CN104155994A - 一种基于无人机的城市工程环境监测方法 - Google Patents

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CN104155994A CN201410390288.8A CN201410390288A CN104155994A CN 104155994 A CN104155994 A CN 104155994A CN 201410390288 A CN201410390288 A CN 201410390288A CN 104155994 A CN104155994 A CN 104155994A
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徐寅龙
马晓卫
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Abstract

本发明涉及一种基于无人机的城市工程环境监测方法，其包括如下具体方法：1）根据工程现场环境对无人机的航线进行规划；2）设置无人机按照步骤1）中设定的航线进行巡航，同时通过无人机、以及搭载在无人机上的噪声检测仪与灰尘检测仪对工程现场的噪声与工程现场空气内的灰尘浓度进行实时监测；3）对于步骤2）中，无人机进行实时监测过程中，当工程现场的噪声与工程现场空气内的灰尘浓度超过峰值时，通过搭载在无人机上的遥感设备记录工程现场的图像数据；采用上述基于无人机的城市工程环境监测方法，其可有效检测城市内工程现场中的噪音与灰尘浓度，并通过遥感设备获取噪音与灰尘浓度超出峰值的工程现象的图像数据，便于对其进行监管。

Description

一种基于无人机的城市工程环境监测方法
技术领域
本发明涉及一种城市环境监测方法，尤其是一种基于无人机的城市工程环境监测方法。
背景技术
随着城市化的推进，城市内的建筑等工程现场日益增多，随之而来的既是工程施工造成的环境影响。工程现场对城市的环境影响主要体现在噪音与灰尘浓度两方面，现有的监管措施往往通过工程现场周围的居民主动举报，或通过特定人员进行监管，其受时间与空间的影响，无法显示实时监测，其监测角度也未能实现全方位的监测。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于无人机的城市工程环境监测方法，其可对城市内建筑等工程现场的环境指标进行实时监测并记录图像数据。
为解决上述技术问题，本发明涉及一种基于无人机的城市工程环境监测方法，其包括如下具体方法：
1） 根据工程现场环境对无人机的航线进行规划；
2） 设置无人机按照步骤1）中设定的航线进行巡航，同时通过无人机、以及搭载在无人机上的噪声检测仪与灰尘检测仪对工程现场的噪声与工程现场空气内的灰尘浓度进行实时监测；
3） 对于步骤2）中，无人机进行实时监测过程中，当工程现场的噪声与工程现场空气内的灰尘浓度超过峰值时，通过搭载在无人机上的遥感设备记录工程现场的图像数据；
4） 对于步骤2）中，无人机进行实时监测过程中，当检测到存在工程现场内存在物体坠落时，通过搭载在无人机上的语音装置进行提示。
作为本发明的一种改进，所述步骤1）中，对无人机进行航线规划的具体方法为：
2.1）  将工程现场内低于无人机飞行高度的区域分割为多个矩形区域，每个矩形区域内设置多个第一定位点，设置无人机依次通过上述第一定位点；
2.2）  对于工程现场中高于无人机飞行高度的区域，以该区域的中心设备或建筑为圆心，在该区域边缘设置多个位于同一水平环形区域上的第二定位点，设置无人机依次通过第二定位点。
采用上述设计，其可通过对工程现场内不同高度区域进行分别巡航，从而避免无人机巡航过程中触碰至建筑设施，从而造成双方的损坏。
作为本发明的一种改进，所述无人机的飞行高度至少为5米，其可避免无人机在巡航过程中对地面工作人员或设备造成影响，并能够检测高空中漂浮的灰尘，从而获取更为精确的灰尘浓度数值。
作为本发明的一种改进，任意矩形区域内定位点的数量至少为3个；任意环形区域内定位点的数量至少为5个，采用上述设计，其可确保无人机对工程现场内的各个区域进行巡航，避免出现巡航死角。
作为本发明的一种改进，所述步骤3）中，工程现场内噪声峰值至少为75分贝；工程现场内灰尘浓度峰值至少为10mg/m3。
作为本发明的一种改进，所述步骤3）中，当无人机监测至工程现场的灰尘浓度超过峰值时，无人机在其所在位置上升至离地高度至少为10米的位置，并在上升过程中记录竖直方向上各个位置的灰尘浓度。采用上述设计，其可测量同一工程地点在数值方向上各个位置的灰尘浓度，从而得知灰尘的扩散影响。
作为本发明的一种改进，所述步骤4）中，无人机检测物体坠落的方法为，通过搭载在无人机上方的摄像装置对无人机航线内的工程现场进行实时监测。
作为本发明的一种改进，所述无人机巡航过程中，当无人机执行步骤2.1）时，摄像装置处于关闭状态；当无人机执行步骤2.2）时，摄像装置处于工作状态，且正对于无人机的上方。采用上述设计，其可在避免多余工作的前提下，有效检测工程现场内较高设施可能存在的高空坠物现象。
采用上述基于无人机的城市工程环境监测方法，其可有效检测城市内工程现场中的噪音与灰尘浓度，并通过遥感设备获取噪音与灰尘浓度超出峰值的工程现象的图像数据，便于对其进行监管；同时，无人机在巡航过程中可监测工程现场可能存在的高空坠物，并向地面人员进行提示，从而保证地面工程人员的安全。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
一种基于无人机的城市工程环境监测方法，其包括如下具体方法：
1） 根据工程现场环境对无人机的航线进行规划；
2） 设置无人机按照步骤1）中设定的航线进行巡航，同时通过无人机、以及搭载在无人机上的噪声检测仪与灰尘检测仪对工程现场的噪声与工程现场空气内的灰尘浓度进行实时监测；
3） 对于步骤2）中，无人机进行实时监测过程中，当工程现场的噪声与工程现场空气内的灰尘浓度超过峰值时，通过搭载在无人机上的遥感设备记录工程现场的图像数据；
4） 对于步骤2）中，无人机进行实时监测过程中，当检测到存在工程现场内存在物体坠落时，通过搭载在无人机上的语音装置进行提示。
作为本发明的一种改进，所述步骤1）中，对无人机进行航线规划的具体方法为：
2.3）  将工程现场内低于无人机飞行高度的区域分割为多个矩形区域，每个矩形区域内设置多个第一定位点，设置无人机依次通过上述第一定位点；
2.4）  对于工程现场中高于无人机飞行高度的区域，以该区域的中心设备或建筑为圆心，在该区域边缘设置多个位于同一水平环形区域上的第二定位点，设置无人机依次通过第二定位点。
采用上述设计，其可通过对工程现场内不同高度区域进行分别巡航，从而避免无人机巡航过程中触碰至建筑设施，从而造成双方的损坏。
作为本发明的一种改进，所述无人机的飞行高度至少为5米，其可避免无人机在巡航过程中对地面工作人员或设备造成影响，并能够检测高空中漂浮的灰尘，从而获取更为精确的灰尘浓度数值。
作为本发明的一种改进，任意矩形区域内定位点的数量为3个；任意环形区域内定位点的数量为5个，采用上述设计，其可确保无人机对工程现场内的各个区域进行巡航，避免出现巡航死角。
作为本发明的一种改进，所述步骤3）中，工程现场内噪声峰值为75分贝；工程现场内灰尘浓度峰值为10mg/m3。
作为本发明的一种改进，所述步骤3）中，当无人机监测至工程现场的灰尘浓度超过峰值时，无人机在其所在位置上升至离地高度至少为10米的位置，并在上升过程中记录竖直方向上各个位置的灰尘浓度。采用上述设计，其可测量同一工程地点在数值方向上各个位置的灰尘浓度，从而得知灰尘的扩散影响。
作为本发明的一种改进，所述步骤4）中，无人机检测物体坠落的方法为，通过搭载在无人机上方的摄像装置对无人机航线内的工程现场进行实时监测。
作为本发明的一种改进，所述无人机巡航过程中，当无人机执行步骤2.1）时，摄像装置处于关闭状态；当无人机执行步骤2.2）时，摄像装置处于工作状态，且正对于无人机的上方。采用上述设计，其可在避免多余工作的前提下，有效检测工程现场内较高设施可能存在的高空坠物现象。
采用上述基于无人机的城市工程环境监测方法，其可有效检测城市内工程现场中的噪音与灰尘浓度，并通过遥感设备获取噪音与灰尘浓度超出峰值的工程现象的图像数据，便于对其进行监管；同时，无人机在巡航过程中可监测工程现场可能存在的高空坠物，并向地面人员进行提示，从而保证地面工程人员的安全。本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

