מחקר חדשני של Drone Technologies עבור איכות אוויר סביבתית

כתובת: The New Frontier in Air Quality Monitoring

איכות אוויר ירודה היא אחד האיומים הסביבתיים הדוחקים ביותר של זמננו, מקושרת למיליוני מקרי מוות בטרם עת מדי שנה ממחלות נשימה וכלי דם.שיטות ניטור מסורתיות - ריצוף תחנות קרקע ו-Sampling ידני - לספק נתונים יקרים אך מוגבלים.תחנות אלה הן בשפע, יקר לשמור על חיישנים, ולעתים קרובות לא מצליח לתפוס את יכולת הפינוי המרחבית של חומרים ברחבי הערים, אזורי תעשייה, או מרוחקים בשנים האחרונות, כמו רחום כלי רכב מורכבים, אשר ניתן למצוא את איכות הסביבה.

קידום Drone Sensor Technologies

הליבה של כל מערכת הערכה מבוססת על אוויר היא המטען של חיישנים.המינול האחרון אפשר לחוקרים לארוז מכשירים ברמת מעבדה לתוך חבילות משקל, כוח נמוך המתאים ל- UAVs. חיישנים אלה לזהות מגוון רחב של מזהמים ופרמטרים סביבתיים.

חיישנים חשובים

(PM) במיוחד PM, PMIRMOFLT:02.50303IRLT:1 ו- PMIFLT:2101010FLT 3: הוא דאגה עיקרית לבריאות הציבור.קומפקטית חלקיקים אופטית וערפילית עכשיו לטוס על מל"טים, מתן ספירות חלקיקים בזמן אמת וחלוקות בגודל.

חיישנים גזים עבור קריטריה זיהום

חיישנים אלקטרוכימיים ומתכת-חמצני מותאמים ל-UAVs כדי לזהות דו חמצני חנקן (NOFillo:02FLT:1), sulfur דו-חמצני (SOIRFLT:2FLT 3:2FLT 3:3)), מעבדים של אורטרול (OFLT:43FLT:5FLT: 5), ופחמן פחמן חד-חמצני (CO) משלבים מודלים טמפרטורה ולחות לתקני פיצוי כדי לשפר את התקני דיוק (סימולציות) ו-FID2Fensigital)

טכנולוגיות אופטיות ומרוחקות

מעבר לחיישנים נקודה, מזל"טים יכולים לשאת מכשירים אופטיים כגון מצלמות hyperspectral ודימויים תרמיים. Hyperspectral הדמיה מזהה טביעות אצבע כימיות של גזים בספקטרום אינפרא אדום גלוי וספקטרום, המאפשר מיפוי של זיהום צנחים מרחוק.מצלמות הרמימאליות לזהות חתימות חום מערימות תעשייתיות או שריפות קרקעיות, לעתים קרובות מתואמות עם פליטות של חלקיקים ו-VOCs אלה.

היתרונות העיקריים של ניטור איכות אוויר מבוסס ד"רון

ד"רונים מציעים מספר יתרונות ברורים על תחנות ניטור מסורתיות ומטוסים מאוישים:

יישומים ברחבי המגזרים

איכות אוויר עירונית

(הערים הן פסיפסים של מיקרונוביוריונים (Derones) שטסו לאורך מסדרונות התנועה, בתי ספר קרובים, ודרך פארקים יכולים למפות NOFLT:0203FLT:1 ו- PM חםspots. in a Point study, חוקרים בבייג'ינג השתמשו ב- octocopters מצוידים עם צגים קלים כדי לייצר מפות של PMFillos:2LT3, בין כוכבים עירוניים, לבין אזורי הגנה על פני שטח של 3Flow-Fercer.

דרישות תעשייתיות

(המתיישבים והמפעילים של הצמח משתמשים ברחפנים כדי לפקח על פליטות מזיקוק, מחסניות אדמה ותחנות כוח.לדוגמה, ניתן לזהות דליפות מתאן מתשתית גז טבעי באמצעות טונופול דיסטודה לייזר ספיגה (TDLAS) על מזל"ט, ובכך למנוע דליפות יזום שאינן נראות לעין העירומה.

פיקוח חקלאי וכפר

באזורים כפריים, מזל"טים להעריך את ההשפעה של שריפת חקלאות, יישום דשן, ופעולות בעלי חיים על איכות האוויר המקומית. Ammonia (NHoriFLT:0303FLT:1) מפריים תורמים לייצור חלקיקים דק וחומצה אקולוגית.קומפקטי NHFLT:23FLT 3: חיישנים על מל"טים יכולים למפות ריכוזים על פני שדות, להנחות חקלאות מדויקת, בנוסף למעשנים, ומרפאות אמיתיים.

