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原文传递一种基于数字孪生的大气污染实时监测预警无人机

专利名称：	一种基于数字孪生的大气污染实时监测预警无人机
摘要：	本发明公开了一种基于数字孪生的大气污染实时监测预警无人机，包括无人机终端、服务器组和监控终端；所述无人机终端包括摄像头、有害气体浓度传感器、颗粒物浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、风速传感器、风向传感器、高度计、无人机主控制器、数据存储装置、定位装置、无线通信装置、供电系统。本发明针对传统大气污染监测技术装备智能化水平较低、数据处理分析效率不够高等问题，本方案基于大数据、物联网、人工智能和5G通信等技术，建立城市环境的数字孪生模型，开展大气污染数据的处理分析及自动监测预警，实现对PM2.5、SO2、氮氧化物等大气污染物实时监测和预警。
专利类型：	发明专利
申请人：	电子科技大学成都学院
发明人：	罗佳
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
申请号：	CN201911359568.1
公开号：	CN111060653A
代理机构：	成都时誉知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	李双
分类号：	G01N33/00;G01N15/06;G01D21/02;G;G01;G01N;G01D;G01N33;G01N15;G01D21;G01N33/00;G01N15/06;G01D21/02
申请人地址：	610000 四川省成都市高新技术产业开发区西区百叶路1号
主权项：	1.一种基于数字孪生的大气污染实时监测预警无人机，其特征在于，包括摄像头、有害气体浓度传感器、颗粒物浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、风速传感器、风向传感器、高度计、无人机主控制器、数据存储装置、定位装置、无线通信装置、供电系统；所述摄像头与所述无人机主控制器连接，用于在所述无人机主控制器的控制下，采集无人机周边环境的视频图像信息并将所述视频图像信息发送至所述无人机主控制器；所述有害气体浓度传感器与所述无人机主控制器连接，用于在所述无人机主控制器的控制下，采集无人机周边环境的有害气体浓度信息并将所述有害气体浓度信息发送至所述无人机主控制器；所述颗粒物浓度传感器与所述无人机主控制器连接，用于在所述无人机主控制器的控制下，采集无人机周边环境的颗粒物浓度信息并将所述颗粒物浓度信息发送至所述无人机主控制器；所述温度传感器与所述无人机主控制器连接，用于在所述无人机主控制器的控制下，采集无人机周边环境的温度信息并将所述温度信息发送至所述无人机主控制器；所述湿度传感器与所述无人机主控制器连接，用于在所述无人机主控制器的控制下，采集无人机周边环境的湿度信息并将所述湿度信息发送至所述无人机主控制器；所述风速传感器与所述无人机主控制器连接，用于在所述无人机主控制器的控制下，采集无人机周边环境的风速信息并将所述风速信息发送至所述无人机主控制器；所述风向传感器与所述无人机主控制器连接，用于在所述无人机主控制器的控制下，采集无人机周边环境的风向信息并将所述风向信息发送至所述无人机主控制器；所述高度计与所述无人机主控制器连接，用于在所述无人机主控制器的控制下，采集无人机的高度信息并将所述高度信息发送至所述无人机主控制器；所述定位装置与所述无人机主控制器连接，用于在所述无人机主控制器的控制下，采集无人机的地理位置信息并将所述地理位置信息发送至所述无人机主控制器；所述数据存储装置与所述无人机主控制器连接，用于存储所述无人机主控制器发送的各类信息，还用于存储有害气体阈值浓度信息和颗粒物阈值浓度信息；所述无线通信装置用于建立所述无人机主控制器与所述服务器组之间的网络通信；所述供电系统用于给整个所述无人及终端供电；所述无人机主控制器用于：控制所述有害气体浓度传感器和所述颗粒物浓度传感器动作；当所述有害气体浓度传感器采集的有害气体浓度信息到达所述有害气体阈值浓度信息或所述颗粒物浓度传感器采集的颗粒物浓度信息到达所述颗粒物阈值浓度信息时，所述控制器控制所述摄像头、温度传感器、湿度传感器、风速传感器、风向传感器、高度计和定位装置动作，并将采集的各类信息通过所述无线通信装置发送至服务器组和监控终端。 2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的大气污染实时监测预警无人机，其特征在于，所述摄像头与所述无人机主控制器之间依次连接有第一信号放大模块、第一信号滤波模块和第一模数转换模块；所述有害气体浓度传感器与所述无人机主控制器之间依次连接有第二信号放大模块、第二信号滤波模块和第二模数转换模块；所述颗粒物浓度传感器与所述无人机主控制器之间连接有第三信号放大模块、第三信号滤波模块和第三模数转换模块；所述温度传感器与所述无人机主控制器之间依次连接有第四信号放大模块、第四信号滤波模块和第四模数转换模块；所述湿度传感器与所述无人机主控制器之间依次连接有第五信号放大模块、第五信号滤波模块和第五模数转换模块；所述风速传感器与所述无人机主控制器之间依次连接有第六信号放大模块、第六信号滤波模块和第六模数转换模块；所述风向传感器与所述无人机主控制器之间依次连接有第七信号放大模块、第七信号滤波模块和第七模数转换模块；所述高度计与所述无人机主控制器依次连接有第八信号放大模块、第八信号滤波模块和第八模数转换模块；所述定位装置与所述无人机主控制器之间依次连接有第九信号放大模块、第九信号滤波模块和第九模数转换模块。 3.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的大气污染实时监测预警无人机，其特征在于，所述供电系统包括蓄电池供电系统、光伏发电供电系统和汽油发电机供电系统中的一种或多种。 4.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的大气污染实时监测预警无人机，其特征在于，所述有害气体浓度传感器包括氨气浓度传感器、硫化氢浓度传感器、二氧化硫浓度传感器、氮氧化物浓度传感器中的一种或多种。 5.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的大气污染实时监测预警无人机，其特征在于，所述无人机终端还包括自动留样装置，所述自动留样装置与所述无人机主控制器连接。 6.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的大气污染实时监测预警无人机，其特征在于，所述数据存储装置为数据储存卡。 7.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的大气污染实时监测预警无人机，其特征在于，所述无线通信装置为4G通信或5G通信。 8.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的大气污染实时监测预警无人机，其特征在于，所述供电系统对所述无人机终端的供电由所述无人机主控制器控制，当无人机终端飞行到目标位置时，所述无人机主控制器才启动所述有害气体浓度传感器和所述颗粒物浓度传感器。
所属类别：	发明专利