河北三丰航空环保无人机大气监测方案 

　　best365官网登录成立于2016年1月8日，注册资金伍仟万元人民币，被认定为"河北省科技型中小企业"、"国家高新技术企业"。拥有专利20多项。
　　公司总投资2.8亿元，在邯郸临漳朱明大街与北门路交叉口东北角建设了"慈恒高新技术产业园"，致力于公共安防、环保监测、农业植保、消防安全等领域的无人机技术开发和应用。具备年产1500架无人机及相关配套设备的生产能力。

　　公司与国内知名院校、科研院所、军工企业及上市公司建有广泛的学术交流、设计研发和协作生产联系，通过与北京理工大学合作开发了具有自主知识产权，技术水平国内领先的多旋翼无人机，公司以技术研发为引领，以应用开发和服务保障为羽翼，秉承"诚、德、博、超、卓"的企业文化，坚持"市场牵引，创新驱动，协作发展，宏观运筹，微观推进"的发展思路，着力打造河北最大的无人机+产业链条和基地（无人机生产基地，无人机服务平台，无人机人才培训基地）。
　　公司主要经营范围包括：民用无人机及无人飞行器技术研发、技术服务；民用无人机销售；自动控制设备、图像传输设备、遥测感设备、通信设备、电子产品软件、硬件研发和销售；航拍、图像设计、测绘服务；汽车车载装备设计、研发、改装、销售等。

　　产品概述
　　三丰航空环保监测无人机携带一款高精度空气监测仪器，该仪器的特点概况如下：
　　1.精度高，采用国际最顶尖的传感器，能做到ppb级的准确性；
　　2.稳定性好，专为无人机设计，特有上置导管泵入的进气方式和气室稳定的反应环境排除了螺旋桨对气流干扰；
　　3.整合度高，与无人机的飞行控制、地图、视频拍摄融为一体，操作方便，无需多套控制传输设备；
　　4.配置业内最高端的行业无人机，飞行性能卓越，自动躲避障碍物，自动巡检，高可靠性。

　　全球顶尖传感器
　　目前市面上大部分同类产品都是采用国产的传感器，宣称的参数非常不严谨，尤其是那些宣称自己能全部达到1ppb的产品。在行业中能真正达到ppb级、批量出货且被市场认可的传感器只有极少数的几个进口品牌，三丰航空和全球最领先的传感器厂家开展了深度合作，真正做到了稳定可靠的ppb级无人机环境检测。
　　排除螺旋桨气流干扰
　　几乎所有的客户都会关心气流对仪器的干扰，这的确是一个非常大的问题，由于高精度传感器对气体流速环境有严格的要求，所以直接把仪器简单挂载是不可取的方式。我们做了大量的实验来解决这个问题，主要方案有2:
　　1、无人机正上方是气流最稳定的区域，所以我们选择在无人机的顶部安装仪器；
　　2、通过上置导管的方式把气体恒速泵入气室，这样无论飞行器处在何种状态，气室内都是稳定的环境，而且能确保气室内的气体是当前被监测点的气体；
　　与无人机深度融合
　　深度定制开发的APP软件把飞行、视频拍摄、大气监测参数等多种数据实时同步呈现，告别传统的多系统切换和地面电脑端的笨重配置。
　　硬件层利用飞行器自身数据传输链路，稳定可靠，不会出现信号不稳定或者信号互相干扰等情况，也进一步确保了无人机本身的飞行安全性。而同类拼凑产品自帯的4G数传模块不仅信号差，更有很大的概率会干气体扰传感器和无人机的控制信号，随时有炸机的风险。
　　三丰航空的软硬件和无人机一体化融合的好处不仅仅让用户使用非常的简单高效，是面向未来的工作方式。
　　顶配无人机
　　配置最顶尖的工业无人机，多套的飞控系统保证安全可靠，自动躲避障碍物，自动执行巡检任务。
　　三丰航空环保监测无人机是第一款为无人机环境监测而生的半定量产品，特别适合在执法巡查，应急等情况下使用，无论是在飞行技术还是在监测技术上都遥遥领先于同行。
　　产品应用
　　应用场景：执法巡查、事故应急
　　三丰航空特别适合在执法巡查和事故应急中使用，目前已经在多个省市的重大环保督察项目以及日常的执法巡查中发挥了重要的作用。

