2017年12月中旬，中国科学院生态环境研究中心痕量气体大气化学研究组与多家研究机构合作，成功开展了一项无人航空载具(UAV-rrb-Atmosphemativemonitor system)实验。压电加速度传感器按原理的不同可分为线加速度计和角加速度计两种。加速度传感器一般可分为压电式加速度传感器、压阻式加速度传感器、电容式加速度传感器和伺服式加速度传感器四种。便携式振动校验台其工作原理主要利于压电敏感元件的压电效应得到与振动或者压力成正比的电荷量或者电压量。工业现场典型采用IEPE型加速度传感器，及内置IC电路压电加速度传感器，传感器输出与振动量正正比的电压信号。轴承振动监测仪齿轮箱类高频故障都具有如下特点:故障初期振动冲击明显,随故障程度加深,振动冲击逐渐恢复至正常值,而振动能量值明显增大。项目负责人张成龙表示，该监测系统首次将低功耗、大流量颗粒物采样、多通道真空气体采样和无人航空载具技术结合在一起，迫切需要全方位的精细监测。

无人机，资料图

据了解，在中科院无人机大气监测系统实验成功之前，市场上已有少数无人机产品用于环境监测领域，并配合政府环境执法活动。对此，为这套无人机大气监测系统提供无人机设备的无人科技公司相关负责人表示，市面上的无人机设备不仅用于环保，也用于电力、消防，但并不专业。只配备了几个空气传感器，远远不能满足大气多样化、精密化的监测需求。

　　为此，张成龙带领我们团队为提升管理系统进行精准化做出了一系列努力。

在传感器选择阶段，研发团队发现南京信息工程大学（NationalUniversity of Information Engineering）教授庞小兵（Pang Xiaobing）长期比较传感器精度，从中吸取教训。 庞小兵认为，大气传感器会受到大气温度、湿度、其他共存成分和电信号噪声的干扰，因此应采取多种技术手段，以减少这些因素对传感器精度的影响。

最后，他们确定了一个低功率和高流量的微粒采样器，一个多通道真空气体采样器，以及一个传感器，具有很强的抗干扰能力，可以从真实的大气气体中提取准确的信息。该传感器可以记录和传输10个参数，包括颗粒物、 PM2.5和 PM10。另外，无人机发射前的采样设备，要通过地面标准站的数据校准，在无人机发射后，还要保证设计的采样器预计的体积和寿命能够满足遥控、 GPS 三维定点悬停和采集足够大的气体样品的要求。

该三维监测系统攻克了低功耗大流量颗粒物采样、多通道真空气体采样等关键技术，实现了大气颗粒物、气态和液态样品的三维定点采样，为大气污染的全方位、立体化精确诊断提供了重要技术支撑。同时也为深入研究区域大气氧化、大气光化学过程和二次颗粒物形成提供基础数据。

　　谈及无人机大气监测管理系统的应用发展前景，张成龙认为一千个人有一千个想法。目前我国也有存在一些企业科研工作单位出于兴趣联系他们。在立体化精准化大气化 学研究分析工具的应用市场前景之外，他大胆设想，未来在火灾、垃圾焚烧、环境造成污染执法等应急监测技术领域，无人机可以通过到达人们生活无法接近的地方，发 挥更大的作用，希望得到不同服务行业的人能够看到我们这个信息系统后，都能对其应用萌生不同的想法。