(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210596753.8 (22)申请日 2022.05.30 (71)申请人 中国计量大 学 地址 310018 浙江省杭州市学源街258号中 国计量大 学 (72)发明人 曹延　鲍雨田　杨建祺　袁佳昕　 徐志玲　曾其勇　 (51)Int.Cl. G01N 15/06(2006.01) G01D 21/02(2006.01) G01D 7/00(2006.01) G08C 17/02(2006.01) (54)发明名称 一种基于无人机联合地面定点部署的扬尘 在线监测系统 (57)摘要 本发明提供一种基于无人机联合地面定点 部署的扬尘在线监测系统， 涉及无人机与扬尘监 测交叉领域， 包括六旋翼式无人机、 地面定点监 测仪、 云端平台， 根据预设航线和采样点的高度， 进行扬尘监测， 实时显示当前区域空中的扬尘浓 度； 所述地面定点检测仪搭载扬尘传感器， 实时 监测地面扬尘浓度； 所述云端平台通过结合无人 机和地面定点检测仪的数据， 精 准显示当前区域 扬尘浓度 情况。 整体系统通过联合无人机采集的 数据和地面定点监测仪的数据， 在云端进行数据 处理， 最终呈现当前区域的可视化浓度场。 本发 明监测数据精准， 操作方便， 为扬尘监测工作提 供了便利， 有效地提高了扬尘监测的有效性、 及 时性。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 114813493 A 2022.07.29 CN 114813493 A 1.一种基于无人机联合地面定点部署的扬尘在线监测系统， 其特征在于， 包括地面定 点监测仪、 六旋翼式无人机、 云端平台； 所述六旋翼式无人机上方固定传感器P CB板； 所述传 感器PCB板由四周螺丝孔与无人机固定； 所述传感器PCB板由2.4G无线传输模块、 温湿度传 感器、 海拔传感器、 PM2.5传感器、 PM10传感器构成； 多个传感器中心对称排列， 分别与微控 制器连接； 所述2.4G无线传输模块分为两部分， 传感器PCB板上为发送部分， 地面定点监测 仪装载接收部 分； 所述地面定点监测仪搭载扬尘检测仪； 所述地面定点监测仪搭载P M2.5传 感器、 PM10传感器、 2.4G无线传输模块接受部分； 所述云端平台为系统配套APP， 可移 植至任 意移动通讯设备； 所述云端平台具备信息处理功能， 包括对无人机采集的数据与地面定点 监测仪采集的数据进行拟合， 对区域扬尘浓度进行 可视化呈现。 2.根据权利要求1所述的一种基于无人机联合地面定点部署的扬尘在线监测系统， 其 特征在于： 传感器P CB板为高度集 成模块化设计， 传感器可直接拔插， 实现快速更换、 维修功 能。 3.根据权利要求1所述的一种基于无人机联合地面定点部署的扬尘在线监测系统， 其 特征在于： 针对目标区域， 扬尘监测前可按 无人机航行要求提前预设采样点和采样高度； 并 且通过2.4G无线传输模块将数据实时传回地 面定点检测仪 。 4.根据权利要求1所述的一种基于无人机联合地面定点部署的扬尘在线监测系统， 其 特征在于： 多个扬尘传感器实时监测当前区域的扬尘浓度， 再由2.4G无线传输模块将数据 实时传回地 面定点检测仪 。 5.根据权利要求1所述的一种基于无人机联合地面定点部署的扬尘在线监测系统， 其 特征在于： 无人机上 的传感器模块采集的数据会与地面定点监测仪采集的数据进行结合， 保证扬尘浓度监测的准确性。 6.根据权利要求1所述的一种基于无人机联合地面定点部署的扬尘在线监测系统， 其 特征在于： 无人机与地面定点监测仪采集的数据会上传至系统平台云端， 实现信息的在线 传输与交 互。 7.根据权利要求1所述的一种基于无人机联合地面定点部署的扬尘在线监测系统， 其 特征在于： 所述系统配套APP界面包含当前区域地图、 当前无人机状态、 当前无人机3维坐 标、 当前区域扬尘可视化浓度场。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114813493 A 2一种基于无人机联合地面定点部署的扬尘在线 监测系统 技术领域 [0001]本发明涉及扬尘在线监测领域， 尤其涉及 一种基于无人机联合地面定点部署的扬 尘在线监测系统。 技术背景 [0002]近年来， 我国工业化进程加速引发一系列大气污染问题， 而建设工程中产生的扬 尘污染尤为严重。 在环境治理工作中， 为了 掌握大气环境质量状况和扬尘浓度分布， 实现在 线立体式扬尘监测极为重要。 [0003]目前扬尘浓度监测方式主要为地面定点监测为主， 一般采用固定监测站、 传感器 网络、 便携式监测仪等方式。 扬尘颗粒物污染源的定位一般通过将其监测位置和污染物浓 度信息相综合， 得到较粗略的浓度分布图， 进而估计出污染源的位置或者通过无人机航拍 等方式进行监察。 但由于受地面条件、 建筑物和城市道路限制， 上述监测手段往往效率不 高。 同时由于监测点位往往分布不均匀， 实际污染源附近不一定恰好设有监测站或被监测 点所包围。 虽然可以通过增加监测点数量来提高监测能力， 但仍面临着监测范围有限、 机动 性差的问题。 目前研究结果表明， 无人机环境监测平台具有机动、 灵活和监测范围广等优 势， 可以弥补现有固定监测的不足， 更有利于对扬尘无人进行日常管控。 目前公开号为CN   110208155  A的专利公开了 “一种无人机监测大气溯源污染源收集装置 ”， 其通过无人机内 部的传感器模块和收集管采集大气颗粒物， 并结合摄像头实现污染源的标记， 目前公开号 为CN 215155743U的专利公开了 “一种无人机监测装置 ”其通过在无人机的下方设置摄像 头， 实现污染源的监控； 但在实际应用也有一些不足， 如： (1)溯源能力不 足， 效率较低(2)未 结合现有扬尘定点 监测仪， 难以实现立体式、 无 缝隙扬尘动态监测。 发明内容 [0004]为了解决现有技术的缺陷， 本发明设计了一种基于无人机联合地面定点部署的扬 尘在线监测系统来 解决上述问题。 [0005]一种基于无人机联合地面定点部署的扬尘在线监测， 包括六旋翼式无人机、 地面 定点监测仪、 云端平台， 所述无人机上方固定传感器PCB板； 所述传感器P CB板由四周螺丝孔 与无人机固定。 所述传感器PCB板由2.4G无线传输模块、 温湿度传感器、 海拔传感器、 PM2.5 传感器、 PM10传感器构成， 多个传感器中心对称排列， 通过外围电路与微控制器连接； 所述 2.4G无线传输模块分为两部分， 传感器PCB板上为发送部分， 地面定点监测仪装载接收部 分， 利用传感器进 行监测， 利用2.4G无线通信模块 发送部分进行信息实时传输， 根据预设航 线和采样点的高度， 通过地面定点监测仪的接受模块进行信息接受， 从而实时显示当前区 域空中的扬尘浓度。 [0006]所述地面定点检测仪搭载扬尘传感器， 所述地面定点监测仪搭载PM2.5传感器、 PM10传感器、 2.4G无线传输模块接受部分， 实时监测地面扬尘浓度； 所述云端平台通过结合 无人机和 地面定点检测仪的数据， 精准显示当前区域扬尘浓度情况。 整体系统通过联合无说　明　书 1/4 页 3 CN 114813493 A 3