[實用新型]基于無人機的激光遙測危險氣體自動巡檢系統

有效

• 申請號: 201721897785.2
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN207731160U
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 陳海永;郭東歌;賈林濤;馮山虎;鄭國鋒;楊陽;慎金鴿;康寧
• 申請（專利權）人: 漢威科技集團股份有限公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 鄭州德勤知識產權代理有限公司 41128
• 代理人: 黃紅梅

本實用新型提供一種基于無人機的激光遙測危險氣體自動巡檢系統，包括地面監控中心和內置有飛行控制系統的無人機，飛行控制系統包括GPS模塊和高度計，無人機上搭載危險氣體激光探測儀、視頻采集系統和無線通信系統；飛行控制系統控制無人機按照所述巡檢路徑飛行，同時實時采集無人機的GPS信息和高度信息發送給危險氣體激光探測儀和視頻采集系統；危險氣體激光探測儀和視頻采集系統分別采集危險氣體濃度信息和巡檢圖像上傳給所述地面監控中心，其中，危險氣體濃度信息和巡檢圖像上均包含有GPS信息和高度信息；地面監控中心根據危險氣體濃度信息判斷是否存在氣體泄漏，并根據GPS信息和高度信息將濃度信息添加到所述巡檢圖像中。

技術領域

本實用新型涉及一種自動巡檢系統，具體的說，涉及了一種基于無人機的激光遙測危險氣體自動巡檢系統。

背景技術

隨著國民經濟的快速發展，對工業現場安全生產的檢測日益加強，如煤炭生產、天然氣開采、流通和儲存等。這些場合可能存在易燃易爆氣體和有毒氣體，會對生產安全和環境帶來巨大的危險。因此，這些場合對于易燃易爆和有毒有害的危險性氣體的檢測提出了更高的要求。

傳統的檢測方法是通過手持檢測儀進行人工檢測，這樣在惡劣的環境非常容易出現意外，存在很大的風險。目前有一些檢測易燃易爆危險性氣體和有毒氣體的場所，已經開始使用激光遙測氣體檢測儀，但是由于受便攜類的激光遙測儀檢測距離的影響，還是無法檢測一些距離較遠的場所。

為了解決以上存在的問題，人們一直在尋求一種理想的技術解決方案。

發明內容

本實用新型的目的是針對現有技術的不足，從而提供了一種基于無人機的激光遙測危險氣體自動巡檢系統。

為了實現上述目的，本實用新型所采用的技術方案是：一種基于無人機的激光遙測危險氣體自動巡檢系統，包括地面監控中心和內置有飛行控制系統的無人機，所述飛行控制系統包括GPS模塊和高度計，所述無人機上搭載危險氣體激光探測儀、視頻采集系統和無線通信系統，所述地面監控中心經由所述無線通信系統、所述危險氣體激光探測儀將巡檢路徑傳送至所述飛行控制系統，所述飛行控制系統控制所述無人機按照所述巡檢路徑飛行，同時實時采集所述無人機的GPS信息和高度信息發送給所述危險氣體激光探測儀和所述視頻采集系統；所述危險氣體激光探測儀，采集所述巡檢路徑上危險氣體濃度信息并通過所述無線通信系統發送給所述地面監控中心，所述危險氣體濃度信息包含有GPS信息和高度信息；所述視頻采集系統，采集所述巡檢路徑上的巡檢圖像并上傳給所述地面監控中心，所述巡檢圖像上包含有GPS信息和高度信息；所述地面監控中心根據危險氣體濃度信息判斷是否存在氣體泄漏，并根據GPS信息和高度信息將所述濃度信息添加到所述巡檢圖像中進行顯示。

基于上述，所述危險氣體激光探測儀包括激光發射與接收光學系統、激光器控制模塊、光電轉換模塊和微處理器模塊，所述微處理器模塊包括微弱信號解調處理子模塊和系統控制子模塊，所述激光器控制模塊生成實現危險氣體吸收峰附近波長掃描的激光信號，并通過所述激光發射與接收光學系統發射出去；所述激光發射與接收光學系統接收外界背景反射物反射的含有危險氣體信息的激光信號，并發送給所述光電轉換模塊進行光電轉換，形成含有危險氣體信息的電信號；所述微弱信號解調處理子模塊根據含有危險氣體信息的電信號獲得所述危險氣體濃度信息，并通過所述系統控制子模塊和所述無線通信系統發送給所述地面監控中心；所述系統控制子模塊還與所述飛行控制系統相連。

基于上述，所述激光發射與接收光學系統包括發射光學系統和接收光路系統，所述發射光學系統包括平行設置的激光準直系統和激光指示系統，所述激光準直系統包括激光出射光纖和一個準直透鏡，所述激光指示系統用于指示所述激光準直系統射出的激光方向；所述接收光路系統包括沿入射光路依次設置的兩組透鏡、濾光片和探測器電路系統。

基于上述，所述光電轉換模塊包括光電探測器和前置放大電路，所述光電探測器用于將接收到的光信號轉換成含有危險氣體信息的電信號，并經所述前置放大電路送入所述微弱信號解調處理子模塊。