基于無人機的區域環境監測物聯網系統

趙紅星

摘 要：隨著我國科學技術的發展，由數字化自動化控制的無人機技術廣泛用于人們的日常生活中，通過基于無人機的區域環境監測物聯網系統可以對周圍環境做出系統化實時分析，因此被廣泛運用于環境勘察、農業技術發展以交通信息管理行業。

關鍵詞：無人機;區域環境監測;物聯網系統

引言：基于無人機的區域環境監測系統是利用無人機本身的傳感控制系統，以及無線射頻技術將周圍的數據進行收集，利用計算機系統對所收集信息進行分析，處理后傳入到云端物聯網系統中，方便人們的工作管理，提高其工作效率，實現我國產業信息化建設的全面發展。

1無人機區域環境監測物聯網系統的優勢

基于無人機的紅外監控系統，傳感器以及數據傳輸系統，可以將周圍環境的地理位置信息，周圍交通監控信息，實現圖像式監控，該監控實現可以在一定時間和空間范圍內全方面無死角實時監控，在監控系統中加入一定的人工智能手段，可以對實時發生的事件進行自動化處理，當系統識別出風險時，可以做到自動監控報警，自動處理，提高人員的工作效率和整個程序的應答效率。該系統的建設需要在特點的空間內布置相應的監控裝置，安裝結束后要對可視范圍進行檢索，防止出現監控死角，造成后期系統建設漏洞，同時做好相應的數據傳導工作，利用特點的加密傳輸信號，保證信號傳導的安全性和穩定性，防止由于信號弱，信號干擾對無人機操控系統的影響。物聯網監控系統要從基礎建設和軟件開發等多方面入手，提高整個物聯網的可控性，適用性，并結合實地所需減少人工工作量，進一步擴大信息化技術對人們生產生活的優勢。

2環境物聯網系統整體設計

物聯網系統整體設計思想要根據其使用范圍，精密度需要高低進行合理的規劃，從無人機裝置技術入手再到整個互聯網軟件開發，形成組件化開發到整體的設計方針。首先無人機裝置設計上，根據使用類別的不同安裝對應的傳感裝置。例如，用于安保系統的無人機裝置，需要搭載紅外傳感裝置以及夜視儀，能夠在夜晚環境中對人員信息進行識別和判斷，防止由于光線陰暗等因素對視頻數據的影響，同時加入溫度傳感器可以實施檢測人體溫度，判斷人員的往來，并對區域內的消防系統提供可靠的數據支持，實現更加全面的安保系統一體化建設。用于農業生產的無人機環境監控設備，需要搭載對應的溫度、濕度以及光線傳感系統，無人機在對農田進行監測時可以實時感知周圍天氣的變化，當面臨極端天氣時實現自動預警與報警。另外，一些需要定期噴灑農藥的農田中，可以在無人機裝置內搭載農藥噴灑系統，將農藥霧化噴灑，使得農作物更加容易吸收。通用無人機裝置中，需要注重其數據儲存模塊以及數據傳導模塊的組裝，提高整個數據傳輸的效率，加入防干擾和信號增強裝置，可以更好的實現信號的接受與傳遞工作，無人機對地面做出的指示也能更好地應答。飛行裝置設計上要注重于空氣動力學相結合，提高無人機的靈敏度和人工可操作范圍，其搭載的監控系統最好呈現為射線型，保證視頻可視范圍呈現更大的廣角，更好地實現全面位監測。

3系統硬件設計

無人機控制系統可以由無線信號進行操控，對需要監測的范圍進行程序編寫，使得無人機可以在不用人工控制的情況下完成基本的工作單元，實現自動化起飛，自動化降落等工作。基于北斗數字化技術的監控硬件可以實現監測數據的三維視圖表現。利用三維視圖可以直觀的表現出整個區域的地理圖像，對整個環境的結構組成以計算機建模的形式實現動態分析。三維視圖的直觀表現可以對地點和人員調配做出細致的規劃，同時運用一定的科學技術手段去規避可以存在的風險。無人機飛行過程需要加入一定的避雷措施，防止因為自然災害對整個機體的危害。雷雨天氣時，雷電會導致整個監控設備出現高負載和磁暴現象情況出現，整個飛機設備的材料對雷電的承載能力有限，不但對設備造成極大的危害，而且易發生安全事故。避雷裝置的安裝，可以有效避免雷雨天氣的影響，在安裝前要做整個測量設備的結構進行分析，選擇科學有效的安裝位置，同進行相關的實驗工作，保障避雷裝置的有效性。

4物聯網系統軟件開發

為了提高環境監測物聯網系統管理的效率和分辨能力，大部分采用一定的云計算智能算法，通過深度學習的神經網絡，可以讓無人機面臨不同工作時進入到深度學習狀態，分析可能存在的時間類型，做出智能化的判斷分析，由神經AI系統控制，實現自動化管理自動化監測。神經網絡中，每一個代碼都代表著一個神經元，軟件運行時，神經元就會通過高速的神經細胞傳導進入中樞網絡，實現牽一發而動全身的效果，提高了整個物聯網數據過程的聯動性和快速應答能力。現在主流的物聯網主頁設計方式思想是分流治之，把復雜的頁面分成不同的部分，對整個監控系統的搜索欄，提示框等部分進行分類寫入，最后再拼接到一塊。可以實現分類使管理具有較強的維護性，如果某一部分的組件不需要的時候，這需要把對應部分的代碼刪除，就可以清除這一個部分的內容。其次可以實現不同組件的復用功能，在導航頁面和輪動頁面之間如果有相同的操作，就可以對同一代碼進行復制，運用到不同領域當中省去了很多重寫代碼的時間，提高了程序寫入的工作效率。物聯網系統的開發需要實現從PC端到移動端的數據共通，可以使得人們的操作無人機監測系統時，不會因為終端原因造成數據遺失或是工作疏忽，利用云端網路將無人機系統與安卓手機端系統進行判定，極大的方便了監測管理效率。

結束語：基于無人機區域環境監測物聯網系統已經被用于大多領域，其開發上要從自身硬件做起，根據實際需要在無人機中加入對應的傳感器和控制系統，在物聯網系統建設上注重深度學習和人工智能開發領域的探索，保證數據傳導的安全性和高效性。進一步擴大無人可視范圍，以及人工操作的精密，實現區域內無死角監測，從監測精密和監測數據處理上入手，做好我國數字信息化基礎建設工作。

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（湖南省衡陽生態環境監測中心，湖南 衡陽421000）