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精准治污有新科技 无人机兴起带动传感器市场火热

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精准治污有新科技 无人机兴起带动传感器市场火热

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精准治污有新科技 无人机兴起带动传感器市场火热

 

“十四五”时期是否有新的治污科技手段?对此,生态环境部副部长庄国泰22日表示,要推进精准治污、科学治污、依法治污,科技是一个关键手段。对于“十四五”的环保科技工作,要突出环境科技体制改革,加快完善环境科技创新体系,具体包括:健全环境质量改善的技术支撑体系、构建生态环境风险防控的技术支撑体系、构建生态环境治理和监管技术支撑体系和构建激发创新活力、提升创新效能的能力支撑体系。

精准治污小帮手——无人机

随着污染防治工作的不断深入,为满足“科学治污、精确治污”的发展需求,提升环境质量,保障环境安全。某些地区目前充分利用无人机视域广、机动性好、及时连续等特点,让无人机率先成为生态环境治理的“好帮手”,让巡查无死角,工作效率得到大大提升。

前段时间,一架 “新面孔”在工作人员的操作下顺利飞上海龙水库高空,对喇叭河集中式饮用水源保护区进行地毯式扫描排查,通过空中俯瞰、多角度航拍排查饮用水源保护区内垂钓、家禽放养、排污、生活垃圾等可能影响饮用水源安全的行为,做到心中有数,对症下药、精准施策,筑牢水源管控防线。

而下一步,红花岗分局将在生态环境监管中积极优化工作方式,采取差异化生态环境监管措施,充分利用在线监控、视频监控、无人机巡查等科技手段,有效填补生态环境监管中的盲点,以科技手段助力科学治污、精准治污。

精准治污不是一个地区的任务,湘潭市还启用了走航车对全市道路积尘和挥发性有机物等污染因子开展实时监测,可随时移动、快速地发现大气污染源,建立问题清单。同时,利用无人机定位、图片和视频功能,迅速锁定垃圾焚烧、秸秆焚烧、工地扬尘、黄土裸露、烟花鞭炮燃放等大气污染行为,既能节约人力成本和时间,又能高效处置污染源。

无人机与传感器的故事

提到无人机,就不得不说一说传感器。如今,无人机已经广泛应用于气象监测、环境保护、遥感航拍、抗震救灾、快递运送等领域。随着物联网的发展,无人机对物联网技术的运用不断增加,为了能更好的控制无人机的飞行,各种传感器的运用则起到了十分重要的作用。那么,无人机能在天上实现稳定的飞行,完成不同的动作,需要用到哪些传感器呢?

其中,飞行控制器相当于无人机的大脑,而飞行控制器内部主要由两大部分构成——IMU(惯性检测装置)和CPS模块。无人机平稳飞行不可缺少的飞行控制器中的内部传感器(IMU)。IMU指的是惯性测量单元,大多用在需要进行运动控制的设备,如汽车和机器人,也被用在需要用姿态进行精密位移推算的场合。一般来说IMU就包含了加速度传感器和陀螺仪。

陀螺仪传感器能监测三轴的角速度,因此可监测出俯仰、翻滚和偏摆时角度的变化率。即使是一般飞行器,陀螺仪都是相当重要的传感器。角度信息的变化能用来维持无人机稳定并防止晃动。由陀螺仪所提供的信息将汇入马达控制驱动器,通过动态控制马达速度,并提供马达稳定度。陀螺仪还能确保无人机根据用户控制装置所设定的角度旋转。

此外,无人机采用超声波传感器就是利用超声波碰到其他物质会返回这一特性,进行高度控制。前面就提到过近地面的时候,利用气压传感器是无法应对的。但是利用超声波传感器在近地面就能够实现高度控制。这样一来气压传感器同超声波传感器一结合,就可以实现无人机无论是在高空还是低空都能够平稳飞行。

磁罗盘能为无人机提供方向感。它能提供装置在各轴向所承受磁场的数据。接着相关数据会汇入微控制器的运算法,以提供磁北极相关的航向角,然后就能用这些信息来侦测地理方位。磁罗盘对于硬铁、软铁或运转角度都非常敏感。所谓硬铁是指传感器附近的坚硬、铁磁性物质。软铁则是指附近有弱铁磁性物质,电路走线等。它能让传感器读数产生可变动移位。因此它也需要磁性传感器校正算法,以过滤掉这些异常状况。除了方向的感测,磁性传感器也可以用来侦测四周的磁性与含铁金属,例如电极、电线、车辆、其他无人机等等,以避免事故发生。

当然除了上述的几种传感器,无人机中还可能会用到检测电压电流状态的传感器、检测障碍物的红外线传感器。正是由这些宛如人感官一般的传感器在无人机中发挥作用,无人机才能够在空中平稳飞行。

传感器市场的未来

随着越来越多热门科幻电影的上映,各种神奇的机器人、飞行器深受年轻人的喜爱。而在近几年,消费级无人机和家用机器人更是作为一个新兴热门行业而崛起,在全球高科技项目市场中倍受追捧。而在无人机和机器人的控制中,传感器起了至关重要的作用。近年来,全球传感器市场一直保持稳定增长,目前其主要应用于工业自动检测、自动控制系统以及汽车工业。而随着无人机以及机器人这些产业的发展,传感器行业也将会形成更大的市场。

同样,传感器也是新兴的机器人技术革命的关键要素,正是由于传感器这一技术的应用,机器人才具备了类似人类的知觉功能和反应能力。一般在机器人上会安装视觉传感器、力觉传感器、接近觉传感器、超声波传感器和听觉传感器等,使其能够更充分地完成复杂的工作,更具智能。

传感器是环境感知的硬件基础,相对于环境感知系统,传感器产业链将率先收益。我们见证着无人机和机器人市场的活力与潜能,以及其对于传感器技术的需求。据资料现显示,目前,无人机和机器人专用传感器市场为3.51亿美元,预计到2021年将达到7.09亿美元,复合年增长率为12.4%。目前一些较为成熟的市场,如汽车行业也被创新者加入了新兴的无人机应用,无人驾驶汽车每每出现都会引起人们的热议和兴趣,正是由于这些新的应用领域出现,加强了对传感器技术的需求,从而形成了良性循环。可以预见,未来传感器行业将会有更广阔的市场。(来源:仪表网)

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