本發(fā)明涉及一種污染源監(jiān)控整體方案，尤其涉及一種環(huán)境污染云圖分析繪制系統(tǒng)以及污染云圖繪制方法。

背景技術(shù)：

一些污染事件特別容易釀成災(zāi)害，在污染事件初期需要第一時(shí)間對(duì)污染物進(jìn)行監(jiān)測，以便科學(xué)有效的制定后續(xù)的處理方案。在污染事件中，許多是空氣污染，污染物泄露，由于自身的揮發(fā)以及燃燒爆炸后，污染物燃燒爆炸產(chǎn)生的擴(kuò)散，形成一個(gè)立體的污染，而污染源多是一個(gè)點(diǎn)或多個(gè)點(diǎn)，如果能夠通過特定方法間接觀察，且能夠繪制出污染擴(kuò)散的云圖以及污染擴(kuò)散的軌跡，并據(jù)此推斷出擴(kuò)散趨勢(shì)，則后續(xù)的污染處理方案的制定便可以更加科學(xué)合理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種環(huán)境污染云圖分析繪制系統(tǒng)以及污染云圖繪制方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的一種技術(shù)方案為：一種環(huán)境污染云圖分析系統(tǒng)，包括：處理器以及均與處理器信號(hào)連接的標(biāo)識(shí)煙無人機(jī)和觀察相機(jī)，所述觀察相機(jī)能夠搭載在觀察車，也能夠搭載在無人機(jī)上；

所述觀察車上設(shè)置有通訊裝置、相機(jī)和定位裝置；

所述觀察無人機(jī)上設(shè)置有通訊裝置、相機(jī)和定位裝置；

所述標(biāo)識(shí)煙無人機(jī)上設(shè)置有通訊裝置、拉煙器和定位裝置。

本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述拉煙器包括若干個(gè)圓形的拉煙板，若干個(gè)拉煙板圓心處均串接在轉(zhuǎn)軸上，所述轉(zhuǎn)軸由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，相鄰兩拉煙板之間設(shè)置間距。

本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述拉煙板為中空結(jié)構(gòu)，所述拉煙板上表面設(shè)置有若干個(gè)通孔，所述中空結(jié)構(gòu)的空腔內(nèi)填充有拉煙粉末。

本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述觀察無人機(jī)和所述標(biāo)識(shí)煙無人機(jī)上均設(shè)置有紅外線水平儀。

本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述繪制系統(tǒng)包括至少一個(gè)標(biāo)識(shí)煙無人機(jī)和至少一個(gè)觀察相機(jī)。

本發(fā)明采用的另一種技術(shù)方案為：一種使用分析繪制系統(tǒng)進(jìn)行的云圖繪制方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）確定污染源位置，然后在污染源附近選取一個(gè)參照位置；

（2）標(biāo)識(shí)煙無人機(jī)在參照位置處的垂直方向上選取若干個(gè)高度層，并在每個(gè)高度層釋放標(biāo)識(shí)煙團(tuán)；

（3）在標(biāo)識(shí)煙團(tuán)釋放時(shí)以及釋放完畢后，不同的觀察相機(jī)在同一時(shí)間點(diǎn)分別從不同角度同步拍照并形成一個(gè)照片組，按照時(shí)間先后順序排列若干個(gè)時(shí)間點(diǎn)各自對(duì)應(yīng)的照片組并形成照片；

（4）處理器處理照片流中的標(biāo)識(shí)煙團(tuán)的時(shí)間信息、位置信息和高度信息，繪制每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的參照污染云圖，并比對(duì)不同照片組的標(biāo)識(shí)煙團(tuán)形成參照污染擴(kuò)散軌跡圖；

通過污染源位置和參照位置的區(qū)別，將繪制的參照污染云圖轉(zhuǎn)換成污染云圖，將繪制的參照污染擴(kuò)散軌跡圖轉(zhuǎn)換成污染擴(kuò)散軌跡圖。

本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，標(biāo)識(shí)煙無人機(jī)在釋放每個(gè)標(biāo)識(shí)煙團(tuán)時(shí)，均將釋放時(shí)間信息和釋放高度信息反饋到處理器。

本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，每個(gè)所述照片組均包括至少一張觀察車在地面拍攝標(biāo)識(shí)煙團(tuán)照片和至少一張觀察無人機(jī)在空中拍攝標(biāo)識(shí)煙團(tuán)照片，且每個(gè)照片組還包括拍攝時(shí)間信息。

