一种基于无人机的远距离有毒气体探测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于无人机的远距离有毒气体探测系统，在无人机上设置用于实时采集无人机所处位置的有毒气体数据的有毒气体探测器；其有毒气体分析单元包括：用于接收有毒气体数据的有毒气体数据接收模块；有毒气体种类判断模块，用于根据有毒气体数据判断出有毒气体的种类；有毒气体浓度计算模块，用于计算当前种类的有毒气体的浓度值；警戒值设置模块，用于设置每种有毒气体的警戒值；报警模块，用于比较当前种类的有毒气体的浓度值与该种有毒气体的警戒值，若该浓度值超过该警戒值，则输出报警信息。本发明专利技术将有毒气体采集器应用在无人机上，利用无人机的灵活机动性，代替人工进行有毒气体检测，具有安全性高、机动性强、效率高等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有毒气体检测领域，尤其是一种基于无人机的远距离有毒气体探测系统。
技术介绍
有毒气体，顾名思义，就是对人体产生危害，能够致人中毒的气体。目前生活中所使用的物品多数由化学物质制成或合成，随着人们对生活品质要求的提高，使得化工业发展得越来越快。然而在工业生产过程中，往往在反应时涉及气体物质，这些气体物质中就包括用于反应的有毒气体和反应时产生的有毒气体。若直接将含有有毒气体的废弃物直接排放，则会对人体、动植物及环境造成一定的影响。另外，随着科技的不断发展，天然气、煤气等可燃性气体走进了我们的生活和生产。可燃性气体一方面可以燃烧，给我们的生活和生产带来方便，另一方面一些可燃性气体对人体或环境是有毒的，也带来了很多的危害。有毒的可燃性气体的泄漏会产生严重的安全隐患。然而，传统的有毒气体采集器一般都是固定使用或手持使用，机动性不强，灵活性差。对于毒气泄漏现场等危险性较高的场所，传统的有毒气体检测系统并不能十分有效且安全地完成检测工作，会因现场环境的限制，可能无法定点定时地完成有毒气体检测任务。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于：针对上述存在的问题，提供一种基于无人机的远距离有毒气体探测系统，将有毒气体采集器应用在无人机上，利用无人机的灵活机动性，代替人工进行有毒气体检测，具有安全性高、机动性强、效率高等特点。本专利技术采用的技术方案如下：一种基于无人机的远距离有毒气体探测系统，所述系统包括无人机、有毒气体探测器和有毒气体分析单元；其中，所述有毒气体探测器设置在无人机上，有毒气体探测器用于实时采集无人机所处位置的有毒气体数据。所述有毒气体分析单元至少包括以下模块：①有毒气体数据接收模块，用于连接有毒气体探测器，并接收有毒气体探测器采集的有毒气体数据；②有毒气体种类判断模块，用于根据有毒气体数据判断出有毒气体的种类；③有毒气体浓度计算模块，用于计算当前种类的有毒气体的浓度值；④警戒值设置模块，用于设置每种有毒气体的警戒值；⑤报警模块，用于比较当前种类的有毒气体的浓度值与该种有毒气体的警戒值，若该浓度值超过该警戒值，则输出报警信息。基于上述实施例，进一步的，所述有毒气体数据接收模块包括开关控制子模块，用于控制有毒气体探测器的工作状态，包括启动有毒气体探测器进行气体探测、停止有毒气体探测器进行气体探测及控制多个有毒气体探测器之间交替探测。基于上述任一实施例，进一步的，所述有毒气体数据接收模块还包括连接设置子模块和至少一个无人机连接接口，所述连接设置子模块用于设置无人机连接接口的接口参数，以连接目标无人机，并接收目标无人机上有毒气体探测器所采集的有毒气体数据，所述接口参数包括串口号、波特率、校验位、停止位和数据位。基于上述任一实施例，进一步的，所述有毒气体分析单元还包括显示处理模块，所述显示处理模块将多个有毒气体探测器所采集的有毒气体数据以不同颜色线条，在折线图中进行实时显示，折线图中还显示表示警戒值的警戒线。基于上述任一实施例，进一步的，所述有毒气体分析单元还包括GIS地图模块和定位分析模块，所述GIS地图模块提供地图信息，所述定位分析模块获取无人机的实时定位信息，并在地图信息上标示无人机所处位置的有毒气体数据，以及在地图信息上显示无人机路径。基于上述任一实施例，进一步的，所述系统还包括图像采集单元，所述图像采集单元安装在无人机上，实时采集无人机所处位置的图像数据，并将图像数据及同步的有毒气体数据发送至有毒气体分析单元。基于上述任一实施例，进一步的，所述有毒气体探测器包括微控制器、射频收发电路、射频放大电路、DC-DC开关电源电路、USB接口电路和有毒气体采集电路。所述DC-DC开关电源电路包括第一输出端和第二输出端；所述射频收发电路的电源输入端通过第三磁珠FB3与DC-DC开关电源电路的第一输出端连接，其发射端通过射频发射端口TX_RF与射频放大电路的输入端连接，其控制端与微控制器的射频控制端连接，其接地端通过第一磁珠FB1与地对接；所述射频放大电路的电源输入端通过第五磁珠FB5与DC-DC开关电源电路的第二输出端连接，其输出端与射频接口P1连接；所述USB接口电路的电源端与DC-DC开关电源电路的第二输出端连接，其第一数据收发端与微控制器的USB数据端连接，其第二数据收发端与USB接口P2连接；所述有毒气体采集电路包括多个有毒气体传感器，每个有毒气体传感器通过一个气体数据传输通道与微控制器的有毒气体数据端一一对应连接，每个有毒气体传感器的电源端与DC-DC开关电源电路的第二输出端连接。