　　日常执法巡查
　　某市属于空气质量较差的地区之一，市区内几个固定站点经常有PM2.5、PM10、SO2偏高的情况发生，但是很难定位到确定的源头，三丰航空无人机在几个片区巡查发现了几个疑似的点，实时的视频和监测参数能很好的锁定目标。
　　图1所示，某风机厂上方SO2偏高。
　　图2所示，某玻璃厂排除的烟气PM2.5、PM10、SO2偏高。

　　其他地区的应用
　　此外三丰航空还在多地为客户提供环境监测巡查服务

　　气体采样
　　三丰航空不仅仅能实时监测，还可以远程定点采样，并自动在地图尚标准采样地点。

　　产品应用
　　环境监测APP
　　目前可监测：PM2.5、PM10、CO、NO2、O3、SO2、VOC(选配)、易燃易爆气体(选配)、温湿度。

　　自动巡航
　　飞机可自动执行监测任务，目前有两种飞行路线，一种为自绘航线，另外一种是网格化全覆盖飞行：

　　数据热力图
　　飞行完成后，可在数据热力图页面查看过往的监测数据，如有超标则显示红色，颜色越深表示超标越严重，数据可以导出、上传至云端，在电脑端打开网页也能远程观看。

　　参数概要
　　细颗粒物的检测采用目前最先进的激光散射原理，最小分辨粒径0.3μm，具有稳定性好，精度高等特点。
　　CO、NO2、O3、SO2采用四电极电化学原理，相对于常规的三电极仪器，四电极多了一个辅助电极用于补偿零点电流，使其具有更好的响应时间和抗干扰性，能够做到ppb级的分辨率。
　　VOCs气体监测采用光离子化原理（PID），对异丁烯的最小检测值为1ppb。
　　易燃易爆气体检测采用催化燃烧式原理，可以检测0?100%LEL水平的氢气、甲烷、LP等烷烃类气体（主动过滤醇类物质，无灵敏度），具有精度高，耐久性与稳定性好，快速响应、线性输出的特点。仪器内有吸附剂，对有机蒸汽的交叉灵敏度很低，对硅化合物的耐受性佳，更适应恶劣环境。

　　细颗粒物
　　颗粒物测量范围0.3～1.0;1.0～2.5;2.5～10微米
　　颗粒物质量浓度有效量程（PM2.5标准值）0～500微克/立方米
　　颗粒物质量浓度最大量程（PM2.5标准值）*≥1000微克/立方米
　　颗粒物质量浓度分辨率1微克/立方米
　　颗粒物质量浓度一致性（PM2.5标准值）±10%@100～500微克/立方米
　　±10微克/立方米@0～100微克/立方米
　　称准体积    0.1升（L）
　　单次响应时间＜1秒（s）
　　综合响应时间≤10秒（s）
　　工作温度范围    0～+60摄氏度（℃）
　　工作湿度范围    0～99%

　　CO
　　反应时间 从零点到10ppmCO的t90时间（s）＜25
　　噪声       标准偏差±2（等效ppb）4
　　量程        能保证产品性能的测量限值（ppm）1000
　　线性度      全量程误差的ppb值,0～500ppm时呈线性20～35
　　过载     对气体脉冲稳定反应的最大ppm值2000
　　零点漂移    实验室空气中每年变化的等效ppb值＜±100
　　灵敏度漂移  实验室空气中每年变化的百分比月测＜10
　　工作寿命    输出降至50%原始信号的月数＞36
　　-20℃时灵敏度    5ppmCO时,（-20℃时的输出/20℃时的输出）％ 40-70
　　40℃时灵敏度    5ppmCO时,（40℃时的输出/20℃时的输出）％  110-125
　　温度范围℃      -30-50     压力范围kPa     80-120      湿度范围持续相对湿度百分比15～90

