자동항법 비행이 가능한 무인기를 이용한 대기 오염물질 모니터링 시스템 구현
Implementation of Air Pollutant Monitoring System using UAV with Automatic Navigation Flight
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초록
본 논문에서는 자동항법 비행이 가능한 무인기를 활용하여 미세먼지 등의 대기 오염물질을 모니터링 하는 시스템을 제안한다. 기존 대기 질 관리 시스템은 고정된 센서 박스를 통한 관제나 조종장치를 이용한 드론의 측정 센서를 통하여 정보를 취득하는 방식을 사용했다. 이는 한정된 공간과모니터링을 위한 별도의 데이터 수집 및 전송들의 추가적인 절차가 진행되어야 하는 단점을 가진다. 본 논문에서 이러한 문제점을 극복하기 위하여 비행정보 지정을 통한 자율항법 비행이 가능한 무인기에 위치 정보를 위한 GPS 모듈과 미세먼지 측정을 위한 PMS7003 모듈을 내장하고 수집된 정보는SD 모듈에 저장하고 비행 종료 후 전송버튼을 통해 블루투스로 연결된 스마트폰 앱을 통하여 원격데이터베이스에 저장되는 원스톱 구조의 시스템을 구성한다. 또한, 실시간 모니터링을 위한 HTML5 기반의 웹 모니터링 페이지를 구성하여 관심 사용자에게 제공된다. 본 연구의 결과는 무인 비행체를통한 환경 모니터링 시스템에 활용될 수 있으며, 향후 아황산가스 및 이산화탄소 등의 다양한 오염물질 측정 센서를 추가하여 토털 환경 관제 시스템으로 발전시키고자 한다.
Abstract
In this paper, we propose a system for monitoring air pollutants such as fine dust using an unmanned aerial vehicle capable of autonomous navigation. The existing air quality management system used a method of collecting information through a fixed sensor box or through a measurement sensor of a drone using a control device. This has disadvantages in that additional procedures for data collection and transmission must be performed in a limited space and for monitoring. In this paper, to overcome this problem, a GPS module for location information and a PMS7003 module for fine dust measurement are embedded in an unmanned aerial vehicle capable of autonomous navigation through flight information designation, and the collected information is stored in the SD module, and after the flight is completed, press the transmit button. It configures a system of one-stop structure that is stored in a remote database through a smartphone app connected via Bluetooth. In addition, an HTML5-based web monitoring page for real-time monitoring is configured and provided to interested users. The results of this study can be utilized in an environmental monitoring system through an unmanned aerial vehicle, and in the future, various pollutants measuring sensors such as sulfur dioxide and carbon dioxide will be added to develop it into a total environmental control system.
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