[實(shí)用新型]微型無人機(jī)機(jī)載有毒氣體泄漏應(yīng)急檢測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520550737.0
• 申請日: 2015-07-21
• 公開（公告）號(hào): CN204832867U
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段章山
• 申請（專利權(quán)）人: 河北國呈電子科技有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/042
• 分類號(hào): G05B19/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及大氣檢測裝置領(lǐng)域，特別涉及一種微型無人機(jī)機(jī)載的可快速監(jiān)測空氣中有毒氣體泄漏的種類和濃度檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著民用無人機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，無人機(jī)的在爆炸、泄漏、火災(zāi)等環(huán)境突發(fā)事件引發(fā)的大氣污染應(yīng)急監(jiān)測、風(fēng)險(xiǎn)場區(qū)的常規(guī)大氣質(zhì)量狀況巡查的作用日益突出，但目前有毒氣體檢測儀器主要是針對地面站、車載流動(dòng)站或是手持來設(shè)計(jì)的，體積大、重量重不能滿足微小型無人機(jī)使用，這限制了無人機(jī)大氣污染應(yīng)急監(jiān)測中應(yīng)用，因此研制微型無人機(jī)機(jī)載有毒氣體泄漏應(yīng)急檢測系統(tǒng)需求十分迫切。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型針對現(xiàn)有有毒氣體檢測儀器，體積大、重量重，不能滿足微小型無人機(jī)使用的現(xiàn)狀，提供一種適用于小型、微型無人機(jī)機(jī)載有毒氣體泄漏應(yīng)急檢測的傳感器集成系統(tǒng)，可以滿足無人機(jī)基于地理數(shù)據(jù)的快速實(shí)時(shí)區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量檢測的需求。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下：

微型無人機(jī)機(jī)載有毒氣體泄漏應(yīng)急檢測系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集模塊、電源模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊三部分組成，三部分模塊集成于一塊電路板上，可以方便地掛載于微小型民用無人機(jī)上，所述數(shù)據(jù)采集模塊由有毒氣體檢測傳感器、GPS模塊、單片機(jī)系統(tǒng)芯片組成，用于實(shí)時(shí)測量微小型無人機(jī)所在位置空氣中VOCs有毒氣體和該位置的GPS信息多種數(shù)據(jù)，通過串行接口將測量數(shù)據(jù)傳遞給數(shù)據(jù)傳輸模塊，采集數(shù)據(jù)通過數(shù)傳電臺(tái)傳輸。

作為優(yōu)選，所述有毒氣體檢測傳感器集成美國base-linePID光離子氣體傳感器，英國city系列有毒氣體電化學(xué)氣體傳感器，可以直接高精度、靈敏的測量微小型無人機(jī)所在位置空氣中VOCs有毒氣體的種類和濃度數(shù)據(jù)。

所述GPS模塊集成GPS信號(hào)接收器，能實(shí)時(shí)測量微小型無人機(jī)所在位置的GPS定位數(shù)據(jù)。

所述單片機(jī)系統(tǒng)芯片采用LPC1768，傳感器通過串行接口將測量數(shù)據(jù)傳遞給單片機(jī)系統(tǒng)。

所述電源模塊由小型5V鋰電池和穩(wěn)壓電路組成，穩(wěn)壓電路能在鋰電池放電過程中電壓發(fā)生變化時(shí)，穩(wěn)定電壓，保證模塊供電電壓穩(wěn)定。

所述數(shù)據(jù)傳輸模塊采用DIGIXTend9001w數(shù)傳電臺(tái)，用于接收無人機(jī)地面控制站的遙控指令并通過串行接口發(fā)送給數(shù)據(jù)采集模塊，并將接收的數(shù)據(jù)采集模塊的測量數(shù)據(jù)發(fā)送給無人機(jī)地面控制站。

本實(shí)用新型的有益效果是：

本實(shí)用新型所涉及的微型無人機(jī)機(jī)載有毒氣體泄漏應(yīng)急檢測系統(tǒng)集成傳感器體積小、重量輕，重量小于400克，傳感探頭反應(yīng)快速，測量精確、靈敏，嵌入GPS模塊，滿足無人機(jī)區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量測量的要求，嵌入無線數(shù)傳模塊，滿足無人機(jī)測量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)囊螅m用于小型和微型無人機(jī)掛載，可以采集和傳輸飛機(jī)所處位置的VOCs，常規(guī)有毒氣體以及多種特殊的有毒氣體，GPS數(shù)據(jù)，測量范圍廣，分辨率和測量精度高，可以直接用于監(jiān)測指定地點(diǎn)的有毒氣體數(shù)據(jù)，采集數(shù)據(jù)可以通過數(shù)傳電臺(tái)傳輸。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型系統(tǒng)元件連接示意圖。

如圖所示：1、GPS模塊，2、PID光離子TVOC氣體傳感器，3-8、通用City電化學(xué)有毒氣體傳感器，9、單片機(jī)芯片，10、電池，11、5V直流穩(wěn)壓電路，12、數(shù)傳電臺(tái)。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明：

如圖1所示的一種微型無人機(jī)機(jī)載有毒氣體檢測系統(tǒng)，本系統(tǒng)可以分為數(shù)據(jù)采集模塊、電源模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊三部分，三部分模塊集成于一塊電路板上，可以方便地掛載于微小型民用無人機(jī)上。

如圖1所示，圖中1為GPSNEO-M8N一體模塊，使用臺(tái)灣太盟陶瓷片天線，有源28db二級(jí)放大高增益陶瓷天線，增益高，定位快，弱信號(hào)下也可定位，自帶FLASH，可以保存數(shù)據(jù)配置，可以更改波特率，輸出頻率，輸出協(xié)議，可以保存配置，斷電不丟失。

如圖1所示，圖中2為PID光離子TVOC氣體傳感器，其使用了一個(gè)紫外燈(UV)光源將有機(jī)物分子電離成可被檢測器檢測到的正負(fù)離子(離子化)。檢測器捕捉到離子化了的氣體的正負(fù)電荷并將其轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)實(shí)現(xiàn)氣體濃度的測量。是一個(gè)高度靈敏、適用范圍廣泛的檢測器，對大部分的惡臭氣體極為敏感，可以靈敏的探測檢測烴類、氧烴類、含鹵烴類、氮烴及硫烴類等VOCs氣體。