在线监测水质-无人机搭载水质传感器
一 建设背景
水是生命之源，人类活动的增强，河流、湖泊水质污染问题日益严重，已经成为制约城市可持续发展的关键因素，因此有必要利用高新技术手段展开河流、湖泊水质污染问题研究，及时、快速的提供河流、湖泊的水质状况，保障人们正常的生产生活。
统的河流、湖泊水质监测主要是采用实地采样和实验室分析等方法，这种监测方法需要在河流、湖泊内定点、定剖面进行，通过常年累月的监测、记录和实验室分析，虽然能够达到一定的数据精度，但是不能反映河流、湖泊水质的总体时空状况，且费时费力、监测区域有限，只具有局部和典型的代表意义，不能满足实时、快速、大尺度的监测和评价要求。遥感技术的发展与进步为河流、泊水体的监测和研究开辟了新的途径。无人机雷达搭载水质传感器技术具有高动态、低成本和宏观性等显著特点，在河流、湖泊水质污染研究方面有着常规检测不可替代的优点。
二 系统概况
无人机雷达搭载水质传感器系统是一款多参数水质传感器和无人机飞行平台深度融合的产品，采用将水质传感器投入到水中SCJ-MPS400在线多参数水质传感器采用一体化设计，产品可靠易用。最多可同时测量8个参数，在产品入水的过程中数据可直接通过lora电台实时传输至采集平台。此产品自带温度，可选配 溶解氧、电导率、pH、ORP、浊度、盐度、铵氮、COD、悬浮物、叶绿素、蓝绿藻、水中油 等数字传感器，适合在线监测。配备IP68快速插拔防水接头，拆装方便。配备自动清洁装置，可以有效的清洁传感器表面，防止在无人机下降的过程中微生物附着，前端保护罩有效防止在无人机下降投入水中的过程中有异物或生物对探头造成的破坏。降低维护成本。
无人机搭载多参数水质传感器不受其他气象环境条件的影响，可全天候稳定工作。可用于监测河道、明渠、湖泊等场景的溶解氧、电导率、pH、ORP、浊度、盐度、铵氮、COD、悬浮物、叶绿素、蓝绿藻、水中油水质监测，感知水质情况，安装简便，结合无人机自稳云台用于保持水质传感器的姿态和朝向，适用范围广，刷新速度快，配合数据电台根据投放的位置，实时更新(数据刷新会稍稍有延时1s.)。
无人机雷达搭载水质系统主要由：无人机飞行平台、SCJ-MPS400多参数传感器、地面工作站和数据分析处理平台共同组成，具备灵活机动、成本低、功能丰富、操作简便等特点，为应急监测提供有力支持。
三 无人机在水质领域工作中的优势：
①益于提高监测工作质量；
②无人机在水质监测工作中运用有很高的安全系数；
③水质监测中运用无人机可以防止出现二次污染；
④水质监测中运用无人机可以大大提升监测效率；
⑤水质监测中运用无人机能够有效减少工作成本；
四 系统框架图
工作原理：无人机主体机构搭载水质检测机构,在无人机主体机构的飞行运送将水质传感器送至待检测区域上方,无人机主体机构保持静止姿态,水质探头SCJ-MPS400多参数传感器探入待检测水源,然后水质传感器通过LORA电台将数据通过无线发送出去，岸边工作人员通过便携式计算机，并配套有无线LORA模块，接收来自无人机上面采集的水质数据，并在计算机上面显示，存储；测量完毕后无人机主体将水质测机构带回。
伍 系统组成部分
系统由以下几个部分：
无人机：用于挂载水质多参数传感器、lora无线模块、lora电台、电池等设备。
自稳定云台：可以调整多参数的姿态，使其符合水质多参数的参数采集要求。
3.SCJ-M400在线多参数水质传感器：在线多参数自清洗数字数传感器，采用一体化设计，最多可同时测量8个参数。
4.电台通信系统：用于传输无人机控制指令和相关挂载设备的信息。
5.地面控制系统：用于发送指令和接收无人机等装置的相关数据。
6.供电系统：给整套系统供电。
六 、系统参数
① SCJ-MPS400多参数传感器：此产品自带温度，可选配 溶解氧、电导率、pH、ORP、浊度、盐度、铵氮、COD、悬浮物、叶绿素、蓝绿藻、等数字传感器，适合在线监测。配备IP68快速插拔防水接头，拆装方便。配备自动清洁装置，可以有效的清洁传感器表面，防止在无人机下降的过程中微生物附着，前端保护罩有效防止在无人机下降投入水中的过程中有异物或生物对探头造成的破坏。降低维护成本
② 大疆无人机 经纬 M300 RTK
1、工业级 IP45 防护等级
2、经纬 M300 RTK 使用大疆最新图传系统——OcuSync 行业版，图传距离远达 15 公里，支持 2.4/5.8 GHz 双频通信，作业过程中可自动实时切换至最佳信道。
3、经纬 M300 RTK 最多可支持最大 2.7 公斤负载
4、当挂载多个云台时，经纬 M300 RTK 可同时控制多个云台角度变换，但无法支持多个相机同时拍照和录像功能。
5、55分钟最长飞行时间
6、三通道 1080p 高清影像
7、六向定位避障
