近年來(lái)隨著我國(guó)工業(yè)化發(fā)展速度加快，環(huán)境污染問(wèn)題日益凸顯，霧霾、煙塵、酸雨、噪音、有毒有害氣體嚴(yán)重危害著居民身心健康，環(huán)境污染的預(yù)防和治理迫在眉睫。
北京易科泰生態(tài)技術(shù)有限公司*致力于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)研究和預(yù)防治理領(lǐng)域，積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。以此為基礎(chǔ)，結(jié)合無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)實(shí)踐，引進(jìn)*紅外熱成像傳感器，自主研發(fā)集成了EcoDrone中波紅外無(wú)人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用UAS-8無(wú)人機(jī)平臺(tái)搭載紅外熱成像系統(tǒng)，通過(guò)中波紅外成像技術(shù)可實(shí)時(shí)測(cè)量大、小及中小溫度，監(jiān)測(cè)多種有毒有害氣體及污染物。并可搭配具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的ENVIS空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)模塊，測(cè)量環(huán)境中的多種典型污染物并無(wú)線傳輸至地面站，供用戶實(shí)時(shí)查看分析。為環(huán)境污染監(jiān)測(cè)、森林火險(xiǎn)預(yù)警、生態(tài)遙感監(jiān)測(cè)提供有力數(shù)據(jù)支撐和解決方案。
圖1 EcoDrone UAS-8無(wú)人機(jī)（左）GIS-320相機(jī)（右）
1、主要特點(diǎn)
- 空陸雙基，兼容EcoDrone無(wú)人機(jī)遙感平臺(tái)，組成Ready-to-fly系統(tǒng)
- 使用靈敏度超高的中波紅外波段：3.2 – 3.4µm
- 能夠探測(cè)到人類肉眼看不到的大量氣體光譜
- 可同時(shí)對(duì)煙霧氣體（苯、甲烷、乙烯等數(shù)十種氣體）、環(huán)境污染氣體等成像監(jiān)測(cè)
- 實(shí)時(shí)溫度成像監(jiān)測(cè)，在線測(cè)量大、小、中心溫度
- 自帶數(shù)碼相機(jī)，分辨率1920 x 1080，10x光學(xué)變焦，對(duì)觀察特定區(qū)域非常有用
- 冷卻型量子探測(cè)器，可在低溫下工作，增加了其探測(cè)能力和熱敏感性，輕松探測(cè)低微濃度氣體
- 可同時(shí)在線測(cè)量多種環(huán)境污染指標(biāo)包括：空氣溫濕度、CO2、PM2.5、PM10、VOC、甲醛濃度、煙霧、光照強(qiáng)度、GPS坐標(biāo)、時(shí)間戳等，高達(dá)150余種傳感器可供選擇
- 理想的無(wú)人機(jī)解決方案，可以*由一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的RC控制器操作
- 遠(yuǎn)程控制可以使用兩種輸入類型:CAN總線和PWM
- 圖像和視頻同步記錄存儲(chǔ)，64GB內(nèi)存，支持外部閃存
- 模塊化設(shè)計(jì)，獨(dú)立操作
- 0.5m-無(wú)窮遠(yuǎn)聚焦，可適用于地面遙感，組成Ground-Based方案
圖2 工業(yè)氣體污染監(jiān)測(cè)
圖3 煤氣泄漏監(jiān)測(cè)
2、技術(shù)指標(biāo)
紅外冷卻相機(jī)（MWIR） | |
分辨率 | 320×240像素 |
溫度范圍 | 已校準(zhǔn)溫度范圍：-20℃…+350℃ |
溫度敏感度 | 0.015℃（15mK） |
頻率 | 30Hz |