本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，在參照位置的不同高度選取各自對(duì)應(yīng)顏色的標(biāo)識(shí)煙團(tuán)。

本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，每個(gè)高度的標(biāo)識(shí)煙團(tuán)的水平面積大小與污染源位置的污染物水平面積大小吻合。

本發(fā)明解決了背景技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明具備以下有益效果：

（1）通過選取污染源位置附近的參照位置，并且確定參照位置的氣象條件與污染源位置的氣象條件相對(duì)一致，如風(fēng)速、風(fēng)向基本一致，且遮擋物與風(fēng)向之間的相對(duì)位置關(guān)系也保持一致。這樣參照位置便存在了與污染源位置相同的氣象擴(kuò)散參考基礎(chǔ)。

（2）采用標(biāo)識(shí)煙的方式模擬污染物在空氣中污染源剛剛擴(kuò)散出去的污染物的擴(kuò)散范圍，形成可視的污染物在一定氣象條件下在空氣中擴(kuò)散的模擬狀況，并通過觀察相機(jī)從不同角度拍照，還原再現(xiàn)污染物擴(kuò)散的立體云圖。

（3）通過不同高度使用不同顏色的標(biāo)識(shí)煙，可以更好的區(qū)分每個(gè)高度的擴(kuò)散移動(dòng)情況，也可以觀察不同高度層之間標(biāo)識(shí)煙的變化情況。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

一種環(huán)境污染云圖分析系統(tǒng)，包括：處理器以及均與處理器信號(hào)連接的標(biāo)識(shí)煙無人機(jī)和觀察相機(jī)，觀察相機(jī)能夠搭載在觀察車，也能夠搭載在無人機(jī)上；

觀察車上設(shè)置有通訊裝置、相機(jī)和定位裝置，觀察車可以設(shè)置若干輛，通過機(jī)動(dòng)的方式不斷從不同的角度以仰角的形式拍攝標(biāo)識(shí)煙團(tuán)，其中拍攝信息包括：圖片、拍攝時(shí)間、拍攝位置以及拍攝高度。

觀察無人機(jī)上設(shè)置有通訊裝置、相機(jī)和定位裝置，觀察無人機(jī)可以設(shè)置若干架，通過機(jī)動(dòng)的方式不斷從不同的角度以仰角、俯角或平角的形式拍攝標(biāo)識(shí)煙團(tuán)，其中拍攝信息包括：圖片、拍攝時(shí)間、拍攝位置以及拍攝高度。

標(biāo)識(shí)煙無人機(jī)上設(shè)置有通訊裝置、拉煙器和定位裝置，標(biāo)識(shí)煙無人機(jī)通過在參照位置選取若干個(gè)高度位置以釋放標(biāo)識(shí)煙團(tuán)的形式還原污染源，其釋放標(biāo)識(shí)煙時(shí)，同時(shí)也將釋放的時(shí)間信息反饋到處理器，以便處理器通過分析照片及時(shí)間信息還原標(biāo)識(shí)煙團(tuán)的擴(kuò)散移動(dòng)情況。

拉煙器包括若干個(gè)圓形的拉煙板，若干個(gè)拉煙板圓心處均串接在轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)軸由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，相鄰兩拉煙板之間設(shè)置間距。

拉煙板為中空結(jié)構(gòu)，拉煙板上表面設(shè)置有若干個(gè)通孔，中空結(jié)構(gòu)的空腔內(nèi)填充有拉煙粉末，不同的拉煙板可以攜帶不同顏色的拉煙粉末，通過轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)對(duì)應(yīng)的拉煙板高速旋轉(zhuǎn)，可以更好的釋放標(biāo)識(shí)煙。

拉煙粉末為固態(tài)化學(xué)燃料及顏料加工混合在一起的混合粉末，經(jīng)加工后裝在拉煙板的中空結(jié)構(gòu)內(nèi)，用電子點(diǎn)火器點(diǎn)燃后徐徐燃燒發(fā)出的煙霧。停止拉煙時(shí)，將拉煙板上的通孔密封閉合，使混合粉末停止燃燒即可，安全可靠，即點(diǎn)即燃出煙。