基于上述任一实施例，进一步的，所述有毒气体探测器的壳体上设置有多个插拔式/卡扣式/旋紧式有毒气体传感器，所述有毒气体传感器设有第一连接件和第一电接口，所述壳体上设有多组第二连接件和第二电接口，当第一连接件与第二连接件匹配连接后，第一电接口也与第二电接口匹配对接。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：本专利技术所提出的有毒气体探测系统，适用于严峻的空气排放污染侦查、化学事故灾难侦查等应用场所，是一种适合无人机挂载的有毒气体探测系统，能在灾难发生时快速掌握有毒气体成分，以便消防部队采取正确的应急方案，减少人员无谓牺牲。有毒气体探测器安装在无人机上，可同时采集多种类气体并并行处理，可以利用自身携带的无线数据链路上传到有毒气体分析单元，当然也可通过USB接口和PC连接来上传数据，并在有毒气体分析单元上显示有毒气体的种类和浓度等有毒气体数据；也可利用安装在无人机上的图像采集单元，将有毒气体数据与图像数据进行压缩打包，再传送到有毒气体分析单元。本专利技术所述无人机可采用旋翼无人机或固定翼无人机等，是救灾人员无法到达灾害现场需要探测的理想设备，将有毒气体采集器应用在无人机上，利用无人机的灵活机动性，代替人工进行有毒气体检测，具有安全性高、机动性强、效率高等特点。附图说明本专利技术将通过例子并参照附图的方式说明，其中：图1为本专利技术的系统原理图。图2为本专利技术中有毒气体探测器的原理框图。图3为本专利技术中DC-DC开关电源电路的电路图。图4为本专利技术中射频收发电路的电路图。图5为本专利技术中射频放大电路的电路图。图6为本专利技术中USB接口电路的电路图。具体实施方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。如图1所示，图1描述了一种基于无人机的远距离有毒气体探测系统，所述系统包括无人机、有毒气体探测器和有毒气体分析单元；其中，所述有毒气体探测器设置在无人机上，有毒气体探测器用于实时采集无人机所处位置的有毒气体数据。所述有毒气体分析单元至少包括以下模块：①有毒气体数据接收模块，用于连接有毒气体探测器，并接收有毒气体探测器采集的有毒气体数据；②有毒气体种类判断模块，用于根据有毒气体数据判断出有毒气体的种类；③有毒气体浓度计算模块，用于计算当前种类的有毒气体的浓度值；④警戒值设置模块，用于设置每种有毒气体的警戒值；⑤报警模块，用于比较当前种类的有毒气体的浓度值与该种有毒气体的警戒值，若该浓度值本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于无人机的远距离有毒气体探测系统，其特征在于：所述系统包括无人机、有毒气体探测器和有毒气体分析单元；其中，所述有毒气体探测器设置在无人机上，有毒气体探测器用于实时采集无人机所处位置的有毒气体数据；所述有毒气体分析单元至少包括以下模块：有毒气体数据接收模块，用于连接有毒气体探测器，并接收有毒气体探测器采集的有毒气体数据；有毒气体种类判断模块，用于根据有毒气体数据判断出有毒气体的种类；有毒气体浓度计算模块，用于计算当前种类的有毒气体的浓度值；警戒值设置模块，用于设置每种有毒气体的警戒值；报警模块，用于比较当前种类的有毒气体的浓度值与该种有毒气体的警戒值，若该浓度值超过该警戒值，则输出报警信息。

【技术特征摘要】
1.一种基于无人机的远距离有毒气体探测系统，其特征在于：所述系统包括无人机、有毒气体探测器和有毒气体分析单元；其中，所述有毒气体探测器设置在无人机上，有毒气体探测器用于实时采集无人机所处位置的有毒气体数据；所述有毒气体分析单元至少包括以下模块：有毒气体数据接收模块，用于连接有毒气体探测器，并接收有毒气体探测器采集的有毒气体数据；有毒气体种类判断模块，用于根据有毒气体数据判断出有毒气体的种类；有毒气体浓度计算模块，用于计算当前种类的有毒气体的浓度值；警戒值设置模块，用于设置每种有毒气体的警戒值；报警模块，用于比较当前种类的有毒气体的浓度值与该种有毒气体的警戒值，若该浓度值超过该警戒值，则输出报警信息。2.基于权利要求1所述的一种基于无人机的远距离有毒气体探测系统，其特征在于：所述有毒气体数据接收模块包括开关控制子模块，用于控制有毒气体探测器的工作状态，包括启动有毒气体探测器进行气体探测、停止有毒气体探测器进行气体探测及控制多个有毒气体探测器之间交替探测。3.基于权利要求1所述的一种基于无人机的远距离有毒气体探测系统，其特征在于：所述有毒气体数据接收模块还包括连接设置子模块和至少一个无人机连接接口，所述连接设置子模块用于设置无人机连接接口的接口参数，以连接目标无人机，并接收目标无人机上有毒气体探测器所采集的有毒气体数据，所述接口参数包括串口号、波特率、校验位、停止位和数据位。4.基于权利要求1所述的一种基于无人机的远距离有毒气体探测系统，其特征在于：所述有毒气体分析单元还包括显示处理模块，所述显示处理模块将多个有毒气体探测器所采集的有毒气体数据以不同颜色线条，在折线图中进行实时显示，折线图中还显示表示警戒值的警戒线。5.基于权利要求1所述的一种基于无人机的远距离有毒气体探测系统，其特征在于：所述有毒气体分析单元还包括GIS地图模块和定位分析模块，所述GIS地图模块提供地图信息...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭彦平，张万宁，王龙渊，
申请(专利权)人：成都时代星光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51