基于无人机的区域环境监测物联网系统

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  摘 要:随着我国科学技术的发展,由数字化自动化控制的无人机技术广泛用于人们的日常生活中,通过基于无人机的区域环境监测物联网系统可以对周围环境做出系统化实时分析,因此被广泛运用于环境勘察、农业技术发展以交通信息管理行业。
  关键词:无人机;区域环境监测;物联网系统
  引言:基于无人机的区域环境监测系统是利用无人机本身的传感控制系统,以及无线射频技术将周围的数据进行收集,利用计算机系统对所收集信息进行分析,处理后传入到云端物联网系统中,方便人们的工作管理,提高其工作效率,实现我国产业信息化建设的全面发展。
  1无人机区域环境监测物联网系统的优势
  基于无人机的红外监控系统,传感器以及数据传输系统,可以将周围环境的地理位置信息,周围交通监控信息,实现图像式监控,该监控实现可以在一定时间和空间范围内全方面无死角实时监控,在监控系统中加入一定的人工智能手段,可以对实时发生的事件进行自动化处理,当系统识别出风险时,可以做到自动监控报警,自动处理,提高人员的工作效率和整个程序的应答效率。该系统的建设需要在特点的空间内布置相应的监控装置,安装结束后要对可视范围进行检索,防止出现监控死角,造成后期系统建设漏洞,同时做好相应的数据传导工作,利用特点的加密传输信号,保证信号传导的安全性和稳定性,防止由于信号弱,信号干扰对无人机操控系统的影响。物联网监控系统要从基础建设和软件开发等多方面入手,提高整个物联网的可控性,适用性,并结合实地所需减少人工工作量,进一步扩大信息化技术对人们生产生活的优势。
  2环境物联网系统整体设计
  物联网系统整体设计思想要根据其使用范围,精密度需要高低进行合理的规划,从无人机装置技术入手再到整个互联网软件开发,形成组件化开发到整体的设计方针。首先无人机装置设计上,根据使用类别的不同安装对应的传感装置。例如,用于安保系统的无人机装置,需要搭载红外传感装置以及夜视仪,能够在夜晚环境中对人员信息进行识别和判断,防止由于光线阴暗等因素对视频数据的影响,同时加入温度传感器可以实施检测人体温度,判断人员的往来,并对区域内的消防系统提供可靠的数据支持,实现更加全面的安保系统一体化建设。用于农业生产的无人机环境监控设备,需要搭载对应的温度、湿度以及光线传感系统,无人机在对农田进行监测时可以实时感知周围天气的变化,当面临极端天气时实现自动预警与报警。另外,一些需要定期喷洒农药的农田中,可以在无人机装置内搭载农药喷洒系统,将农药雾化喷洒,使得农作物更加容易吸收。通用无人机装置中,需要注重其数据储存模块以及数据传导模块的组装,提高整个数据传输的效率,加入防干扰和信号增强装置,可以更好的实现信号的接受与传递工作,无人机对地面做出的指示也能更好地应答。飞行装置设计上要注重于空气动力学相结合,提高无人机的灵敏度和人工可操作范围,其搭载的监控系统最好呈现为射线型,保证视频可视范围呈现更大的广角,更好地实现全面位监测。
  3系统硬件设计
  无人机控制系统可以由无线信号进行操控,对需要监测的范围进行程序编写,使得无人机可以在不用人工控制的情况下完成基本的工作单元,实现自动化起飞,自动化降落等工作。基于北斗数字化技术的监控硬件可以实现监测数据的三维视图表现。利用三维视图可以直观的表现出整个区域的地理图像,对整个环境的结构组成以计算机建模的形式实现动态分析。三维视图的直观表现可以对地点和人员调配做出细致的规划,同时运用一定的科学技术手段去规避可以存在的风险。无人机飞行过程需要加入一定的避雷措施,防止因为自然灾害对整个机体的危害。雷雨天气时,雷电会导致整个监控设备出现高负载和磁暴现象情况出现,整个飞机设备的材料对雷电的承载能力有限,不但对设备造成极大的危害,而且易发生安全事故。避雷装置的安装,可以有效避免雷雨天气的影响,在安装前要做整个测量设备的结构进行分析,选择科学有效的安装位置,同进行相关的实验工作,保障避雷装置的有效性。
  4物联网系统软件开发
  为了提高环境监测物联网系统管理的效率和分辨能力,大部分采用一定的云计算智能算法,通过深度学习的神经网络,可以让无人机面临不同工作时进入到深度学习状态,分析可能存在的时间类型,做出智能化的判断分析,由神经AI系统控制,实现自动化管理自动化监测。神经网络中,每一个代码都代表着一个神经元,软件运行时,神经元就会通过高速的神经细胞传导进入中枢网络,实现牵一发而动全身的效果,提高了整个物联网数据过程的联动性和快速应答能力。现在主流的物联网主页设计方式思想是分流治之,把复杂的页面分成不同的部分,对整个监控系统的搜索栏,提示框等部分进行分类写入,最后再拼接到一块。可以实现分类使管理具有较强的维护性,如果某一部分的组件不需要的时候,这需要把对应部分的代码删除,就可以清除这一个部分的内容。其次可以实现不同组件的复用功能,在导航页面和轮动页面之间如果有相同的操作,就可以对同一代码进行复制,运用到不同领域当中省去了很多重写代码的时间,提高了程序写入的工作效率。物联网系统的开发需要实现从PC端到移动端的数据共通,可以使得人们的操作无人机监测系统时,不会因为终端原因造成数据遗失或是工作疏忽,利用云端网路将无人机系统与安卓手机端系统进行判定,极大的方便了监测管理效率。
  结束语:基于无人机区域环境监测物联网系统已经被用于大多领域,其开发上要从自身硬件做起,根据实际需要在无人机中加入对应的传感器和控制系统,在物联网系统建设上注重深度学习和人工智能开发领域的探索,保证数据传导的安全性和高效性。进一步扩大无人可视范围,以及人工操作的精密,实现区域内无死角监测,从监测精密和监测数据处理上入手,做好我国数字信息化基础建设工作。
  参考文献:
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  (湖南省衡阳生态环境监测中心,湖南 衡阳421000)
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