气体传感器在无人机上的应用

hb大仁

如今环境形势严峻，环境监管执法任务越来越繁重，深度和难度也在不断增加，监管模式相对单一，传统的环保执法方式已无法满足当前环境监管工作的需要。
将无人机应用于环保领域，可以实现实时围绕环境污染突发事件，追踪违法污染源并及时取证，从宏观上掌握污染源分布、排放状况及项目建设情况，为环境管理提供依据。
构建“天空地"—体化监测体系是新形势下生态、环境、水文、农业、林业、气象等资源环境领域的重大需求，无人机生态环境监测在一体化监测体系中扮演着极其重要的角色。通过无人机航空遥感技术可以实现对地表空间要素的立体观测，获取丰富多样的地理空间数据，
可以为资源环境领域的科学研究与业务化工作提供重要的一手数据。

利用无人机进行环境监测其实也包括很多内容，比如大气实时检测，大气采样等。卫星环境应用中心航空遥感部曾表示，在日常监测中，818个县域的生态环境监测就是无人机和卫星相互配合来完成工作的。无人机不仅可用来进行常规监测，在应急监测中也发挥着重要作用，他认为，无人机监测时效性高，而无人机监测，只要需要，随时都可以覆盖，且分辨率在0.1米左右，比卫星遥感分辨率要高。
在夏季大气污染观测中，无人机搭载大气气体检测传感器的应用得到了大力推广。中国科技部交予上海交通大学的科研项目“复杂地形区域大气污染机载走航观测技术”，利用搭载大气气体检测传感器及小型化高分辨成像DOAS探测系统进行空气污染走航观测，效果很好。

无人机根据飞行的不同高度，可以搭载不同的大气自动监测设备，实现对空气中不同高度目标区域的大气进行监测，实时反馈大气质量数据或对空气进行采样，其中可监测臭氧、二氧化硫、一氧化碳、颗粒物浓度pm2.5浓度等空气环境问题。对于应用在无人机上的大气环境检测气体传感器，要求高精度，抗干扰能力强的气体传感器。
ISWEEK代理的英国ALPHAsense的B4系列气体传感器，具有良好的性价比。Alphasense的B4系列电化学传感器的第四个电极作为辅助电极，用于补偿零点电流，使其具有高信号电平，低零点电流的特性，在功耗方面也有优势，分辨率可低至小于10 ppb，响应快，反应时间短，抗干扰，工作范围较广等明显优势，可适用于固定及便携设备，城区/室内空气质量检测。

下面是B4系列各气体类型的参数：

同时ALPHAsense还出了新的B4+智慧芯片气体传感器，芯片集成到传感器内，可实现特定参数和超过8KB的空闲内存，设置了即插即用传感器的新标准。可以很好的应用在无人机的气体检测系统中，实现有效、快捷、自动管理的方式。

• 集成智能技术(IST) 、行业标准尺寸格式
• 内置存储器预装关键传感器数据
• 空闲内存供OEM、分销商和终端用户使用
• 提供零点、量程和校准数据、数字签名
• 板载温度检测
  

对于颗粒物检测，alphasense也有相对应的PM2.5到PM10的传感器OPC-N系列和OPC-R系列。OPC-N3 光学颗粒计数器为监测空气中有害颗粒仪器提供高精度、低成本的选择。可以检测和计数PM1，PM2.5，PM10大小的颗粒，测量能力高达 2，000 μg/m3；可测量尺寸为 0.35μm 至 40μm 的颗粒（包括花粉），并将它们分类到 24 个不同大小的“箱子”中。