一、背景

  說起分布式大氣檢測儀（采用圣凱安大氣監測傳感器），雖然它在市場上只是一個新面孔，可在咱們圣凱安科技的產品體系里卻已經算是老前輩了，公司在這方面的技術儲備早就有了，三年前也誕生了雛形產品，只是當時的市場定位不夠清晰，所以市場開發就一直處于停滯狀態。隨著人們環保意識的不斷提高，市場需求更加明顯，產品推廣計劃就再次被提上了日程。就在這個關鍵時刻，深圳市圣凱安科技總的李警，隱隱約約感覺到這是一個發展方向，同時也是考驗自己綜合能力的一次機遇，就開始了zui初的市場摸索。

  當時的大氣監測項目部，說是一個部門，實際上就李警一個人，他親自帶著雛形產品到高新區*咨詢后，發現這個產品只能監測PM2.5、Pm10，根本就滿足不了市場需求。為了研發出產銷對路的產品，公司決定組建了臨時協同小組，由大氣監測項目部聯合智慧城市板塊、智慧安全板塊以及研究院等單位共同對硬件設備和軟件平臺進行重新規劃設計。經過研發人員兩個月的技術攻關，前前后后經歷了無數次升級和改良，共推出了兩個版本的樣品，zui終才有了咱們現在稱之為“小型空氣站”的二代產品。這款新品不僅*了市場需求，可以檢測PM2.5、PM10、一氧化碳、臭氧、二氧化硫、氮氧化物6項空氣參數，而且還具備便攜性強、性價比高的優勢，非常適合多點布位。以前在一個區只能建立一個點，這個點的數據卻代表整個區，現在通過多點布位能夠監測整個面，還能通過數據分析迅速確認污染源的類型、位置等信息，為后期治理提供了高度的決策性依據。

   這款產品一經推出就獲得了高新區*的高度認可，并在4天時間內完成了14臺小型空氣站的多點布位，實現了對高新區全區大氣質量的網格化監測。隨后又相繼在全國范圍內完成了近70臺小型空氣站的多點布位，總監測面積達到了200多平方公里。

  其實，李警并不是*個吃螃蟹的人，在他之前已經有人嘗試過這款產品的市場推廣工作，但都沒有堅持下來，可為什么只有他把這個事情做成了呢？同樣缺錢少人，他有什么秘密武器嗎？是的，團隊就是他的秘密武器。為了加快項目進度，借助多年積累的經驗，自己親自負責商務洽談工作，他又向智慧城市、智慧安全、研究院、企管部等單位尋求幫助，得到了各單位的大力支持，人手不夠的大難題也迎刃而解。

  隨著高新區*這個項目的順利交付，產品的市場定位更加明確了，服務對象就鎖定*，針對*的需求對口開發，這樣產品功能與客戶需求也就更加契合了。客戶需求搞清楚了，產品適銷對路了，就沒有做不好的事情，借著團隊高漲的士氣，大家又一鼓作氣拿下了其他市區的項目，并開始在重點工業城市進行大范圍推廣，市場越做越大。

 至此，大氣監測項目部終于完成了從zui初的“雛形產品沒有市場”到現在的“二代新品供不應求”的華麗轉身，這背后是整個團隊兢兢業業、勤勤懇懇地付出，尤其是工程師們放下身段、親臨一線的低姿態，為項目落地立下了汗馬功勞。項目后期的安裝工作需要聘請工人來完成，為了節省開支，李警就帶著技術人員親自上陣。八月份正是天氣zui熱的時候，他們幾乎每天都在烈日下奔波，因為設備的安裝高度必須在5-12米之間，所以他們不是跑東跑西協調設備的安裝位置，就是扛著200多斤的設備和輔料跑上跑下。那段時間磕磕碰碰都是家常便飯，甚至累得感冒發燒了也都扛著。