　　NO2
　　反应时间   从零点到2ppm的t90时间（s）＜60
　　噪声        标准偏差±2（等效ppb）15
　　量程        能保证产品性能的测量限值（ppm）20
　　线性度        全量程误差的ppb值,0～5ppm时呈线性＜±0.5
　　过载        对气体脉冲稳定反应的最大ppm值20
　　零点漂移        实验室空气中每年变化的等效ppb值＜0～20
　　灵敏度漂移    实验室空气中每年变化的百分比，月测＜-20～-40
　　工作寿命        输出降至50%原始信号的月数＞24
　　-20℃时灵敏度    5ppmCO时，（-20℃时的输出/20℃时的输出）％60-80
　　40℃时灵敏度    5ppmCO时,（40℃时的输出/20℃时的输出）％95-115
　　温度范围℃-30～40          压力范围kPa 80-120        湿度范围持续相对湿度百分比15～85
 

　　O3
　　反应时间   从零点到1pprn的t90时间(s)＜45
　　噪声           标准偏差±2（等效ppb）15
　　量程       能保证产品性能的测量限值（ppm）20
　　线性度       全量程误差的ppb值,0～5ppm时呈线性＜±0.5
　　过载       对气体脉冲稳定反应的最大ppm值50
　　零点漂移       实验室空气中每年变化的等效ppb值＜0～20
　　灵敏度漂移   实验室空气中每年变化的百分比，月测＜-20～-40
　　工作寿命       输出降至50%原始信号的月数＞24
　　-20℃时灵敏度    5ppmCO时,（-20℃时的输出/20℃时的输出）％70-90
　　40℃时灵敏度    5ppmCO时,（40℃时的输出/20℃时的输出）％95-125
　　温度范围℃-30～40      压力范围kPa 80～120           湿度范围 持续相对湿度百分比 15～85

　　SO2
　　反应时间  从零点到2ppm的t90时间（s）＜30
　　噪声       标准偏差±2（等效ppb）20
　　量程        能保证产品性能的测量限值（ppm）100
　　线性度      全量程误差的ppb值,0～10ppm时呈线性0～10
　　过载     对气体脉冲稳定反应的最大ppm值200
　　零点漂移    实验室空气中每年变化的等效ppb值＜±20
　　灵敏度漂移  实验室空气中每年变化的百分比，月测＜±15
　　工作寿命    输出降至50%原始信号的月数＞24
　　-20℃时灵敏度    5ppmCO时,（-20℃时的输出/20℃时的输出）％70-82
　　40℃时灵敏度    5ppmCO时,（40℃时的输出/20℃时的输出）％95-110
　　度范围℃-30～50       压力范围kPa80～120       湿度范围持续相对湿度百分比  15～90

　　VOCs
　　目标气体   电离电势小于10.6eV的最小检测值  ppb异丁燦1线性范围线性范围     ppm异丁烯（3%偏差）50
　　过量程     ppm异丁烯50                             灵敏度    （mV/ppm异丁焼）＞20
　　稳定时间    到20ppb的时间（分钟）20
　　预热时间    秒（从开启到全面运作的时间）5
　　响应时间    （t90）秒＜3
　　温度范围    -40℃～+55℃（本安）；-40℃～+65℃（非本安）
　　温度特性    0℃～40℃20℃时信号的90%～100%
　　-20℃20℃时信号的140%            相对湿度范围   非冷凝0～95%
　　湿度灵敏度     工作期间:0～75%rh瞬态零点附近
　　传感器预期寿命5年（不包括可更换的灯泡和栅极）
　　IS认证    IECEx Ex ia IIC T4;ATEX Ex ia II 1G-40oC＜Ta＜+55oC（＜10VDC供电）
　　板载滤膜      过滤液体和微颗粒物
　　灯泡 用户可更换              栅极 用户可更换


　　易燃易爆
　　检测原理  催化燃烧式
　　对象气体    氢气、甲烷、异丁烷等烷烃类气体典型
　　检测范围    0～100%LEL 各种气体
　　标准回路条件
　　零点偏移-15～+55mV
　　输出灵敏度(△Vout)
　　氢气       8～16mV在4000ppm
　　甲院     10～18mV在5000ppm
　　异丁烷   5～11mV在1800ppm
　　测试气体条件 氢气、甲烷、异丁烷在空气20±2℃,65±5%RH
　　工作条件    -10℃～+70℃,≤95%RH(无结露)