一种用于大气采样及易燃易爆气体监测的无人机制造技术

技术编号:16492119 阅读:41 留言:0更新日期:2017-11-03 22:37
本实用新型专利技术公开了一种用于大气采样及易燃易爆气体监测的无人机,主要包括无人机机体、GPS控制器、无人机主控制器、动力系统,还包括大气采样装置、大气质量监测装置、易燃易爆气体预警监测装置、摄像头、高度计;大气质量监测装置内按需求安装有温度传感器、湿度传感器、风速传感器、风向传感器。本实用新型专利技术不仅可用于环保,还可用于消防、安监等领域,不仅可以飞行,还可以在地面上行走,实现了一机多用;具有响应速度快、应用范围广的优点,在应急抢险方面具有较强优势,为突发事件的决策、指挥、现场监测、控制等其他应急管理提供辅助决策。

For atmospheric sampling and flammable gas monitoring of UAV

The utility model discloses a UAV for atmospheric sampling and flammable gas monitoring, including UAV, UAV GPS controller, main controller and power system, including atmospheric sampling device, air quality monitoring and warning device for inflammable and explosive gas monitoring device, camera, altimeter; air quality monitoring device at demand is equipped with a temperature sensor and a humidity sensor, speed sensor, wind direction sensor. The utility model can be used not only for environmental protection, but also can be used for fire protection, safety supervision and other areas, not only can fly, can also walk on the ground, to achieve a multi-purpose machine; has the advantages of fast response, wide application range, has a strong advantage in emergency, to provide decision support for emergency decision-making and command site monitoring, control, and other emergency management.

