一、背景

近年來，受人類活動的影響，水資源污染越來越嚴(yán)重，近半數(shù)水資源受到嚴(yán)重污染。目前我國的水質(zhì)監(jiān)測領(lǐng)域主要依靠人工監(jiān)測和無人船監(jiān)測以及用衛(wèi)星進行遙感拍攝來完成，人工監(jiān)測需要實地采樣，周期長，工作效率低，需要消耗大量人力物力；無人船監(jiān)測在水面受到嚴(yán)重污染或有大量漂浮物時也會使無人船受到阻礙和污染，在水域環(huán)境上有一定的局限性；衛(wèi)星遙感拍攝分辨率比較低，受大氣影響比較嚴(yán)重。

為提高水質(zhì)監(jiān)測的效率、減少人力勞動和能源的浪費，圣凱安科技研究生產(chǎn)出了旋翼機自動水樣采集、水質(zhì)監(jiān)測裝置，利用旋翼機系統(tǒng)取樣完全取代傳統(tǒng)的人工取樣方式，使水質(zhì)取樣變得更快捷、高效和智能。較好的彌補了傳統(tǒng)上的缺陷，提高了水質(zhì)監(jiān)測的自動化、精確化、信息化水平。

旋翼機自動水質(zhì)監(jiān)測采樣裝置具有良好的穩(wěn)定性和操控性，定位準(zhǔn)確、起降靈活，安全性高，可在其上搭載盛水容器和抽水裝置，根據(jù)匹配的位置信息點，飛行到湖中央上空后，在距湖面以上兩米空中進行取水。這樣有利于節(jié)約成本，而且工作效率高，能夠快速及時的發(fā)現(xiàn)湖水質(zhì)量問題。

二、產(chǎn)品簡介 

圣凱安科技推出的旋翼機自動水質(zhì)采樣裝置是專為旋翼機水質(zhì)環(huán)境資源檢測而生產(chǎn)設(shè)計的一款產(chǎn)品。此款取水裝置分為0.5L、1L、5L、10L等容量，水量保證率100%。旋翼機自動水質(zhì)采樣裝置采用耐腐蝕的高合成材料制作其表面吸附和解吸對水質(zhì)的影響幾乎可以忽略，獨特的機構(gòu)設(shè)計，采集瓶在下沉過程中水是從采集器底部進入采集瓶的，達預(yù)定采樣深度后，所有之前進入采集器內(nèi)的水都將被預(yù)定深度上的水所置換，因此在下沉過程中不存在污染之說。上升過程采集瓶底部和頭部全部自動密封，從而使上升過程也不存在污染之說。旋翼機自動水質(zhì)采樣裝置適用于有機物、油脂類、微生物（細菌）等指標(biāo)的水樣采集和含酸堿等腐蝕性的水樣采集，我司的旋翼機自動取水裝置裝配了我司自主研發(fā)的升放裝置可以實時顯示下放取樣精度的深度。

三、使用方法：

   通過安裝支架把旋翼機自動水質(zhì)采樣裝置與旋翼機固定好，預(yù)設(shè)置好采樣水的深度，到旋翼機到達采集區(qū)按一下采集鍵，固定采樣瓶的支架自動松開采樣瓶，采樣瓶會自動沉入預(yù)設(shè)置的采樣深度，等待1分鐘采樣完畢需輕按一下上升鍵，采樣瓶自動上升到支架上至此完成采集過程。

四、產(chǎn)品性能：

1. 采樣瓶采用合成材料，堅固耐用，使用壽命長。

2. 獨特的結(jié)構(gòu)設(shè)計，取水深度可以自行設(shè)置，取樣便捷。

3. 多種安裝支架可以與大部分旋翼機型號安裝，采樣器一鍵式采樣，操作簡單

4. 適應(yīng)環(huán)境能力強，能采集江河水、湖泊水、海水、腐蝕性液體樣品。

5. 多種規(guī)格采樣瓶，任君選擇。

6. 蝸輪蝸桿自鎖結(jié)構(gòu)，在斷電的情況下也能穩(wěn)定可靠；

7. 導(dǎo)線輪自動分線功能，采水器在上升過程中，導(dǎo)線會自動均勻的纏繞在輥子上而不發(fā)生局部堆積

8. 有獨特的密封閥門結(jié)構(gòu)，依靠水的浮力開啟，重力關(guān)閉，實現(xiàn)遇水自動啟閉功能

旋翼機氣體檢測方案

 一、背景

     隨著我國近幾年來大氣污染狀況越來越嚴(yán)重，特別霧霾（顆粒物PM2.5、PM10等）在污染物中所占的比例越來越重，因此我國的大氣污染檢測與治理的任務(wù)也越來越重。國家對此也在大多數(shù)城市布設(shè)或者完善了顆粒物、氣體檢測設(shè)備，形成了國控點結(jié)合省空點分布密集的地面污染源檢測網(wǎng)。

     然而我們也能清除的看到，依據(jù)國控點地面檢測數(shù)據(jù)所作出的預(yù)測與實際環(huán)境污染狀況的發(fā)展還是存在較大差距，此外，依據(jù)地面監(jiān)測數(shù)據(jù)所實施的治理手段，如地面灑水、建筑工地遮蓋、交通限行、工業(yè)限產(chǎn)、鍋爐改造、脫硫脫硝處理等方案，效果也不盡如人意。

