一种使用无人机进行危险品检测的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种使用无人机进行危险品检测的方法及系统，从无人机接收检测到的危险品浓度数据、定位数据、风向数据；根据所述危险品浓度数据判断浓度超标时，控制无人机改变飞行位置并在飞行过程中进行多点测量，根据多点测量的数据确定污染源的位置。本发明专利技术可以远程控制无人机进行危险品检测，控制无人机进行有效轨迹飞行采集相应数据从而确定污染源的位置，提高危险品检测的智能性，有效保护工作人员的安全。

Method and system for detecting dangerous goods using unmanned aerial vehicle

The invention discloses a method and system for UAV UAV detection of dangerous goods, dangerous goods receiving the detected concentration data, location data and wind direction data; according to the judgment of the concentration exceed the standard of dangerous goods concentration data, control of UAV flight position change and multipoint measurement during the flight, according to determine the source of the contamination of multi-point measurement data of the position. The invention can remotely control the UAV to dangerous goods detection, control of UAV flight trajectory effectively collected the corresponding data to determine the location of pollution sources, improve the intelligent detection of dangerous goods, effective protection of staff safety.

【技术实现步骤摘要】
一种使用无人机进行危险品检测的方法及系统
本专利技术涉及危险品检测
，尤其涉及一种使用无人机进行危险品检测的方法及系统。
技术介绍
目前口岸放射性查验方式为通道式检测设备以及手持式放射性测定仪，一旦面临通道式检测仪发现放射性超标情况，人员需手持放射性检测设备上场复验，及时防护较好的情况下仍然难以避免对查验人员的伤害，无人机在这点上具有可以去复杂环境，对人员无伤害，可以实时记录放射剂量回传并作为执法依据保存，并能追踪放射源对周围已造成的污染区域定位，能更好的确保国门安全。口岸上危险化学品查验时，当发生泄露时，均需要现场靠近并获取信息，开箱查验定损等，无论是接触、呼吸到化学品或可能面临化学品爆炸、火灾等情况将对查验人员产生较大伤害，无人机携带的化学系统可以识别是哪种化学品，是否泄露，浓度情况以及实时回传相关现场图像等，有利于方便快捷的处置以及出具相关证书。目前现有的基于无人机的放射性物质检测及化学气体检测，都是将相关检测设备搭载在无人机上进行数据采集回传并没有在无人机上做数据处理以及根据实时采集的数据对放射源、化学气体泄漏源进行查找与追踪的功能。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种使用无人机进行危险品检测的方法及系统。本专利技术提供了一种使用无人机进行危险品检测的方法，包括：从无人机接收检测到的危险品浓度数据、定位数据、风向数据；根据所述危险品浓度数据判断浓度超标时，控制无人机改变飞行位置并在飞行过程中进行多点测量，根据多点测量的数据确定污染源的位置。上述使用无人机进行危险品检测的方法还具有以下特点：所述方法还包括：在确定污染源的位置后，至少执行一次以下操作：控制无人机朝污染源的位置飞行预设时长后，控制无人机改变飞行位置并在飞行过程中进行多点测量，根据多点测量的结果确定污染源的位置。上述使用无人机进行危险品检测的方法还具有以下特点：所述根据多点测量的结果确定污染源的位置包括：根据所述风向数据确定高斯模型的坐标系的X轴位于水平面且方向为风速方向，Y轴位于水平面且垂直于X轴，Z轴垂直于水平面；判断浓度超标的危险品的类型，根据此类型查询各类型危险品的标准差对照表确定σy和σz，σy为污染源的污染物扩散的方式符合正态分布的情况下在y方向上的分布的标准差，σz为污染源的污染物扩散的方式符合正态分布的情况下在y方向上的分布的标准差；根据多点测量结果使用下式计算获得污染源的位置和污染源的释放速率：其中，X(x,y,z)为在坐标x,y,z位置测量到的危险品浓度，P为污染源的释放速率，S为无人机的位置与污染源的直接距离即上述使用无人机进行危险品检测的方法还具有以下特点：所述危险品的类型包括核物质和非核化学物质。上述使用无人机进行危险品检测的方法还具有以下特点：控制无人机改变飞行位置并在飞行过程中进行多点测量是指控制无人机在垂直于风向方向的平面上飞行。本专利技术还提供了一种使用无人机进行危险品检测的系统，包括：地面通信设备、地面控制设备、无人机；所述无人机还包括无人机通信模块和无人机控制模块；所述系统还包括装载于所述无人机上的与无人机控制模块均连接的危险品浓度检测设备、定位设备、风向数据检测设备；无人机控制模块，用于从接收危险品浓度检测设备、定位设备、风向数据检测设备检测到的数据，控制通信模块发送至所述地面控制设备；还用于根据从无人机通信模块收到的飞行轨迹控制信号进行飞行；所述无人机通信模块，用于从地面通信设备接收飞行轨迹控制信号并将此控制信号发送至所述无人机控制模块；还用于从所述无人机控制模块接收检测数据，并发送至所述地面通信设备；所述地面通信设备，用于从所述无人机通信模块接收检测数据并发送至所述地面控制设备；还用于将从所述地面控制设备收到的飞行轨迹控制信号发送至所述无人机通信模块；所述地面控制设备，用于根据接收到的所述危险品浓度检测数据判断浓度超标时，确定多点测试飞行轨迹控制信号并发送至所述地面通信设备，根据收到的无人机在执行所述多点测试飞行轨迹控制信号时进行多点测量的数据确定污染源的位置。上述使用无人机进行危险品检测的系统还具有以下特点：所述地面控制设备，还用于在确定污染源的位置后，至少执行一次以下操作：向所述地面通信设备发送指示无人机朝污染源的位置飞行预设时长的控制信号后，确定多点测试飞行轨迹控制信号并发送至所述地面通信设备，根据收到的无人机在执行所述多点测试飞行轨迹控制信号时进行多点测量的数据确定污染源的位置。上述使用无人机进行危险品检测的系统还具有以下特点：所述地面控制设备用于根据以下方式根据多点测量的结果确定污染源的位置：根据所述风向数据确定高斯模型的坐标系的X轴位于水平面且方向为风速方向，Y轴位于水平面且垂直于X轴，Z轴垂直于水平面；判断浓度超标的危险品的类型，根据此类型查询各类型危险品的标准差对照表确定σy和σz，σy为污染源的污染物扩散的方式符合正态分布的情况下在y方向上的分布的标准差，σz为污染源的污染物扩散的方式符合正态分布的情况下在y方向上的分布的标准差；根据多点测量结果使用下式计算获得污染源的位置和污染源的释放速率：其中，X(x,y,z)为在坐标x,y,z位置测量到的危险品浓度，P为污染源的释放速率，S为无人机的位置与污染源的直接距离即上述使用无人机进行危险品检测的系统还具有以下特点：所述危险品的类型包括核物质和非核化学物质。上述使用无人机进行危险品检测的系统还具有以下特点：所述多点测试飞行轨迹控制信号对应的多点测试飞行轨迹为控制无人机在垂直于风向方向的平面上飞行。本专利技术可以远程控制无人机进行危险品检测，控制无人机进行有效轨迹飞行采集相应数据从而确定污染源的位置，提高危险品检测的智能性，有效保护工作人员的安全。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是实施例中使用无人机进行危险品检测的方法的流程图；图2是实施例中使用无人机进行危险品检测的系统的结构图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。图1是实施例中使用无人机进行危险品检测的方法的流程图；如图1所示，使用无人机进行危险品检测的方法包括：步骤101，从无人机接收检测到的危险品浓度数据、定位数据、风向数据；步骤102，根据危险品浓度数据判断浓度超标时，控制无人机改变飞行位置并在飞行过程中进行多点测量，根据多点测量的数据确定污染源的位置。本方法还包括步骤103，在确定污染源的位置后，至少执行一次以下操作：控制无人机朝污染源的位置飞行预设时长后，控制无人机改变飞行位置并在飞行过程中进行多点测量，根据多点测量的结果确定污染源的位置。本方法在步骤101和步骤102后，确定的污染源的位置不够精确，通过步骤103可以使确定的污染源的位置较为精确。步骤102和步骤103中，控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用无人机进行危险品检测的方法，其特征在于，包括：从无人机接收检测到的危险品浓度数据、定位数据、风向数据；根据所述危险品浓度数据判断浓度超标时，控制无人机改变飞行位置并在飞行过程中进行多点测量，根据多点测量的数据确定污染源的位置。