 在2016年大氣監測平臺項目榮獲了“科技創新獎”，“立足市場開發產品”的創新模式打破了之前“立足產品謀求市場”的傳統思維，將市場需求迅速轉化為產品方案并在*時間推向市場。

隨著團隊成員的陸續加入，大氣監測項目部不斷發展和壯大起來。

   2016年，圣凱安科技推出一套完整的氣體檢測軟件系統（無人機氣體檢測系統）將大氣監測傳感器與無人機相結合，通過網絡建立傳感系統監測。現如今無人機遙感技術作為繼航空、航天遙感后的第3代遙感技術：具有立體監測、響應速度快、監測范圍廣、地形干擾小等優點, 是今后進行大氣突發事件污染源識別和濃度監測的重要發展方向之一。

二、無人機空氣質量檢測儀

 無人機空氣質量檢測儀（SKA/WRJ-8）是圣凱安科技專為無人機氣體檢測系統而專門設計的一款產品。標準監測參數包括：SO2，NO2，O3，CO以及可顆粒物PM2.5和PM10等，并實時傳輸回地面顯示無人機飛行所在環境的檢測數據及生成對應的趨勢曲線。同時通過配置圣凱安科技高精度、體積小、重量輕的智能型7NE系列氣體傳感器可擴展檢測NH3，HCN，HCL及甲烷/非甲烷碳氫化合物、VOC等幾百種氣體參數，可搭載在無人機上進行檢測并對無人機飛行不會造成影響。

 無人機空氣質量檢測儀（SKA/WRJ-8）主要包含幾部分：采樣單元、數據傳輸單元、數據分析單元等；采樣單元監測的數據通過數傳或GPRS傳輸單元傳送至地面顯示平臺進行實時控制、數據管理及圖表生成。

詳細參數：

●適用：多旋翼無人機、固定翼無人機；

●檢測氣體：PM2.5、PM10、NO2、SO2、CO、O3、VOC等可靈活替換（具體請圣凱安售前）；

●檢測原理：電化學、激光以及紅外原理；

●重量：950克（標準7參數） ；

●尺寸：220×145×60mm；

●供電：12-24V；

●數據傳輸方式：GPRS /數傳；

●工作環境溫度：(-30~+60)℃；

●工作環境濕度：(15 ~ 95)% RH 無凝露 ；

●設備壽命：氣體器件壽命2年

產品特點

●軟件兼容多種無人機制造商包括大疆所有系列（歡迎訂制）

●上百種氣體傳感器可以隨時更換，系統帶有自動識別功能

●外殼防水、防風、防塵、防撞擊設計

●實時顯示監測數據，并生成對應的趨勢曲線

●可查看歷史實時數據，并同時生成曲線分析圖，列表和圖表樣式顯示歷史數據，方便對比查看

●同時顯示經緯度、高度、溫度、濕度、PM1、PM2.5、PM10、上百種氣體實時濃度值。

●檢測精度可達到ppb級。

●實時無線傳輸數據到地面端，也可以通過GPRS實時傳輸到服務器。

●自動采樣分析高精度分析儀器；

●具有良好的抗*力 ，數據能夠自動換算為標態濃度；

●各項資料自動傳輸、遠程自動和手動控制、故障診斷及報警等基本功能。

三、大氣環境監測系統

1 系統結構及工作原理

    這套系統主要包括無人飛行器、NE sensor氣體檢測、數傳/GPRS、地面站/服務器、數據處理軟件等構成。主要的作用于檢測大氣空氣質量AQI與應急檢測有毒有害氣體，其精度可以達到1PPB。改變了傳統固定點的檢測使得氣體檢測變得靈活、快速、準確、方便。

2 氣體濃度數據采集的軟件實現

　　氣體檢測這塊有著成千上萬種氣體種類、量程、精度等。我司為了簡化用戶的操作與成本。我司特設計一套7NE系列的傳感器。有著一整套完整的軟件信息系統，把所有可以檢測到的氣體種類我們有效的劃分開實現全部智能化的識別系統。客戶可以根據不同的檢測場景搭配不同的傳感器；使得無人機氣體檢測非常靈活不受荷載的影響。數據采集主要如下圖所示。