תגובה לאסון והערכה פוסט-אפילו

לאחר אירועים כמו פיצוצים תעשייתיים, התפרצויות געשיות, או שריפות גדולות, מזל"טים פרוסים למדידת גזים רעילים ומדכאים באזור הנגוע.מגיבים ראשונים משתמשים במידע זה כדי להקים מקלטים בטיחותיים ואזורי פינוי.אש הצמח הכימי של 2019 בטקסס ראה רחפנים טסים ישירות לענני עשן כדי להעביר רמות isocianate חזרה למפקדים, משימה מסוכנת מדי עבור מטוסים מאוישים.

שילוב עם בינה מלאכותית ו-Data Analytics

נפח הנתונים המיוצרים על ידי טיסות מזל"טים הוא עצום.מכונות למידה אלגוריתמים עכשיו לעבד את הנתונים האלה כדי לזהות מקורות זיהום, סיווג סוגי פליטה, וחיזוי דפוסי פיזור. רשתות עצביות מהפכת יכול לנתח תמונות תרמיות היפר-ספקטרום כדי לזהות דליפות כי אחרת יהיה להחמיץ. על גבי משטח מחשוב מחשוב מאפשר לרחפנים להתאים את נתיבי הטיסה שלהם בזמן אמת כדי לעקוב אחר זיהום, איסוף נתונים מבטיח גישה למידה יעילה יותר מאשר שיטות למידה יעילות.

אתגרים ושיקום הארדס

למרות ההבטחה, כמה מכשולים להאט את האימוץ הנרחב:

כיוונים עתידיים: סווממים, אינסוף זמן, ותחזיות היפרקלוריות

הדור הבא של טכנולוגיית המל"טים מבטיח אפילו יכולות גדולות יותר.רווממים של רחפנים קטנים, מתואמת באמצעות רשתות mesh, יכול לכסות ערים שלמות בו זמנית, יצירת מפה של זיהום דינמי, תלת-ממדית VTOL (המראה הטרוף וההנחת) מטוסים משלבים את היכולת המרחפת של רב-רוטורים עם יעילות ארוכת טווח של כנפיים קבועות, המאפשרות טיסות של כמה שעות בצד החיישן, חוקרים מפתחים ניתוח מעבדה-צ'י שיכול לזהות תרכובות כימיות או לבצע ניתוח כימיות כבדות, או פתורות, או , או פתורות, אשר יכולות לזהות טמפרטורות אורגניות, או גורמות לזיהומים של תרכובות, או ארוכות כבדות של מתכות כבדות, או פתורות של מתכות כבדות, או פתורות של מתכות כבדות, או פתורות, או פתורות של מתכות אורגניות, או פתורות, אשר יכולות לזהות גורמות לאימון של מתכות כבדות של מתכות כבדות של מתכות אורגניות של מתכות כבדות של מתכות כבדות של מתכות אורגניות, או פתורות של מתכות כבדות של מתכות כבדות, אשר יכולות לזהות פתורות, אשר יכולות לזהות פתורות, או פתורות של

אינטגרציה עם נתונים וחיישנים קרקעיים יניבו רשתות ניטור מרובות-resolution.דמיין מערכת שבה לוויין מזהה נקודה חמה זיהום גדול, באופן אוטומטי לפרוס כלי רחפן כדי לאשר את המקור ואת הפרופיל האנכי, ולאחר מכן שולח קבוצות קרקע עם צגים ניידים.מערכות ניהול אוויריות אוטומטיות כאלה נעים מטיפוס למיזמים טייסים בערים כמו לונדון ולוס אנג'לס.

מסקנה

טכנולוגיות מזל"טים חדשניות משנות באופן יסודי את האופן שבו אנו מעריכים ולנהל איכות אוויר סביבתית.מרחובות של מטרופולין מחוספס לעשן של צמחים תעשייתיים ואת הקצוות של המשתנים של שריפות בר, מזל"טים מספקים נתונים שלא ניתן היה להגיע קודם לכן בעלות סבירה.בעוד אתגרים סביב דיוק חיישן, סיבולת, ורגולציה מתמשכת, התקדמות מהירה באלקטרוניקה, טכנולוגיה, מלאכותי ואינטליגנציה מלאכותית להמשיך את הגבולות האפשריים של בריאותית, כמו גם כן, כמו גם חלק חיוני יותר, כמו גם אמצעי אבטחה, כמו גם אמצעי אבטחה, כמו גם אמצעי אבטחה חיוניים, כמו גם במקומות חיוניים יותר.