之间连接有信号放大电路，用以将pm2.5浓度信号放大。

进一步的，所述预警系统为分级预警系统，可根据pm2.5浓度的高低发出不同等级的预警信号。

本发明的工作原理为：操作人员通过地面控制站控制无人机飞行，采集不同地点的pm2.5浓度，a/d转换器将pm2.5浓度的模拟信号转换成数字信号，第一mcu通过第一数传电台将pm2.5浓度的数字信号发送至地面控制站。第二mcu接收无人机传输的pm2.5浓度信号，然后存储至存储器，同时与其内设定的pm2.5浓度阈值进行对比分析，超过阈值则通过预警系统发出预警信号。预警系统根据pm2.5浓度的高低发出不同等级的预警信号。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明提供一种基于无人机的粉尘监测装置，所述无人机上搭载有粉尘传感器、第一MCU、第一数传电台；所述粉尘传感器用以采集PM2.5浓度，第一MCU通过第一数传电台将PM2.5浓度的数字信号发送至地面控制站；所述地面控制站包括第二MCU、第二数传电台、存储器、预警系统；所述第二MCU接收无人机传输的PM2.5浓度信号，然后存储至存储器，同时与其内设定的PM2.5浓度阈值进行对比分析，超过阈值则通过预警系统发出预警信号。本发明利用无人机技术和无线传输技术，可以将实时监测到的数据传送到数据存储平台，用户可以随时随地获取PM2.5的数据，为用户的出行和各方面的生活提供了空气质量依据。

技术研发人员：陈光灿;邰凡彬
受保护的技术使用者：南京开天眼无人机科技有限公司
技术研发日：2017.11.28
技术公布日：2019.06.04