3傳輸協議

    根據7NE系列氣體傳感器的通訊方式可以采用模擬電壓、模擬電流、TTL、RS485，我司的采用的是RS485、TTL兩組通訊方式。

    串口波特率9600，校驗位無，8個數據位，1個停止位；數值為Hex

四、無人機飛行控制器臺

    地面接收系統的軟件Green Ear是專門設計的可用于上述監測檢測數據接收、解碼、顯示、處理、報告并向云端上傳的軟件，它與通用飛控軟件Mission Planner相結合，在獲取飛行路徑規劃及飛行器飛行姿態數據的基礎上加我司的氣體檢測設備的實時濃度值進行數據分析融合，并支持多探測器同步數據回傳和處理功能。

    數據分析平臺，主要功能應包括實時數據展示、歷史數據查詢、區域的GPS經緯度、時間等信息同步傳回地面接收系統。

(1)實時數據展示

    平臺可對各類監測數據進行實時展示。將空氣質量氣體傳感器數據、有害氣體應急監測數據匯入到統一平臺，統一管理，綜合展示。氣體傳感器數據以不同顏色代表不同污染級別。

以下為zui近1小時內的實時數據。

(2)歷史數據查詢

    將各點位的歷史監測數據進行簡單的統計分析，例如日變化分析、時間序列分析等，幫助采購方節約手動分析時間成本，同時還能夠幫助采購方了解基本污染狀況。

(3)區域污染概率分析

    通過計算一段時間內，各區域污染超標的累積概率，能夠得到經常發生污染的區域，即為超標重點區域，也可能為潛在污染源，管理者可根據分析結果對此類區域進行重點監管。

(4)污染排名統計

    實時排名分析讓采購方掌握的污染動態，歷史排名分析可以幫助采購方查找重點污染區域。

五、空氣質量網格化在線監測系統

    空氣質量網格化在線監測預警預報系統解決方案，平臺數據中心可提供所屬地區各監測點位數據的實時采集傳輸、實時監控空氣環境質量，實現在線數據查詢及報表統計、數據自動預警、環保信息綜合分析、數據歸集和排名反饋等，為環保的研究提供信息資源和手段，為環保業務管理提供統一的管理平臺。

分布式大氣污染物復合監測器

   深圳市圣凱安科技有限公司網格化空氣質量監測綜合解決方案針對城市、農村、居民區、工業園區，工地等存在有組織和無組織污染排放源的區域，進行全面、“網格化布點”，將目標區域均勻劃分為若干網格點，綜合固定監測和移動監測技術，形成精細的覆蓋整個區域的感知物聯網絡，實時監控多種污染物的濃度水平和分布規律，通過環保云平臺和大數據計算挖掘，確定區域空氣污染的主要成因和來源，并為預測預警、溯源及靶向治理等環保決策提供的大數據支持。

   該方案采用三層架構體系，即感知層、傳輸支撐層、應用層。數據經網格化感知設備采集后，通過傳輸支撐層網絡上傳到環保云計算平臺，提供軟硬件支撐環境和數據模型，在應用層上，實現基于網格化監控和大數據平臺的業務管理。

  深圳市圣凱安科技有限公司網格化空氣質量監測系統應用平臺層在環保數據中心的基礎上，充分利用大數據和環保云平臺等技術，綜合成熟的數據模型及算法，在實現的網格化監測功能的同時，為相關職能部門提供空氣質量預測預警、污染突發事件溯源及處置等決策支持。

  經過多次的自主研發，圣凱安科技無人機氣體檢測系統已廣泛應用于黨政機關、環保、電信、水利、交通、*等行業，為客戶創造了良好的社會價值和經濟效益。