Claims (8)

1.一种基于无人机的城市工程环境监测方法，其特征在于，所述基于无人机的城市工程环境监测方法包括如下具体方法：
1）根据工程现场环境对无人机的航线进行规划；
2）设置无人机按照步骤1）中设定的航线进行巡航，同时通过无人机、以及搭载在无人机上的噪声检测仪与灰尘检测仪对工程现场的噪声与工程现场空气内的灰尘浓度进行实时监测；
对于步骤2）中，无人机进行实时监测过程中，当工程现场的噪声与工程现场空气内的灰尘浓度超过峰值时，通过搭载在无人机上的遥感设备记录工程现场的图像数据；
3）对于步骤2）中，无人机进行实时监测过程中，当检测到存在工程现场内存在物体坠落时，通过搭载在无人机上的语音装置进行提示。
2.按照权利要求1所述的基于无人机的城市工程环境监测方法，其特征在于，所述步骤1）中，对无人机进行航线规划的具体方法为：
2.1）将工程现场内低于无人机飞行高度的区域分割为多个矩形区域，每个矩形区域内设置多个第一定位点，设置无人机依次通过上述第一定位点；
2.2）对于工程现场中高于无人机飞行高度的区域，以该区域的中心设备或建筑为圆心，在该区域边缘设置多个位于同一水平环形区域上的第二定位点，设置无人机依次通过第二定位点。
3.按照权利要求2所述的基于无人机的城市工程环境监测方法，其特征在于，所述无人机的飞行高度至少为5米。
4.按照权利要求2或3所述的基于无人机的城市工程环境监测方法，其特征在于，任意矩形区域内定位点的数量至少为3个；任意环形区域内定位点的数量至少为5个。
5.按照权利要求1所述的基于无人机的城市工程环境监测方法，其特征在于，所述步骤3）中，工程现场内噪声峰值至少为75分贝；工程现场内灰尘浓度峰值至少为10mg/m3。
6.按照权利要求5所述的基于无人机的城市工程环境监测方法，其特征在于，所述步骤3）中，当无人机监测至工程现场的灰尘浓度超过峰值时，无人机在其所在位置上升至离地高度至少为10米的位置，并在上升过程中记录竖直方向上各个位置的灰尘浓度。
7.按照权利要求1所述的基于无人机的城市工程环境监测方法，其特征在于，所述步骤4）中，无人机检测物体坠落的方法为，通过搭载在无人机上方的摄像装置对无人机航线内的工程现场进行实时监测。
8.按照权利要求2或7所述的基于无人机的城市工程环境监测方法，其特征在于，所述无人机巡航过程中，当无人机执行步骤2.1）时，摄像装置处于关闭状态；当无人机执行步骤2.2）时，摄像装置处于工作状态，且正对于无人机的上方。
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