無人機(jī)大氣監(jiān)測(cè)的作用與意義！作為環(huán)保行業(yè)的從業(yè)者，結(jié)合在國內(nèi)外的應(yīng)用案例來看，最深的體驗(yàn)是：總有那么一些時(shí)年。懷揣著急切被他人檢閱的悲傷和激情，對(duì)路途有過分單
將無人機(jī)應(yīng)用于大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)，可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段的不足與局限，提升工作效率。
純的幻想和過分執(zhí)拗的回憶。
無人機(jī)僅僅是一個(gè)飛行平臺(tái)，當(dāng)其搭配氣體檢測(cè)吊艙與大氣數(shù)據(jù)分析軟件來使用時(shí)，便可以在環(huán)境保護(hù)方面做很多事情：
日常環(huán)保執(zhí)法
目前環(huán)保執(zhí)法者在查企業(yè)偷排時(shí)，多是挨家挨戶敲門檢查，依靠的設(shè)備也是手持式氣體檢測(cè)儀，效率極低。但使用搭載著污染物檢測(cè)吊艙的無人機(jī)時(shí)，可以在很短時(shí)間內(nèi)完成一個(gè)園區(qū)的污染物巡查。
同時(shí)，利用可視化數(shù)據(jù)分析軟件可以實(shí)時(shí)得到一個(gè)污染物分布格柵圖（如下圖），地面人員可根據(jù)圖中污染源的定位立刻上門巡查，提升了執(zhí)法的針對(duì)性和實(shí)時(shí)性。
圖丨污染物數(shù)據(jù)格柵圖
污染物空間分布數(shù)據(jù)采集
無論是定點(diǎn)監(jiān)測(cè)設(shè)備，還是常用的便攜設(shè)備，對(duì)于污染物數(shù)據(jù)的采集都是在一個(gè)平面上。而利用無人機(jī)飛行平臺(tái)恰恰可以對(duì)污染物空間分布進(jìn)行采集（如下圖）。
圖丨污染物數(shù)據(jù)3D點(diǎn)云分布圖
目前國內(nèi)外高校已有高校與我們合作來針對(duì)污染物垂直分布規(guī)律進(jìn)行研究，具體科研成果在發(fā)布后再來更新。
其他領(lǐng)域拓展
通過改變污染物檢測(cè)吊艙的檢測(cè)項(xiàng)目可以將應(yīng)用范圍擴(kuò)大。目前我們的產(chǎn)品在油氣管道檢測(cè)、固廢排放氣體研究等方面均有應(yīng)用。
必須要得說的是，利用無人機(jī)做大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)的檢測(cè)吊艙在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)時(shí)必須要考慮到電磁干擾、氣流干擾等對(duì)檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性的影響，否則得到的數(shù)據(jù)是十分不準(zhǔn)確甚至不可用的！痛心的是，目前市面上很多產(chǎn)品都對(duì)這一塊避而不談，導(dǎo)致大眾對(duì)這類產(chǎn)品產(chǎn)生了誤解甚至偏見。
目前國內(nèi)（其實(shí)國際上據(jù)我們所知也沒有）與無人機(jī)大氣污染檢測(cè)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)還是空白。不過去年工信部發(fā)出的《國家鼓勵(lì)發(fā)展的重大環(huán)保技術(shù)裝備目錄（2017年版）》中提到了基于無人機(jī)的多參數(shù)氣體檢測(cè)裝置。
回歸到具體技術(shù)，監(jiān)測(cè)模塊的傳感器元器件檢測(cè)方法主要有電化學(xué)檢測(cè)（測(cè)量SO2、CO、NO2等常規(guī)氣體）、光電粒子檢測(cè)（測(cè)量VOCs等）、激光散射檢測(cè)（測(cè)量PM2.5、PM10等）。
不同于傳統(tǒng)手持式或者固定式的探測(cè)設(shè)備，無人機(jī)飛行速度很快，因此在響應(yīng)速度及穩(wěn)定性上對(duì)檢測(cè)吊艙有較高的要求。而且電化學(xué)檢測(cè)理論上容易受到多方面因素的影響（例如濕度、交叉反應(yīng)、氣壓、氣體流速、電磁干擾等等）。
因此在電路設(shè)計(jì)及算法設(shè)計(jì)上的技術(shù)難度還是比較大的。簡(jiǎn)單來說，做出一個(gè)基本的檢測(cè)設(shè)備比較簡(jiǎn)單，但把它做得完善、可靠很難，這也算是一個(gè)技術(shù)壁壘吧。
也有答主提到無人機(jī)的下洗氣流對(duì)于檢測(cè)結(jié)果的干擾。首先，氣流對(duì)于檢測(cè)模塊讀數(shù)的影響主要有兩個(gè)方面：
氣流可能會(huì)影響檢測(cè)探頭周邊的氣壓，從而影響到電化學(xué)的反應(yīng)速率與讀數(shù)；
氣流可能會(huì)影響檢測(cè)探頭周邊的溫濕度，從而影響到電化學(xué)的反應(yīng)速率與讀數(shù)。
我們花了相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間去減小上述因素對(duì)于污染物讀數(shù)的影響。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，我們將檢測(cè)探頭置于一個(gè)碳纖維外殼中，進(jìn)氣端利用惰性大孔濾網(wǎng)進(jìn)行氣流的整合，另一端配有主動(dòng)式可調(diào)速風(fēng)扇，類似于泵吸的原理。在無人機(jī)以不同速度飛行時(shí)，保證檢測(cè)探頭周邊空氣的流速處于一個(gè)比較穩(wěn)定的狀態(tài)（約3L/min），同時(shí)還能為內(nèi)部的檢測(cè)探頭保持一個(gè)穩(wěn)定的壓力條件。這個(gè)設(shè)計(jì)是通過大量的CFD仿真測(cè)試來論證的。