【技术实现步骤摘要】
一种用于大气采样及易燃易爆气体监测的无人机
本技术涉及环境监测设备
,具体是涉及一种用于大气采样及易燃易爆气体监测的无人机。
技术介绍
无人机是通过无线电遥控设备或机载计算机程控系统进行操控的不载人飞行器。无人机不但能完成有人驾驶飞机执行的任务,更适用于有人飞机不宜执行的任务。早期的时候,无人机主要用于军事领域,对于应急抢险等领域尚不成熟,存在一定的使用局限,而且目前的无人飞机对于不同的任务要求和使用条件差别很大,并且大都携带不便,成本较高。近两年无人机技术已经用在大气采样、城市噪音污染监测、城市光污染监测以及固定污染源烟气排放监测等,例如:公开号为CN104121986A的技术提供了一种基于无人机的城市光污染监测装置及监测方法。该技术包括空中飞行模块和与空中飞行模块进行通信的地面控制模块,其特征是:所述的空中飞行模块上设置有光强测试仪和多普勒测距雷达,所述的光强测试仪和多普勒测距雷达连接中央处理器,所述的中央处理器连接空中收发天线;公开号为CN205280697U公开一种高精度便携式大气污染物监测装置,包括AD采样模块、温湿度传感器、GPRS模块、RF模块和控制器,AD采样模块对空气污染物进行采样检测,控制器对采样数据进行分析处理,通过GPRS模块和RF模块与上位机进行通信。本技术支持太阳能电池、锂电池和市电三电源供电;采用了AD7606高速高精度采样芯片,在输入保护、滤波处理、采样通道和采样算法中有优势;配有GPS模块,可准确定位装置所放地点,方便装置在户外寻找。在火灾现场救援时,如果能够通过先进的设备检测到火灾现场的易燃易爆气体,则可以根据根据易燃易爆气体的种类和浓度选择不同的救援方式,可以防止爆炸和火灾范围的扩大,也能减少一些不必要的伤亡。因此,无人机的应用还可以再扩大,同时运用到大气检测、危险预警和消防安保等,对于这些方面的综合应用还有很大的研究空间和发展前景。
技术实现思路
本技术解决的技术问题是提供一种用于大气采样及易燃易爆气体监测的无人机,可以同时进行大气采样、易燃易爆气体预警检测、快速发现危险源,还可以快速检测到高速公路上的易燃易博危险品泄漏,为突发事件的决策、指挥、现场监测、控制等其他应急管理提供辅助决策。为解决上述技术问题,本技术所采用的技术方案是:一种用于大气采样及易燃易爆气体监测的无人机,主要包括无人机机体、GPS控制器、无人机主控制器、动力系统,还包括大气采样装置、大气质量监测装置、易燃易爆气体预警监测装置、摄像头、高度计;所述无人机机体上部设有1-4个螺旋桨,无人机机体底部设置有2个或4个着陆轮,所述的大气采样装置、大气质量监测装置位于无人机机体外部,所述GPS控制器、无人机主控制器、动力系统、高度计均位于无人机机体内,所述摄像头位于无人机机体正前端;所述动力系统包括电源部分和电动马达驱动部分,所述大气质量监测装置内按需求安装有温度传感器、湿度传感器、风速传感器、风向传感器,所述易燃易爆气体预警监测装置位于无人机机体内部并与大气采样装置相连;所述的大气质量监测装置和易燃易爆气体预警监测装置、摄像头、GPS控制器及高度计均连接至数据处理装置,所述数据处理装置包括数据采集模块、数据存储模块、无线数据传输模块,所述动力系统、大气采样装置、大气质量监测装置、易燃易爆气体预警监测装置、数据处理装置均通过电线相连至所述无人机主控制器上,所述无人机主控制器通过无线通讯连接到地面终端设备,由地面终端设备接收无人机传输过来的数据信息,并对无人机主控制器进行操作控制。进一步地,在上述方案中,所述大气采样装置包括采样罐、气流罩、过滤网,所述采样罐包括外罐和内罐,外罐的罐口朝向无人机飞行的方向,气流罩和过滤网位于罐口外侧,内罐上开设有进气口和排气口,进气口位于内罐后方(相对于无人机飞行方向来说),排气口位于内罐前方,排气口外连接有排气管,内罐上还设有2个采气管,分别为采气管一和采气管二,采气管一连接至易燃易爆气体预警监测装置,采气管二连接至气体收集瓶,所述气体收集瓶不限于一个,将多个气体收集瓶按转盘式放置,一个气体收集瓶收集满气体之后切换到下一个气体收集瓶,直到最后一个气体收集瓶收集满为止;所述外罐的罐口上设有开关控制阀门,所述开关控制阀门连接至所述无人机主控制器。采样罐通过内罐与外罐结合,可以形成背压,减轻了内罐的气流压力,使采样装置性能更加稳定,工作更加可靠。进一步地,在上述方案中,所述无人机机体顶部设有4个螺旋桨,所述的4个螺旋桨分别被独立受控的电动马达驱动,用于控制所述无人机的高度和速度,同时控制无人机从初始时刻的移动状态过渡到最终时刻的悬停状态。进一步地,在上述方案中,所述的着陆轮在飞行状态时可自动向内隐藏,在陆地上工作时自动向外伸出,每个着陆轮可以在水平方向上自由旋转。所述的着陆轮上部连接收放机构、驱动机构、控制机构、传感器、起落架臂和减震机构,所述的收放机构是给框架的前后两块支撑板上分别加工有安装传感器的上、下限位孔,蜗轮、摇臂、蜗杆、上机械限位杆和下机械限位杆安装在框架上,摇臂的一端与蜗轮固连,另一端与减震机构的一端连接,减震机构的另一端与起落架臂上部通过销轴连接,蜗轮、蜗杆之间螺纹配合,蜗杆的一端与驱动部分连接,传感器安装在上、下限位孔内,框架固定安装在无人机机体上承力结构上,起落架臂的上端通过无人机机体上承力转轴与无人机机体连接,起落架臂的下端与着陆轮连接,控制机构通过电缆分别与驱动机构和传感器对接。进一步地,在上述方案中,所述摄像头为带光源补偿的高清摄像头,可360°全方位旋转。通过摄像头采集影像可以在高空发现爆炸点、着火点等敏感区域,及时传送危险信号及实时监控险情。进一步地,在上述方案中,所述易燃易爆气体预警监测装置能够对易燃易爆气体进行定性和定量检测。为突发事件的决策、指挥、现场监测、控制等其他应急管理提供辅助决策,避免不必要的伤亡。本技术的有益效果是:本技术是针对大气采样、气象监测、易燃易爆气体预警检测、快速发现危险源以及紧急侦察等方面的需求研制而成的一款新型无人机,不仅可用于环保,还可用于消防、安监等领域,不仅可以飞行,还可以在地面上行走,用于高速路上易燃易爆危险品泄漏的检测,实现了一机多用;具有实时监测并传输数据、响应速度快、应用范围广的优点,在应急抢险方面具有较强优势,为突发事件的决策、指挥、现场监测、控制等其他应急管理提供辅助决策。有着广阔的市场需求,易于推广应用。附图说明图1是本技术无人机的结构框图;图2是本技术无人机上的大气采样装置的结构示意图;其中,1、采样罐,1a、外罐,1b、内罐,2、气流罩,3、过滤网,4、进气口,5、排气口,6、排气管,7、采气管一,8、采气管二,9、气体收集瓶,A为无人机飞行方向,B为气流方向,C为易燃易爆气体预警监测装置。具体实施方式一种用于大气采样及易燃易爆气体监测的无人机,主要包括无人机机体、GPS控制器、无人机主控制器、动力系统,还包括大气采样装置、大气质量监测装置、易燃易爆气体预警监测装置、摄像头、高度计;无人机机体为一次性注塑成膜形成壳体和内腔,所述壳体是由防水、耐火、耐腐蚀材料制成,不仅耐用,而且应用范围更广阔;无人机机体上部设有1-4个螺旋桨,螺旋桨分别本文档来自技高网
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一种用于大气采样及易燃易爆气体监测的无人机

