[實用新型]微型無人機機載溫室氣體檢測系統

有效

• 申請號: 201520550758.2
• 申請日: 2015-07-21
• 公開（公告）號: CN204807505U
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 段章山
• 申請（專利權）人: 河北國呈電子科技有限公司
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及大氣檢測裝置領域，特別涉及一種微型無人機機載的可快速監測空氣中溫室氣體的種類和濃度檢測系統。

背景技術

隨著民用無人機技術的飛速發展，無人機的在溫室氣體排放狀況巡查的作用日益突出，但目前溫室氣體檢測儀器主要是針對地面站、車載流動站或是手持來設計的，體積大、重量重不能滿足微小型無人機使用，這限制了無人機溫室監測中應用，因此研制微型無人機機載溫室氣體檢測系統需求十分迫切。

發明內容

本實用新型針對現有溫室氣體檢測儀器體積大、重量重，不能滿足微小型無人機使用的現狀，提供一種適用于小型、微型無人機機載溫室氣體檢測的傳感器集成系統，可以直接用于監測指定地點的溫室氣體種類和數據，采集數據可以通過數傳電臺傳輸。

本實用新型所采用的技術方案如下：

微型無人機機載溫室氣體檢測系統由數據采集模塊、電源模塊和數據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上，所述數據采集模塊由溫室氣體檢測傳感器、GPS天線、單片機系統芯片組成，用于實時測量微小型無人機所在位置空氣中溫室氣體和該位置的GPS信息多種數據，通過串行接口將測量數據傳遞給數據傳輸模塊，采集數據通過數傳電臺傳輸。

作為優選，所述溫室氣體檢測傳感器集成英國city甲烷、二氧化碳和水蒸氣電化學氣體傳感器，可以直接高精度、靈敏地實時測量微小型無人機所在位置空氣溫室氣體的種類、濃度數據。

所述GPS天線集成GPS信號接收器，能實時測量微小型無人機所在位置的GPS定位數據。

所述單片機系統芯片采用LPC1768，傳感器通過串行接口將測量數據傳遞給單片機系統。

所述電源模塊由小型5V鋰電池和穩壓電路組成，穩壓電路能在鋰電池放電過程中電壓發生變化時，穩定電壓，保證其他模塊供電電壓穩定。

所述數據傳輸模塊采用DIGIXTend9001W數傳電臺，用于接收無人機地面控制站的遙控指令并通過串行接口發送給數據采集模塊，并將接收的數據采集模塊的測量數據發送給無人機地面控制站。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型所涉及的微型無人機機載溫室氣體檢測系統集成傳感器體積小、重量輕，重量小于400克，傳感探頭反應快速，測量精確、靈敏，嵌入GPS模塊，滿足無人機區域環境空氣質量測量的要求，嵌入無線數傳模塊，滿足無人機測量數據實時傳輸的要求，適用于小型和微型無人機掛載，可以采集和傳輸飛機所處位置溫室氣體和GPS數據，測量范圍廣，分辨率和測量精度高，可以直接用于監測指定地點的溫室氣體數據。

附圖說明

圖1為本實用新型系統結構示意圖；

圖2為本實用新型系統元件連接示意圖。

如圖所示：1、GPS天線，2、甲烷電化學傳感器，3、二氧化碳電化學傳感器，4、水蒸氣電化學傳感器，5、單片機芯片，6、電池，7、5V直流穩壓電路，8、數傳電臺。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明：

如圖1所示的一種微型無人機機載溫室氣體檢測系統，由數據采集模塊、電源模塊和數據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上。

如圖1所示，圖中1為GPSNEO-M8N一體模塊，使用臺灣太盟陶瓷片天線，有源28db二級放大高增益陶瓷天線，增益高，定位快，弱信號下也可定位，自帶FLASH，可以保存數據配置，可以更改波特率，輸出頻率，輸出協議，可以保存配置，斷電不丟失。

如圖1所示，圖中2-4為通用City電化學氣體傳感器，氣體通過多孔膜背面擴散入傳感器的工作電極，在此氣體被氧化或還原，這種電化學反應引起流經外部線路的電流，電流是正比于氣體濃度的線性輸出，因此經過對輸出傳感器輸出電流的精確校正，可以得到較高的測量精度。

如圖1所示，圖中5為LPC1768芯片，擅長處理要求高度集成和低功耗的嵌入式應用，可以高效的完成數據收集、處理、轉發任務。

如圖1所示，圖中6-7為電源模塊，由小型5V鋰電池和穩壓電路組成，穩壓電路能在鋰電池放電過程中電壓發生變化時，穩定電壓，保證其他模塊供電電壓穩定，可以為系統提供穩定的工作電源。

如圖1所示，圖中8為數據傳輸模塊，采用DIGIXTend9001W數傳電臺，用于接收無人機地面控制站的遙控指令并通過串行接口發送給數據采集模塊，并將接收的數據采集模塊的測量數據發送給無人機地面控制站。