通過無人機搭載的智能氣體傳感器對大氣污染因子進行數據采集
一．項目背景
大氣環境質量監測是我國環境保護工作的重要組成部分，傳統的環境監測方式往往以地面設立監測點為主，但是當面對地形廣闊、環境復雜、監測設施數量有限等情況時，不僅會提高環境監測的成本，影響工作效率以及數據傳輸實時性，還存在獲取的數據空間覆蓋程度有限、不能對污染物來源及其變化趨勢分析進行有效預測等問題。
圣凱安通過無人機技術、傳感器技術、GPRS技術以及軟件設計技術開發了一款基于無人機技術的大氣環境監測系統，通過無人機作為搭載平臺，可以采集多種復雜地區環境條件下的大氣環境數據，并通過無線網絡上傳至服務器，后端人員可實時通過終端對大氣環境數據進行查詢，解決了傳統的人工取樣范圍局限性，數據準確性、實時性等問題。
二．方案建設
1. 建設依據
《環境空氣質量自動監測系統技術規范》HJ/T193-2005
《環境空氣質量自動監測系統技術規范》HJ/T193-2013
《環境空氣質量標準》 GB 3095-2012
《環境空氣質量指數（AQI）技術規定》 HJ633-2012
《環境空氣質量監測點位布設技術規范》 HJ664-2013
《環境空氣質量監測規范》試行
《環境空氣質量評價技術規范》（試行）HJ663-2013
《大氣污染防治行動計劃》（國發﹝2013﹞37 號）
《關于印發<2014 年全國環境監測工作要點>的通知》（環辦﹝2014﹞2 號）
《京津冀及周邊地區 2017 年大氣污染防治工作方案》
《環境空氣顆粒物（PM2.5）手工監測方法（重量法）技術規范》HJ 656-2013
《環境空氣質量評價技術規范》（試行）HJ663-2013
《十三五環境監測質量管理工作方案》 （粵環辦函〔2016〕364 號）
《京津冀及周邊地區 2017 年大氣污染防治工作方案》
《建筑施工場界噪聲限值》GB12523-90
《社會生活環境噪聲排放標準》GB22337-2008
2. 建設原則
▲ 數據傳輸實時性：數據傳輸的實時性是實施大區域精準化管理的基礎，高效快速地檢測方式可為后續一系列的治理措施提供支撐依據，
▲ 數據可視化：數據可視化能夠充分挖掘數據隱含的空間關聯，揭示氣體污染物的遷移轉化規律，有助于科研人員、監測機構科學直觀地判讀并分析大氣污染情況，節約人力成本。
▲ 高空間分辨率：由于大氣污染物變化遷移的動態性，高空間分辨率能捕捉到更多的空氣質量信息。此外，在污染源監測的過程中，由于每種類型的污染源監測重點存在一定差異，因此可以實施種類劃分，保證無人機監測技術應用的針對性和有效性。
▲ 數據傳輸穩定性：無人機大氣環境應用實時連續監測，監測數據應實時匯集至數據處理中心進行處理。
▲ 靈活便攜性：高強度的分辨率和靈活性能夠在同一時間內進行多組分測試，并全天候、實時、連續、自動監測。
3. 建設目標：
通過無人機搭載的智能氣體傳感器對大氣污染因子進行數據采集，并對采集終端進行統一管理和監控，將采集到的大氣環境數據通過無線接入方式存儲到數據中心(云平臺)，通過在數據中心對采集的原始數據進行分析，產生分析結果數據，最終以服務的方式為演示終端軟件、 移動端APP或者第三方氣象、 環境應用提供數據支撐。
為全面客觀反映區域的空氣量狀況，了解區域內大氣污染水平分布強度，分析區域內整體大氣污染物的濃度水平和傳輸規律，研判大氣污染發生發展趨勢，為污染減排及監控提供數據支撐。
三．系統架構：
無人機的大氣環境監測系統主要由大氣環境數據采集系統、數據匯聚平臺、多媒體應用綜合層所組成。
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