[實(shí)用新型]一種化學(xué)品事故現(xiàn)場有毒氣體監(jiān)測移動(dòng)機(jī)器人

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520797815.7
• 申請日: 2015-10-15
• 公開（公告）號(hào): CN205263046U
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 康俊瑄;劉振翼
• 申請（專利權(quán)）人: 康俊瑄
• 主分類號(hào): G01N33/00
• 分類號(hào): G01N33/00;H04N7/18;G08C17/02
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廖元秋

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于化學(xué)品事故應(yīng)急救援技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種用于獲取泄漏事故現(xiàn)場有毒氣體濃度、GPS信息和視頻信息，并根據(jù)這些信息和氣象信息對事故情景進(jìn)行綜合分析和泄漏源強(qiáng)度反算，從而確定人員疏散范圍，為事故應(yīng)急救援提供輔助決策信息的移動(dòng)機(jī)器人。

背景技術(shù)

化學(xué)品事故發(fā)生后，可能會(huì)泄漏出大量有毒有害氣體，危及周邊居民安全及救援人員人身安全。為了保障救援人員的安全，科學(xué)地劃定周邊人員疏散范圍，需要借助移動(dòng)機(jī)器人對現(xiàn)場的有毒氣體和視頻進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并根據(jù)現(xiàn)場氣象信息、有毒氣體濃度、氣體泄漏模型進(jìn)行計(jì)算分析，從而確定事故最大的影響范圍，為事故應(yīng)急救援提供決策支持。

由于有毒氣體的物性不同，有的比空氣重，有的比空氣輕，在擴(kuò)散過程中沉降的高度也不相同。因此，為了能夠?qū)崿F(xiàn)對現(xiàn)場有毒氣體的全面監(jiān)測，不僅要求移動(dòng)機(jī)器人能同時(shí)對多種有毒氣體進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，而且還需要根據(jù)不同氣體的擴(kuò)散特性動(dòng)態(tài)調(diào)整采樣高度。但是，現(xiàn)有的移動(dòng)機(jī)器人多數(shù)只能對一兩種氣體進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，在有毒氣體監(jiān)測過程中也不能動(dòng)態(tài)調(diào)整采樣高度，利用移動(dòng)機(jī)器人監(jiān)測到的有毒氣體信息進(jìn)行泄漏源強(qiáng)和事故影響范圍計(jì)算、確定人員疏散范圍的應(yīng)急決策方法均未見報(bào)道。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是為克服已有技術(shù)的不足之處，提出一種化學(xué)品事故現(xiàn)場有毒氣體監(jiān)測移動(dòng)機(jī)器人。該移動(dòng)機(jī)器人對化學(xué)品泄漏事故現(xiàn)場的6種有毒氣體濃度、GPS信息和現(xiàn)場視頻進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并能根據(jù)有毒氣體的擴(kuò)散特性動(dòng)態(tài)調(diào)整采樣高度，并根據(jù)這些信息、氣象信息、氣體擴(kuò)散模型進(jìn)行事故泄漏源強(qiáng)反算，確定事故影響范圍，從而為科學(xué)地劃定人員疏散范圍和事故應(yīng)急救援提供輔助決策支持，提高應(yīng)急救援指揮的效率。

本實(shí)用新型提出的一種化學(xué)品事故現(xiàn)場有毒氣體監(jiān)測移動(dòng)機(jī)器人，其特征在于，該移動(dòng)機(jī)器人包括輪式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、支撐結(jié)構(gòu)、絲杠傳動(dòng)部件、有毒氣體監(jiān)測部件、圖像采集部件、無線發(fā)送模塊、控制命令接收模塊、電源模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊；有毒氣體監(jiān)測部件包括6種有毒氣體傳感器、有毒氣體濃度采集電路板和GPS定位模塊；圖像采集部件包括圖像采集處理模塊和紅外高清攝像機(jī)、俯仰角度控制舵機(jī)、水平轉(zhuǎn)動(dòng)控制舵機(jī)；所述移動(dòng)機(jī)器人各部分的機(jī)械連接關(guān)系為：輪式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與支撐結(jié)構(gòu)連接；絲杠傳動(dòng)部件與支撐結(jié)構(gòu)連接；有毒氣體監(jiān)測部件的6種有毒氣體傳感器嵌裝在絲杠傳動(dòng)部件上，GPS定位模塊固定在支撐結(jié)構(gòu)上，有毒氣體濃度采集電路板與圖像采集部件的圖像采集處理模塊連接；圖像采集部件的圖像采集處理模塊固定在運(yùn)動(dòng)控制模塊上，水平轉(zhuǎn)動(dòng)控制舵機(jī)固定在支撐結(jié)構(gòu)上，水平轉(zhuǎn)動(dòng)控制舵機(jī)與俯仰角度控制舵機(jī)連接；俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)控制舵機(jī)與紅外高清攝像機(jī)連接；無線發(fā)送模塊與支撐結(jié)構(gòu)連接；電源模塊與支撐結(jié)構(gòu)連接；運(yùn)動(dòng)控制模塊與圖像采集部件、支撐結(jié)構(gòu)連接；所述移動(dòng)機(jī)器人各部分的電路連接關(guān)系為：有毒氣體濃度采集電路板通過AD接口與有毒氣體傳感器的信號(hào)線連接、通過RS485口與GPS傳感器連接、通過RS232口與無線發(fā)送模塊連接；圖像采集處理模塊通過BNC口與紅外高清攝像機(jī)連接，通過RJ45以太網(wǎng)口與無線發(fā)送模塊連接；運(yùn)動(dòng)控制電路板通過信號(hào)線與左輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)、右輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制線連接，通過信號(hào)線與俯仰角度控制舵機(jī)、水平角度控制舵機(jī)的控制線連接，通過信號(hào)線與絲杠控制電機(jī)連接，通過RS232口與控制命令接收模塊連接；電源模塊的輸出端通過電源線分別與移動(dòng)機(jī)器人的各部件的電源輸入端相連。

本實(shí)用新型的特點(diǎn)及效果：

該移動(dòng)機(jī)器人能夠?qū)崟r(shí)采集化學(xué)品泄漏事故現(xiàn)場各監(jiān)測點(diǎn)的泄漏氣體濃度、GPS信息以及現(xiàn)場視頻圖像信息，并無線傳送到遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)，并可根據(jù)有毒氣體物性動(dòng)態(tài)調(diào)整有毒氣體傳感器的采樣高度；遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)根據(jù)事故現(xiàn)場的泄漏氣體濃度、風(fēng)向風(fēng)速、各監(jiān)測點(diǎn)的位置信息和氣體擴(kuò)散高斯模型，計(jì)算泄漏源的強(qiáng)度和事故傷害后果，為科學(xué)的劃定人員疏散范圍提供輔助決策支持，對提高事故應(yīng)急救援指揮的效率和控制事故損失具有重要的作用。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成圖。

圖2為本實(shí)用新型的系統(tǒng)電路連接關(guān)系框圖。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型提出的化學(xué)品事故現(xiàn)場有毒氣體監(jiān)測移動(dòng)機(jī)器人結(jié)合附圖及實(shí)施例詳細(xì)描述如下：