【技术特征摘要】
1.一种使用无人机进行危险品检测的方法，其特征在于，包括：从无人机接收检测到的危险品浓度数据、定位数据、风向数据；根据所述危险品浓度数据判断浓度超标时，控制无人机改变飞行位置并在飞行过程中进行多点测量，根据多点测量的数据确定污染源的位置。2.如权利要求1所述的使用无人机进行危险品检测的方法，其特征在于，所述方法还包括：在确定污染源的位置后，至少执行一次以下操作：控制无人机朝污染源的位置飞行预设时长后，控制无人机改变飞行位置并在飞行过程中进行多点测量，根据多点测量的结果确定污染源的位置。3.如权利要求1或2所述的使用无人机进行危险品检测的方法，其特征在于，所述根据多点测量的结果确定污染源的位置包括：根据所述风向数据确定高斯模型的坐标系的X轴位于水平面且方向为风速方向，Y轴位于水平面且垂直于X轴，Z轴垂直于水平面；判断浓度超标的危险品的类型，根据此类型查询各类型危险品的标准差对照表确定σy和σz，σy为污染源的污染物扩散的方式符合正态分布的情况下在y方向上的分布的标准差，σz为污染源的污染物扩散的方式符合正态分布的情况下在y方向上的分布的标准差；根据多点测量结果使用下式计算获得污染源的位置和污染源的释放速率：其中，X(x,y,z)为在坐标x,y,z位置测量到的危险品浓度，P为污染源的释放速率，S为无人机的位置与污染源的直接距离即4.如权利要求3所述的使用无人机进行危险品检测的方法，其特征在于，所述危险品的类型包括核物质和非核化学物质。5.如权利要求1所述的使用无人机进行危险品检测的方法，其特征在于，控制无人机改变飞行位置并在飞行过程中进行多点测量是指控制无人机在垂直于风向方向的平面上飞行。6.一种使用无人机进行危险品检测的系统，其特征在于，包括：地面通信设备、地面控制设备、无人机；所述无人机还包括无人机通信模块和无人机控制模块；所述系统还包括装载于所述无人机上的与无人机控制模块均连接的危险品浓度检测设备、定位设备、风向数据检测设备；无人机控制模块，用于从接收危险品浓度检测设备、定位设备、风向数据检测设备检测到的数据，控制通信模块发送至所述地面控制设备；还用于根据从无人机通信模块收到的飞行轨迹控制信号进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑强，吕晓华，田延河，张金龙，高霞，夏征，蒋剑，
申请(专利权)人：北京蓝色星语科技有限公司，阿拉山口出入境检验检疫局综合技术服务中心，新疆益格智源机电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11