[发明专利]一种基于大数据技术的大气污染物无人机溯源系统及方法

权利要求书

1.一种基于大数据技术的大气污染物无人机溯源系统，其特征在于，包括：无人机、单片机、大气污染物检测传感器、大气环境检测平台、温湿度传感器、硫化氢传感器、摄像头、无线模块、PC电脑端、大数据存储框架HDFS，大数据分析框架MapReduce；所述无人机上安装有摄像头和单片机，所述单片机上配置有大气污染物检测传感器、温湿度传感器、硫化氢传感器、无线模块；所述单片机包括CPU、DMA、FLASH存储单元；所述单片机通过无线模块与PC电脑端连接，PC电脑端与大数据HDFS连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于大数据技术的大气污染物无人机溯源系统，其特征在于：所述无人机为四轴飞行器无人机。

3.根据权利要求1所述的一种基于大数据技术的大气污染物无人机溯源系统，其特征在于：所述摄像头为OV2640摄像头。

4.根据权利要求1所述的一种基于大数据技术的大气污染物无人机溯源系统，其特征在于：所述单片机为STM32F407单片机。

5.根据权利要求1所述的一种基于大数据技术的大气污染物无人机溯源系统，其特征在于：所述无线模块为ATK-ESP8266串口。

6.根据权利要求1所述的一种基于大数据技术的大气污染物无人机溯源系统，其特征在于：所述温湿度传感器为DHT11温湿度传感器。

7.根据权利要求1所述的一种基于大数据技术的大气污染物无人机溯源系统，其特征在于：所述硫化氢传感器为MQ136硫化氢传感器。

8.一种基于大数据技术的大气污染物无人机溯源方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、利用四轴飞行器无人机的机动性能，大气环境检测人员可选择手动遥控无人机飞行，控制无人机飞行轨迹，前往要测试的大气污染物排放源头，进行实地检测；

S2、无人机搭载单片机，单片机上配置大气基础数据检测传感器，单片机初始化传感器的配置；

S3、单片机上装载了温湿度传感器测得污染物源头附近的温湿度数据；

S4、单片机上装载的硫化氢传感器测得污染物源头附近的硫化氢有毒有害气体的浓度；

S5、单片机通过DCMI接口驱动摄像头，摄像头开始图像采集，摄像头采集到的数据通过DMA的方式传输到单片机的内存中，CPU通过图像处理程序，若检测到异常图像信息，则将该异常图像信息保存在单片机内置的FLASH存储单元中存储下来，以进行后续的处理工作；

S6、单片机上配置ATK-ESP8266串口无线模块，该模块高性能的无线传输模块，该模块中内置了TCP/IP协议栈，若已经进行过所需的串口配置，该模块能够将从串口传输来的数据转换成WIFI数据，再与终端进行实时的信息数据传输，同时保证了传输的稳定性；

S7、通过无线模块，PC电脑端和ATK-ESP8266串口无线模块联通之后就可以进行双向的数据通信；

S8、PC电脑端接收到从无人机大气环境检测平台传送来的数据之后，将数据显示在上位机上，PC电脑端和ATK-ESP8266串口无线模块采用的是客服端服务器模式，采用TCP/IP协议，数据传输稳定；

S9、PC电脑端接收来的数据不仅显示在终端上的上位机上，还会结构化写入文本文件中；

S10、将结构化数据文件上传到大数据存储框架HDFS中，并用大数据分析框架MapReduce进行数据分析，得到被检测的各个地区各项大气污染物的情况汇总，并将分析结果写入大数据HDFS中，方便环境保护执法人员查看，并根据分析结果，有效对高污染地区重点整治。