通過(guò)無(wú)人機(jī)搭載的智能氣體傳感器對(duì)大氣污染因子進(jìn)行數(shù)據(jù)采集
一.項(xiàng)目背景
大氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)是我國(guó)環(huán)境保護(hù)工作的重要組成部分,傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)方式往往以地面設(shè)立監(jiān)測(cè)點(diǎn)為主,但是當(dāng)面對(duì)地形廣闊、環(huán)境復(fù)雜、監(jiān)測(cè)設(shè)施數(shù)量有限等情況時(shí),不僅會(huì)提高環(huán)境監(jiān)測(cè)的成本,影響工作效率以及數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性,還存在獲取的數(shù)據(jù)空間覆蓋程度有限、不能對(duì)污染物來(lái)源及其變化趨勢(shì)分析進(jìn)行有效預(yù)測(cè)等問(wèn)題。
圣凱安通過(guò)無(wú)人機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、GPRS技術(shù)以及軟件設(shè)計(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)了一款基于無(wú)人機(jī)技術(shù)的大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng),通過(guò)無(wú)人機(jī)作為搭載平臺(tái),可以采集多種復(fù)雜地區(qū)環(huán)境條件下的大氣環(huán)境數(shù)據(jù),并通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上傳至服務(wù)器,后端人員可實(shí)時(shí)通過(guò)終端對(duì)大氣環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢,解決了傳統(tǒng)的人工取樣范圍局限性,數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性等問(wèn)題。
二.方案建設(shè)
1. 建設(shè)依據(jù)
《環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》HJ/T193-2005
《環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》HJ/T193-2013
《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》 GB 3095-2012
《環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)技術(shù)規(guī)定》 HJ633-2012
《環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)技術(shù)規(guī)范》 HJ664-2013
《環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)規(guī)范》試行
《環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》(試行)HJ663-2013
《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》(國(guó)發(fā)﹝2013﹞37 號(hào))
《關(guān)于印發(fā)<2014 年全國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作要點(diǎn)>的通知》(環(huán)辦﹝2014﹞2 號(hào))
《京津冀及周邊地區(qū) 2017 年大氣污染防治工作方案》
《環(huán)境空氣顆粒物(PM2.5)手工監(jiān)測(cè)方法(重量法)技術(shù)規(guī)范》HJ 656-2013
《環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》(試行)HJ663-2013
《十三五環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量管理工作方案》 (粵環(huán)辦函〔2016〕364 號(hào))
《京津冀及周邊地區(qū) 2017 年大氣污染防治工作方案》
《建筑施工場(chǎng)界噪聲限值》GB12523-90
《社會(huì)生活環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》GB22337-2008
2. 建設(shè)原則
▲ 數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性:數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性是實(shí)施大區(qū)域精準(zhǔn)化管理的基礎(chǔ),高效快速地檢測(cè)方式可為后續(xù)一系列的治理措施提供支撐依據(jù),
▲ 數(shù)據(jù)可視化:數(shù)據(jù)可視化能夠充分挖掘數(shù)據(jù)隱含的空間關(guān)聯(lián),揭示氣體污染物的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律,有助于科研人員、監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)科學(xué)直觀地判讀并分析大氣污染情況,節(jié)約人力成本。
▲ 高空間分辨率:由于大氣污染物變化遷移的動(dòng)態(tài)性,高空間分辨率能捕捉到更多的空氣質(zhì)量信息。此外,在污染源監(jiān)測(cè)的過(guò)程中,由于每種類(lèi)型的污染源監(jiān)測(cè)重點(diǎn)存在一定差異,因此可以實(shí)施種類(lèi)劃分,保證無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用的針對(duì)性和有效性。
▲ 數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性:無(wú)人機(jī)大氣環(huán)境應(yīng)用實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)實(shí)時(shí)匯集至數(shù)據(jù)處理中心進(jìn)行處理。
▲ 靈活便攜性:高強(qiáng)度的分辨率和靈活性能夠在同一時(shí)間內(nèi)進(jìn)行多組分測(cè)試,并全天候、實(shí)時(shí)、連續(xù)、自動(dòng)監(jiān)測(cè)。
3. 建設(shè)目標(biāo):
通過(guò)無(wú)人機(jī)搭載的智能氣體傳感器對(duì)大氣污染因子進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,并對(duì)采集終端進(jìn)行統(tǒng)一管理和監(jiān)控,將采集到的大氣環(huán)境數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線接入方式存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)中心(云平臺(tái)),通過(guò)在數(shù)據(jù)中心對(duì)采集的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,產(chǎn)生分析結(jié)果數(shù)據(jù),最終以服務(wù)的方式為演示終端軟件、 移動(dòng)端APP或者第三方氣象、 環(huán)境應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐。
為全面客觀反映區(qū)域的空氣量狀況,了解區(qū)域內(nèi)大氣污染水平分布強(qiáng)度,分析區(qū)域內(nèi)整體大氣污染物的濃度水平和傳輸規(guī)律,研判大氣污染發(fā)生發(fā)展趨勢(shì),為污染減排及監(jiān)控提供數(shù)據(jù)支撐。
三.系統(tǒng)架構(gòu):
無(wú)人機(jī)的大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由大氣環(huán)境數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)匯聚平臺(tái)、多媒體應(yīng)用綜合層所組成。
NE-PM
量程:0-1000ug/m3;分辨率 1ug/m3;精度:±10%
溫度
NE-WD
測(cè)量范圍:-40℃~+70℃;分辨率:0.1℃;準(zhǔn)確度:±0.5℃
濕度
NE-SD
測(cè)量范圍:10~90 %RH;分辨率:1 %RH;準(zhǔn)確度:±5 %RH