    作為繼航空、航天遙感后的第3代遙感技術(shù)的旋翼機遙感技術(shù), 具有立體監(jiān)測、響應(yīng)速度快、監(jiān)測范圍廣、地形干擾小等優(yōu)點, 是今后進行大氣突發(fā)事件污染源識別和濃度監(jiān)測的重要發(fā)展方向之一。

     但是由于旋翼機的載荷有限．要完成高精度的大氣環(huán)境監(jiān)測工作需要高精度的傳感器荷載．而傳統(tǒng)傳感器往往在體積、重量等方面的限制可供選擇的不多。因此．深圳市圣凱安科技有限公司研究開發(fā)適合旋翼機搭載的小型．輕型傳感器荷載來實現(xiàn)旋翼機大氣污染監(jiān)測、旋翼機固定污染物。

二、旋翼機氣體檢測荷載特點

●上千種氣體傳感器可以隨時更換，系統(tǒng)帶有自動識別功能。

●外殼防水、防風(fēng)、防塵、防撞擊設(shè)計

●實時顯示監(jiān)測數(shù)據(jù)，并生成對應(yīng)的趨勢曲線。

●可查看歷史實時數(shù)據(jù)，并同時生成曲線分析圖，列表和圖表樣式顯示歷史數(shù)據(jù)，方便對比查看。

●同時顯示經(jīng)緯度、高度、飛機狀態(tài)、溫度、濕度、PM1、PM2.5、PM10、上千種氣體實時濃度值。

●檢測精度可達到ppb級。

●實時無線傳輸數(shù)據(jù)到地面端，也可以通過GPRS實時傳輸?shù)椒?wù)器。

三、旋翼機氣體檢測荷載參數(shù)

●適用：多旋翼旋翼機、固定翼

●檢測氣體：PM2.5、PM10、NO2、SO2、CO、O3、VOC等

●電化學(xué)、激光

●重量：1000克（7參數(shù)）

●尺寸：220×145×60mm

●供電：12-24V

●數(shù)據(jù)傳輸方式：GPRS /數(shù)傳

●工作環(huán)境溫度：(-30~+60)℃

●工作環(huán)境濕度：(15 ~ 95)% RH 無凝露

●設(shè)備壽命：氣體器件壽命2年

四、無人氣體檢測荷載尺寸圖

五、旋翼機氣體軟件界面及數(shù)據(jù)分析

      地面接收系統(tǒng)的軟件Green Ear是專門設(shè)計的可用于上述監(jiān)測檢測數(shù)據(jù)接收、解碼、顯示、處理、報告并向云端上傳的專用軟件，它與通用飛控軟件Mission Planner相結(jié)合，在獲取飛行路徑規(guī)劃及飛行器飛行姿態(tài)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上加我司的氣體檢測設(shè)備的實時濃度值進行數(shù)據(jù)分析融合，并支持多探測器同步數(shù)據(jù)回傳和處理功能。

    數(shù)據(jù)分析平臺，主要功能應(yīng)包括實時數(shù)據(jù)展示、歷史數(shù)據(jù)查詢、區(qū)域的GPS經(jīng)緯度、時間等信息同步傳回地面接收系統(tǒng)。

(1)實時數(shù)據(jù)展示

   平臺可對各類監(jiān)測數(shù)據(jù)進行實時展示。將空氣質(zhì)量氣體傳感器數(shù)據(jù)、有毒氣體應(yīng)急監(jiān)測數(shù)據(jù)匯入到統(tǒng)一平臺，統(tǒng)一管理，綜合展示。氣體傳感器數(shù)據(jù)以不同顏色代表不同污染級別。

(2)歷史數(shù)據(jù)查詢

   將各點位的歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)進行簡單的統(tǒng)計分析，例如日變化分析、時間序列分析等，幫助采購方節(jié)約手動分析時間成本，同時還能夠幫助采購方了解基本污染狀況。

六、旋翼機氣體檢測系統(tǒng)

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理

這套系統(tǒng)主要包括無人飛行器、NE sensor氣體檢測、數(shù)傳/GPRS、地面站/服務(wù)器、數(shù)據(jù)處理軟件等構(gòu)成。主要的作用于檢測大氣空氣質(zhì)量AQI與應(yīng)急檢測有毒有害氣體，其精度可以達到1PPB。改變了傳統(tǒng)固定點的檢測使得氣體檢測變得靈活、快速、準(zhǔn)確、方便。

2 氣體濃度數(shù)據(jù)采集的軟件實現(xiàn)

　　氣體檢測這塊有著成千上萬種氣體種類、量程、精度等。我司為了簡化用戶的操作與成本。我司特設(shè)計一套7NE系列的傳感器。有著一整套完整的軟件信息系統(tǒng)，把所有可以檢測到的氣體種類我們有效的劃分開實現(xiàn)全部智能化的識別系統(tǒng)?？蛻艨梢愿鶕?jù)不同的檢測場景搭配不同的傳感器；使得旋翼機氣體檢測非常靈活不受荷載的影響。數(shù)據(jù)采集主要如下圖所示。

　　　　3傳輸協(xié)議

根據(jù)7NE系列氣體傳感器的通訊方式可以采用模擬電壓、模擬電流、TTL、RS485，我司的采用的是RS485、TTL兩組通訊方式。

串口波特率9600，校驗位無，8個數(shù)據(jù)位，1個停止位；數(shù)值為Hex

七、數(shù)據(jù)對比

     國控點數(shù)據(jù)對比100小時同期對比

八、應(yīng)用市場