[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

说明书

本发明涉及大数据技术领域，公开了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。无人机搭载单片机，在单片机上驱动传感器，测得基础大气数据信息。同时利用无人机上搭载的单片机驱动摄像头拍照取证，同时单片机对图片信息实时的进行分析，对应分析得到的异常图片存储到单片机内置的FLASH中。同时利用ATK‑ESP8266串口，实现无人机大气环境检测平台和地面终端的通信。将数据文件上传到大数据HDFS中，并利用大数据分析框架MapReduce进行分析，得到被检测地区各项污染物指标的污染情况汇总，并将分析结果写入HDFS中，方便环境保护执法人员查看使用，并根据实际情况重点整治污染严重地区，帮助改善大气环境。

技术领域

本发明属于大数据技术领域，尤其涉及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。

背景技术

在现实环境中，由于经济发展阶段的限制，不合理的经济发展方式往往伴随着对环境的破坏。不断恶化的大气环境污染状况导致了很多恶劣的后果。例如危害人体健康，对动植物的生长造成一定的破坏，对长期的经济发展也是有害无益的。随着时代的进步，国家对环境治理工作的重视，经济发展方式的变化，绿色经济的倡导，目前对大气环境的重视程度已经上升到国家层面。在推进工业化和城镇化的进程中，越来越注意大气环境的治理工作。如何快速、准确找到污染物源头进行集中治理就显得尤为重要。而在现实生活中，大气污染排放源往往因为地理等环境因素不适合人工检测，而采用在污染源源头布控传感器的方案往往成本较大、灵活性较差、布控范围有限的缺陷，且无法及时处理突发情况。另外在现实生活中，存在一些黑心企业，若采用人工污染物检测的方式，这些黑心企业往往会在人工监测的时候作假，停止污染源的排放，对政府的环境治理产生不利影响。利用该大气污染物无人机溯源系统可以有效的减少人工成本，提高工作效率，有助于大气环境治理。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种可以实时、机动、监测、分析、追踪大气污染源的系统及方法，利用无人机的机动性能挂载传感器采集大气污染物基础数据，利用大数据存储分析框架分析溯源大气污染源。

本发明提供如下技术方案：一种基于大数据技术的大气污染物无人机溯源系统，包括了无人机、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。

进一步，所述无人机为四轴飞行器无人机。

进一步，所述摄像头为OV2640摄像头。

进一步，所述单片机为STM32F407单片机。

进一步，所述无线模块为ATK-ESP8266串口。

进一步，所述温湿度传感器为DHT11温湿度传感器。

进一步，所述硫化氢传感器为MQ136硫化氢传感器。

进一步，一种基于大数据技术的大气污染物无人机溯源方法，还包括以下具体操作步骤：

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；