光譜范圍 | 3.2-3.4μm，冷卻型InSb FPA探測(cè)器（MWIR） |
鏡頭 | 24°×18°或14.5°×10.8° |
焦距 | 自動(dòng)對(duì)焦，小聚焦距離0.5m |
縮放 | 紅外影像1-4x數(shù)碼縮放 |
特殊氣體探測(cè)模式 | 支持，實(shí)時(shí)及軟件可視化探測(cè) |
溫度調(diào)節(jié) | 支持，自動(dòng)、手動(dòng)、移動(dòng)跨度 |
可見光數(shù)碼相機(jī) | |
分辨率 | 1920×1080像素（全高清畫幅），1/3″傳感器，自動(dòng)白平衡，寬動(dòng)態(tài)范圍，黑光補(bǔ)償，曝光和gamma控制 |
焦距和縮放 | 自動(dòng)聚焦，14x光學(xué)聚焦帶震動(dòng)補(bǔ)償 |
光學(xué)變焦 | 10倍光學(xué)變焦，減震補(bǔ)償 |
視場(chǎng)角 | 超變焦6.9°-寬視場(chǎng)58.2°，焦距33.0mm-3.3mm |
遠(yuǎn)程控制&視頻輸出 | |
數(shù)字接口 | S.BUS、CAN bus、MavLink、外部GPS連接&外部觸發(fā) |
以太網(wǎng)端口（RJ-45） | 視頻流和相機(jī)控制，包含可調(diào)節(jié)API |
USB2.0端口 | 鍵盤連接，用于室內(nèi)或固定式應(yīng)用環(huán)境 |
視頻輸出 | 數(shù)字HDMI 720p（1280×720像素），縱橫比16:9，微型HDMI |
存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)記錄 | |
影像和視頻格式 | 輻射JPEG、數(shù)碼全高清JPEG 輻射TIFF（兼容Pix4D、Agisoft） h.264編碼高清可見光視頻 輻射全幀紅外視頻（30Hz原始數(shù)據(jù)記錄） |
GPS標(biāo)簽 | MavLink、外部GPS或大疆A3 CAN bus接口 |
存儲(chǔ) | 內(nèi)部存儲(chǔ)：256GB高速SSD（用于影像和視頻記錄） 外部卡槽：微型SD卡&USB2.0閃存（用于拍攝影像） |
相機(jī)功能 | |
多相機(jī)模式 | 全屏模式、僅紅外模式、僅可見光模式、畫中畫模式 |
測(cè)量功能 | 大溫度、小溫度、中心溫度 |
溫度范圍設(shè)置 | 自動(dòng)、手動(dòng)或跨距模式（NUC控制可調(diào)） |
可探測(cè)氣體（400余種） | 苯，乙醇，乙苯，庚烷，己烷，異戊二烯，甲醇，MEK，甲基異丁基酮，辛烷，戊烷，1-戊烯，甲苯，M-二甲苯，丁烷，甲烷，丙烷，乙烯，丙烯。 |
桌面軟件 | 包含*的熱成像分析及報(bào)告生成軟件 |
環(huán)境、電源和尺寸 | |
輸入電壓 | 9-36V DC，功率18W，2×6.4mm同軸線纜 |
工作溫度 | ﹣15℃至﹢50℃ |
安裝 | 4×1/4-20 NUC螺孔 |
尺寸和重量 | 201×150×101mm，＜1.6kg |
ENVIS空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)模塊 | |
監(jiān)測(cè)指標(biāo) | 煙霧、VOC、大氣溫度、大氣濕度、PM2.5、PM10、CO2、光照強(qiáng)度、GPS 可根據(jù)需求選配多達(dá)150余種專業(yè)傳感器 |
測(cè)量頻率 | 每秒更新一次，可調(diào) |
實(shí)時(shí)觀測(cè) | 無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)至地面站，實(shí)時(shí)更新 |
數(shù)據(jù)存儲(chǔ) | 內(nèi)存卡存儲(chǔ) |
數(shù)據(jù)輸出 | TXT文本文件，可生成KMZ文件導(dǎo)入谷歌地球、GlobalMapper、ArcGIS等通用第三方軟件 |
3、應(yīng)用領(lǐng)域
興旺寶