【技术保护点】
一种用于大气采样及易燃易爆气体监测的无人机,主要包括无人机机体、GPS控制器、无人机主控制器、动力系统,其特征在于,还包括大气采样装置、大气质量监测装置、易燃易爆气体预警监测装置、摄像头、高度计;所述无人机机体上部设有1‑4个螺旋桨,无人机机体底部设置有2个或4个着陆轮,所述的大气采样装置、大气质量监测装置位于无人机机体外部,所述GPS控制器、无人机主控制器、动力系统、高度计均位于无人机机体内,所述摄像头位于无人机机体正前端;所述动力系统包括电源部分和电动马达驱动部分,所述大气质量监测装置内按需求安装有温度传感器、湿度传感器、风速传感器、风向传感器,所述易燃易爆气体预警监测装置位于无人机机体内部并与大气采样装置相连,所述的大气质量监测装置和易燃易爆气体预警监测装置、摄像头、GPS控制器及高度计均连接至数据处理装置,所述数据处理装置包括数据采集模块、数据存储模块、无线数据传输模块,所述动力系统、大气采样装置、大气质量监测装置、易燃易爆气体预警监测装置、数据处理装置均通过电线相连至所述无人机主控制器上,所述无人机主控制器通过无线通讯连接到地面终端设备,由地面终端设备接收无人机传输过来的数据信息,并对无人机主控制器进行操作控制;所述摄像头为带光源补偿的高清摄像头,可360°全方位旋转;所述的着陆轮在飞行状态时自动向内隐藏,在陆地上工作时自动向外伸出,每个着陆轮在水平方向上自由旋转;所述的着陆轮上部连接收放机构、驱动机构、控制机构、传感器、起落架臂和减震机构,所述的收放机构是给框架的前后两块支撑板上分别加工有安装传感器的上、下限位孔,蜗轮、摇臂、蜗杆、上机械限位杆和下机械限位杆安装在框架上,摇臂的一端与蜗轮固连,另一端与减震机构的一端连接,减震机构的另一端与起落架臂上部通过销轴连接,蜗轮、蜗杆之间螺纹配合,蜗杆的一端与驱动部分连接,传感器安装在上、下限位孔内,框架固定安装在无人机机体上承力结构上,起落架臂的上端通过无人机机体上承力转轴与无人机机体连接,起落架臂的下端与着陆轮连接,控制机构通过电缆分别与驱动机构和传感器对接。...

【技术特征摘要】
1.一种用于大气采样及易燃易爆气体监测的无人机,主要包括无人机机体、GPS控制器、无人机主控制器、动力系统,其特征在于,还包括大气采样装置、大气质量监测装置、易燃易爆气体预警监测装置、摄像头、高度计;所述无人机机体上部设有1-4个螺旋桨,无人机机体底部设置有2个或4个着陆轮,所述的大气采样装置、大气质量监测装置位于无人机机体外部,所述GPS控制器、无人机主控制器、动力系统、高度计均位于无人机机体内,所述摄像头位于无人机机体正前端;所述动力系统包括电源部分和电动马达驱动部分,所述大气质量监测装置内按需求安装有温度传感器、湿度传感器、风速传感器、风向传感器,所述易燃易爆气体预警监测装置位于无人机机体内部并与大气采样装置相连,所述的大气质量监测装置和易燃易爆气体预警监测装置、摄像头、GPS控制器及高度计均连接至数据处理装置,所述数据处理装置包括数据采集模块、数据存储模块、无线数据传输模块,所述动力系统、大气采样装置、大气质量监测装置、易燃易爆气体预警监测装置、数据处理...

【专利技术属性】
技术研发人员:薛银刚孔德洋于洋余益军李金祁红娟许静吴文铸何健
申请(专利权)人:常州市环境监测中心环境保护部南京环境科学研究所环境保护部固体废物与化学品管理技术中心
类型:新型
国别省市:江苏,32

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