一种基于太阳能-电力混动子母无人机的空气质量检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于太阳能‑电力混动子母无人机的空气质量检测装置，包括无人机载机、太阳能电池板发电模块、锂电池、太阳能充放电智能管理器、空气质量采集装置、空气质量检测模块、远程数据传输模块、自动驾驶仪、动力模块、2.4g通信模块、数传电台、气体采样泵和无人子机部分。本发明专利技术填补了在空气应急事件中，产生的机载传感器中无法检测到的未知气体的缺陷，解决了传统检测方法存在的移动性差，受时空限制严重，成本高，检测不够全面等问题。本发明专利技术可将检测数据通过通信模块与服务器远程连接，传输至网上开放平台，对数据进行的实时的分析、处理以及公示，以便使用者可在多台地面终端的客户端实时查看检测数据。

An air quality detecting device based on solar power hybrid composite UAV

The invention discloses an air quality detecting device based on solar power hybrid composite UAV, including unmanned airborne, solar panels, solar power generation module, lithium battery charge and discharge management, intelligent air quality sampling device, air quality detection module, remote data transmission module, power module, autopilot 2.4G communication module, data transceiver, gas sampling pump and the son of man machine part. The invention fills the air in emergencies, defects unknown gas produced by airborne sensors cannot be detected, solves the problems of traditional methods of poor mobility and the limitation of space and time is serious, the high cost of detection is not comprehensive. The invention can detect data through the communication module is connected with the remote server, transmission to the Internet open platform for data analysis, real-time processing and real-time publicity, so that the user can view the test client data on multiple ground terminal.

