[发明专利]一种无人机载高排典型污染物差分吸收光谱检测方法

说明书

本发明公开了一种无人机载高排典型污染物差分吸收光谱检测方法，当高排气体进入气体室，控制中心打开光源，光源发出的光进入气体室，从气体室出来的光进入光谱仪中，光谱仪进行光谱采集，控制中心将数据存入数据存储设备中。本发明精度高，采用差分吸收光谱法进行污染物测量，相比用物理或化学方法进行检测有很高的精度。在高排企业等特定环境下，对检测装置的检测上限要求很高，而光谱法正好可以解决这一问题。其次，本发明能随时监测高排企业环境高空污染，以无人机为搭载工具，可实时快速的得到空中污染情况，特别是高排企业周围环境，可以用于监管部门进行远程监控。最后，本发明拥有自主研发的一套操作系统，可通过电子屏幕实时操控。

【技术领域】

本发明涉及一种无人机载高排典型污染物差分吸收光谱检测方法。

【背景技术】

目前随着社会发展人口增多，能源消耗越来越大，虽然有新型能源，可再生能源的出现，但现在煤炭，石油仍然是人类社会的主要能源消费品。而煤炭石油得人使用也给很多国家，很多城市带来了环境的恶化，生态的破坏。全国高排企业典型区域空气污染日趋严重，高排企业环境检测存在区域化，复杂化等技术难点。

目前国内的高排企业环境监测手段主要有人工监测与固定监测两种方式。传统的监测方法不能及时有效的监测污染的分布，种类，浓度扩散持续时间等问题。人工监测耗费人力物力，精度不高，而大部分高排企业采用的固定监测方案全为贴近地表，或者贴近排放口，这一手段与高空区域环境监测结果存在一定的差异。而且在相关部门研究污染形成，演化，以及监测，检查高排企业排放情况等问题上存在一定不足。由于多污染物存在、多污染类型叠加、多污染过程耦合、多尺度污染以及多气象因子影响等特性造成了污染监测的困难。而目前高空区域的污染物监测主要依靠于遥感技术与激光雷达技术，这类技术对于大范围，大尺度的，宏观上的污染物监测有很好的效果，对于小范围的监测存在很大不足。现有的无人机搭载设备技术主要用于地理探测，生物目标探测，针对污染物排放探测方面的技术尚为空缺。其中中国专利CN107340547A中提到的技术为使用了浸入式和接触式的探测方式，进行固体与液体的探测。但该方法适用于固体，液体物质的探测，并不适用于高排气体的检测。其中CN206177914U主要是用于危险气体检测，但使用物理传感器进行气体浓度的检测，检测的浓度上限低，并不适用于大浓度高排污染物的检测。

【发明内容】

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种无人机载高排典型污染物差分吸收光谱检测方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种无人机载高排典型污染物差分吸收光谱检测方法，包括以下步骤：

步骤1：基本巡航步骤

在控制中心设定基本参数；控制无人机飞往监测位置，或无人机按照预定巡查路线飞往监测位置；数据收集时间为1分钟以内，数据收集完毕发送相关数据给地面控制中心或在无人机平台上进行数据处理，发送最终结果给控制中心，飞往下一地点或飞回控制中心；

步骤2：获取光谱数据及相关数据

当无人机在空中悬停后，机载控制中心打开光谱仪与光源开关；光谱仪输出气体污染物的光谱数据；用机载控制中心接收光谱仪的数据输出，并存储到机载储存器上，用机载的图像、气压、温度以及湿度模块测量监测区域图像、气压、温度以及湿度信息，储存在机载储存器上；并通过无人机的通信模块将信息传送到地面控制中心；然后进行数据处理；

步骤3：光谱数据处理和图像数据处理

光谱数据处理采用差分吸收光谱方法DOAS；