繪制系統(tǒng)包括若干個(gè)標(biāo)識(shí)煙無人機(jī)和若干個(gè)觀察相機(jī)。

一種分析繪制系統(tǒng)進(jìn)行的云圖繪制方法，包括以下步驟：

（1）確定污染源位置，然后在污染源附近選取一個(gè)參照位置；

（2）標(biāo)識(shí)煙無人機(jī)在參照位置處的垂直方向上選取若干個(gè)高度層，并在每個(gè)高度層釋放標(biāo)識(shí)煙團(tuán)；

（3）在標(biāo)識(shí)煙團(tuán)釋放時(shí)以及釋放完畢后，不同的觀察相機(jī)在同一時(shí)間點(diǎn)分別從不同角度同步拍照并形成一個(gè)照片組，按照時(shí)間先后順序排列若干個(gè)時(shí)間點(diǎn)各自對(duì)應(yīng)的照片組并形成照片；

（4）處理器處理照片流中的標(biāo)識(shí)煙團(tuán)的時(shí)間信息、位置信息和高度信息，繪制每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的參照污染云圖，并比對(duì)不同照片組的標(biāo)識(shí)煙團(tuán)形成參照污染擴(kuò)散軌跡圖；

觀察無人機(jī)以及標(biāo)識(shí)煙無人機(jī)上均設(shè)有紅外線水平儀，通過紅外線水平儀觀察無人機(jī)可以確定自身高度，確定拍照時(shí)仰角、俯角或平角等角度；通過紅外線水平儀標(biāo)識(shí)煙無人機(jī)可以確定自身的高度，且可以通過紅外線水平儀可以測量自身所處高度對(duì)應(yīng)的污染源位置污染物的高度，方便模擬每個(gè)高度層面上標(biāo)識(shí)煙的形狀和面積。

通過污染源位置和參照位置的區(qū)別，將繪制的參照污染云圖轉(zhuǎn)換成污染云圖，將繪制的參照污染擴(kuò)散軌跡圖轉(zhuǎn)換成污染擴(kuò)散軌跡圖。

照片組包括每個(gè)觀察車和每個(gè)觀察無人機(jī)在同一時(shí)刻分別拍攝的照片。

通過選取污染源位置附近的參照位置，并且確定參照位置的氣象條件與污染源位置的氣象條件相對(duì)一致，如風(fēng)速、風(fēng)向基本一致，且遮擋物與風(fēng)向之間的相對(duì)位置關(guān)系也保持一致。這樣參照位置便存在了與污染源位置相同的氣象擴(kuò)散參考基礎(chǔ)。

采用標(biāo)識(shí)煙的方式模擬污染物在空氣中污染源剛剛擴(kuò)散出去的污染物的擴(kuò)散范圍，形成可視的污染物在一定氣象條件下在空氣中擴(kuò)散的模擬狀況，并通過觀察相機(jī)從不同角度拍照，還原再現(xiàn)污染物擴(kuò)散的立體云圖。

標(biāo)識(shí)煙無人機(jī)在釋放每個(gè)標(biāo)識(shí)煙團(tuán)時(shí)，均將釋放時(shí)間信息和釋放高度信息反饋到處理器。

每個(gè)照片組均包括至少一張觀察車在地面拍攝標(biāo)識(shí)煙團(tuán)照片和至少一張觀察無人機(jī)在空中拍攝標(biāo)識(shí)煙團(tuán)照片，且每個(gè)照片組還包括拍攝時(shí)間信息。

在參照位置的不同高度選取各自對(duì)應(yīng)顏色的標(biāo)識(shí)煙團(tuán)，通過不同高度使用不同顏色的標(biāo)識(shí)煙，可以更好的區(qū)分每個(gè)高度的擴(kuò)散移動(dòng)情況，也可以觀察不同高度層之間標(biāo)識(shí)煙的變化情況。

每個(gè)高度的標(biāo)識(shí)煙團(tuán)的水平面積大小與污染源位置的污染物水平面積大小吻合。這樣可以盡可能參照污染源的信息，進(jìn)而更加精確的還原污染擴(kuò)散和移動(dòng)情況。

觀察無人機(jī)、觀察車以及標(biāo)識(shí)煙無人機(jī)均可自動(dòng)計(jì)算自身電池剩余電量與回收站間距離的關(guān)系，在電量耗盡之前確保觀察無人機(jī)、觀察車以及標(biāo)識(shí)煙無人機(jī)自動(dòng)返回，返回過程能夠智能的避開污染源位置。

以上依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定技術(shù)性范圍。