【技术实现步骤摘要】
一种基于太阳能-电力混动子母无人机的空气质量检测装置
本专利技术涉及应急空气质量检测领域，具体是一种基于太阳能-电力混动子母无人机的空气质量检测装置。
技术介绍
随着社会的发展，环境污染问题日趋严重，尤其突发事件的发生，往往是环境污染的一大致命源头，一旦发生如化工泄露、大型爆炸、森林火灾、火山爆发等灾害的时候，现有的空气质量检测模块就显得无能为力了。天津化工厂仓库大爆炸就是一个典型的例子，据悉，天津化工厂滨海新区有5个环保自动监测站，距离地面最大不超过30米。由于爆炸产生的高温高压气体含有的甲苯二异氰酸酯燃烧会产生剧毒氰化物，但往往会随着高温高压气体向空中垂直扩散，对地面而言反而可能造成“灯下黑”的现象。另外，燃烧产生的污染物很多，检测仪器不一定都能捕捉到，再加上检测点未必能覆盖灾害周边所有地区，使得检测范围受限。据相关文献资料显示，现有空气质量检测模块主要分为四类：第一类监测站可以全天候，24小时不间断监测，工作状态受天气影响小，但是监测站为固定站点，移动性几乎为零，覆盖地区小，不可用于应急检测；第二类氦气球可以检测一定高度范围内的空气质量，体积庞大，失去了应急检测该有的便捷性、快速性，短时间内检测范围有限；第三类应急空气质量检测车，地面移动性相对较好，受天气因素影响小，检测范围相对监测站、氦气球广，但无法检测不同高度的空气质量参数，且检测站点数量有限，并且造价昂贵，生产成本高；第四类传统无人机采集-后台检测空气系统，该类无人机采用单一锂电池提供动力驱动技术，其采用非环保能源且飞行时间短，同时只负责实时采集气体，其气体检测须转送到其他后台系统完成，则缺乏耦合实现采集与检测气体功能的多动力子母式无人机，进而浪费应急处理和提出解决问题的措施时间。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够打破人工采样、传统设备检测的时空限制，在突发事件及重污染区域展开应急空气质量检测工作的基于太阳能-电力混动子母无人机的空气质量检测装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于太阳能-电力混动子母无人机的空气质量检测装置，包括无人机载机、太阳能电池板发电模块、锂电池、太阳能充放电智能管理器、空气质量采集装置、空气质量检测模块、远程数据传输模块、自动驾驶仪、动力模块、2.4g通信模块、数传电台、气体采样泵和无人子机部分，所述太阳能电池板发电模块由多个太阳能电池片组成，太阳能电池片安装在无人机载机的表面，太阳能电池片的输出端和锂电池分别连接太阳能充放电智能管理器，所述空气质量检测模块、2.4g通信模块、数传电台、自动驾驶仪、动力模块和阳能充放电智能管理器的另一端均连接所述无人机载机，所述无人子机部分通过气体采样泵连接无人机载机，所述远程数据传输模块和空气质量采集装置均连接所述空气质量检测模块的另一端。作为本专利技术进一步的方案：所述太阳能充放电智能管理器包括电池平衡保护模块、主控单元、光控模块、存储单元、PWM功率输出模块、设置模块、功率输出模块和负载。作为本专利技术进一步的方案：所述远程数据传输模块包括SIM808模块、GPS模块、GPRS模块、GSM模块。作为本专利技术进一步的方案：所述无人机载机和无人子机部分的材料均为巴尔沙轻木。作为本专利技术进一步的方案：所述空气质量采集装置包括ZPH01-PM2.5粉尘传感器、DHT11温湿度传感器、MQ135空气质量传感器、MH-Z19二氧化碳传感器、MQ-7一氧化碳传感器、MICS-6814氮氧化合物传感器、MQ131臭氧传感器、GY-BMP280-3.3气压传感器。作为本专利技术进一步的方案：所述无人子机部分上设置有空气采样装置，所述空气采样装置包括气泵和铝箔采样空气袋。作为本专利技术再进一步的方案：所述太阳能电池片为单晶硅电池片。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术利用太阳能作为系统的主要能源，锂电池作为备用电源，很大程度增加了无人机的续航时间，为长时间对环境进行应急检测提供强有力的保障，采用固定翼滑翔机作为可靠的空中平台，可弯曲的太阳能电池片与机翼蒙皮紧密贴合，保证无人机强度的同时不影响机翼气动性。无人机机载空气检测设备，子母无人机设计，无人子机部分携带无人母机采集气体返回至返航点，填补了在空气应急事件中，产生的机载传感器中无法检测到的未知气体的缺陷，解决了传统检测方法存在的移动性差，受时空限制严重，成本高，检测不够全面等问题。本专利技术可将检测数据通过通信模块与服务器远程连接，传输至网上开放平台，对数据进行的实时的分析、处理以及公示，以便使用者可在多台地面终端的客户端实时查看检测数据。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术的系统结构组成示意图。图3为本专利技术中太阳能充放电智能管理器的原理图。图4为本专利技术的工作示意图。图5为本专利技术中检测数据远程传输过程图。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。请参阅图1-5，一种基于太阳能-电力混动子母无人机的空气质量检测装置，包括无人机载机、太阳能电池板发电模块、锂电池、太阳能充放电智能管理器、空气质量采集装置、空气质量检测模块、远程数据传输模块、自动驾驶仪、动力模块、2.4g通信模块、数传电台、气体采样泵和无人子机部分，所述太阳能电池板发电模块由多个太阳能电池片组成，太阳能电池片安装在无人机载机的表面，太阳能电池片的输出端和锂电池分别连接太阳能充放电智能管理器，所述空气质量检测模块、2.4g通信模块、数传电台、自动驾驶仪、动力模块和阳能充放电智能管理器的另一端均连接所述无人机载机，所述无人子机部分通过气体采样泵连接无人机载机，所述远程数据传输模块和空气质量采集装置均连接所述空气质量检测模块的另一端。所述太阳能充放电智能管理器包括电池平衡保护模块、主控单元、光控模块、存储单元、PWM功率输出模块、设置模块、功率输出模块和负载；所述远程数据传输模块包括SIM808模块、GPS模块、GPRS模块、GSM模块；所述无人机载机和无人子机部分的材料均为巴尔沙轻木；所述空气质量采集装置包括ZPH01-PM2.5粉尘传感器、DHT11温湿度传感器、MQ135空气质量传感器、MH-Z19二氧化碳传感器、MQ-7一氧化碳传感器、MICS-6814氮氧化合物传感器、MQ131臭氧传感器、GY-BMP280-3.3气压传感器；所述无人子机部分上设置有空气采样装置，所述空气采样装置包括气泵和铝箔采样空气袋；所述太阳能电池片为单晶硅电池片。所述基于太阳能-电力混动子母无人机的空气质量检测装置主要由太阳能无人机平台、空气质量检测模块和空气采样设备组成，使用太阳能作为主要能源，锂电池作为备用电源，通过设计智能的供电方案，太阳能、备用电源相结合，很大程度增加了无人机的续航，实现长时间进行应急检测工作；通过自动驾驶仪设置飞行航线，可完成多站点、不同高度的自动检测任务。模块化智能机载空气质量检测模块，多种传感器相结合，通信模块与服务器平台连接，将数据发送至地面移动设备，实现实时数据采集与处理。远程检测常规数据的同时，系统可采集不同站点、不同高度的空气样本，由无人子机部分将采集到的气体带回至地面，进行下一步针对性检测，以提升检测的目的性和全面性，无人机母机则继续执行多站点循环检测任务。所述的太阳能充放电智能管理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于太阳能‑电力混动子母无人机的空气质量检测装置，其特征在于，包括无人机载机、太阳能电池板发电模块、锂电池、太阳能充放电智能管理器、空气质量采集装置、空气质量检测模块、远程数据传输模块、自动驾驶仪、动力模块、2.4g通信模块、数传电台、气体采样泵和无人子机部分，所述太阳能电池板发电模块由多个太阳能电池片组成，太阳能电池片安装在无人机载机的表面，太阳能电池片的输出端和锂电池分别连接太阳能充放电智能管理器，所述空气质量检测模块、2.4g通信模块、数传电台、自动驾驶仪、动力模块和阳能充放电智能管理器的另一端均连接所述无人机载机，所述无人子机部分通过气体采样泵连接无人机载机，所述远程数据传输模块和空气质量采集装置均连接所述空气质量检测模块的另一端。

【技术特征摘要】
1.一种基于太阳能-电力混动子母无人机的空气质量检测装置，其特征在于，包括无人机载机、太阳能电池板发电模块、锂电池、太阳能充放电智能管理器、空气质量采集装置、空气质量检测模块、远程数据传输模块、自动驾驶仪、动力模块、2.4g通信模块、数传电台、气体采样泵和无人子机部分，所述太阳能电池板发电模块由多个太阳能电池片组成，太阳能电池片安装在无人机载机的表面，太阳能电池片的输出端和锂电池分别连接太阳能充放电智能管理器，所述空气质量检测模块、2.4g通信模块、数传电台、自动驾驶仪、动力模块和阳能充放电智能管理器的另一端均连接所述无人机载机，所述无人子机部分通过气体采样泵连接无人机载机，所述远程数据传输模块和空气质量采集装置均连接所述空气质量检测模块的另一端。2.根据权利要求1所述的基于太阳能-电力混动子母无人机的空气质量检测装置，其特征在于，所述太阳能充放电智能管理器包括电池平衡保护模块、主控单元、光控模块、存储单元、PWM功率输出模块、设置模块、功率输出模块和负载。3.根据权利要求1所述的基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡瑞，许春霞，温林成，邓伟平，王锐镔，刘津，万绍强，
申请(专利权)人：南昌工程学院，
类型：发明
国别省市：江西,36