对工业气体排放进行监督执法的无人机系统技术方案

本发明专利技术公开了一种对工业气体排放进行监督执法的无人机系统，其特征在于，包括无人机、移动平台、控制与监视系统，所述无人机上安装有摄像头和传感器，所述摄像头和传感器均与无人机上的单片机相连；所述移动平台为无人机提供电能和降落场所，装载第三无线通讯模块、无线充电发射装置、固定槽和激光测距传感器；所述控制与监视系统与无人机通过无线相连，用于控制和获取无人机采集到的数据，控制与监视系统同时又可与移动平台无线相连，控制移动平台进行无线充电和对无人的固定与释放。本发明专利技术应用于工业气体排放的监督和执法，控制灵活，可长时间户外工作，节省人工。

【技术实现步骤摘要】
对工业气体排放进行监督执法的无人机系统
本专利技术涉及无人机
，尤其涉及一种对工业气体排放进行监督执法的无人机系统。
技术介绍
无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。目前无人机在军事领域和民用领域均得到了较广的应用。尤其是民用方面，随着近年来无人机技术成本的降低，无人机在航空摄影、交通巡逻、治安管理等方面的应用发展取得了较快进步。近年来，无人机在执法领域由于其机动性灵活，获取证据的方便性和易用性，得到了较多应用。随着环境保护严峻性越来越高，对于工业的排放的监督变得越来越重要。部分工厂存在的偷排行为难以靠常规手段采集证据和发现，大面积部署探测器又存在成本高、易破坏、难管理和不可靠性等因素。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对工业领域气体排放的监管问题，提出一种对工业气体排放进行监督执法的无人机系统，使执法人员在更短的时间内及时采集证据，更长的时间内持续户外工作，更加有效地维护气体环境，节约人力和物力成本。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案如下：一种对工业气体排放进行监督执法的无人机系统，包括无人机、移动平台、控制与监视系统，所述无人机上安装有摄像头和传感器，所述摄像头和传感器均与无人机上的第一单片机相连；所述移动平台为无人机提供电能和降落场所，装载第三无线通讯模块、无线充电发射装置、固定槽和激光测距传感器；所述控制与监视系统与无人机通过无线相连，用于控制和获取无人机采集到的数据，控制与监视系统同时又与移动平台无线相连，控制移动平台进行无线充电和对无人的固定与释放。进一步的，所述无人机包括机身及安装在机身上的螺旋桨组件、起落架、电池、无线充电接收装置、第一无线通讯模块、GPS定位模块和第一单片机；所述机身的四周均布四个螺旋桨组件，螺旋桨组件、电池、无线充电接收装置、第一无线通讯模块和GPS定位模块均与第一单片机相连，无线充电接收装置与电池相连，起落架安装在机身的底部，起落架的底部安装有硅钢片。进一步的，所述移动平台包括无线充电发射装置、壳体、锂电池、磁吸锁、激光测距传感器、第二单片机和第三无线通讯模块；其中，无线充电发射装置位于壳体的中间区域，在无线充电发射装置的左右两侧开设固定槽，固定槽与无人机上的起落架相配合，固定槽的底部中间安装激光测距传感器，固定槽的底部两端安装磁吸锁；无线充电发射装置、磁吸锁、第三无线通讯模块、激光测距传感器均与第二单片机相连，无线充电发射装置与锂电池相连；无线充电接收装置和无线充电发射装置通过无线相连。进一步的，所述控制与监视系统由上位机和第二无线通讯模块构成，所述上位机和第二无线通讯模块相连，第一无线通讯模块和第三无线通讯模块均与第二无线通讯模块相连。本专利技术的有益效果在于：本专利技术应用于工业气体排放的监督和执法。相对于现有的人工检测方式，用时大大缩短并且极大降低了人力成本；相对于现有的固定式仪器检测系统，无人机系统更加机动灵活，所需部署数量大大减小，且维护方便，因此较大地降低了物力成本；相对于现有的无人机，本专利技术设计了更加适应于特定场景的功能和结构，并采用了适应于长时间工作的策略。此外，本专利技术所设计的无人机及系统，其检测是三维立体的，可以实现多方位灵活检测，并可根据污染物分布情况发现污染源，为工业气体排放的监督和执法提供了更加可靠的保障。附图说明图1是本专利技术系统结构框图；图2是本专利技术移动平台结构图；图3是本专利技术移动平台中固定槽的具体结构图；图中：无线充电发射装置1、固定槽2、移动平台3、锂电池4、固定板5、激光测距传感器6。具体实施方式以下结合附图解释本专利技术的具体实施方式，但是应该指出，本专利技术的实施不限于以下的实施方式。如图1-3所示，一种对工业气体排放进行监督执法的无人机系统，其特征在于，包括无人机、移动平台、控制与监视系统，所述无人机上安装有摄像头和传感器，所述摄像头和传感器均与无人机上的第一单片机相连；所述移动平台为无人机提供电能和降落场所，装载第三无线通讯模块、无线充电发射装置、固定槽和激光测距传感器；所述控制与监视系统与无人机通过无线相连，用于控制和获取无人机采集到的数据，控制与监视系统同时又与移动平台无线相连，控制移动平台进行无线充电和对无人的固定与释放。进一步的，所述无人机包括机身及安装在机身上的螺旋桨组件、起落架、电池、无线充电接收装置、第一无线通讯模块、GPS定位模块和第一单片机；所述机身的四周均布四个螺旋桨组件，螺旋桨组件、电池、无线充电接收装置、第一无线通讯模块和GPS定位模块均与第一单片机相连，无线充电接收装置与电池相连，起落架安装在机身的底部，起落架的底部安装有硅钢片。该螺旋桨组件主要由支架、电机和螺旋桨组成，电机安装在支架上，螺旋桨安装在电机的输出轴上，电机通过单片机来控制器转速。进一步的，所述移动平台包括无线充电发射装置1、壳体3、锂电池4、磁吸锁5、激光测距传感器6、第二单片机和第三无线通讯模块；其中，无线充电发射装置1位于壳体3的中间区域，在无线充电发射装置1的左右两侧开设固定槽2，固定槽2与无人机上的起落架相配合，固定槽2的底部中间安装激光测距传感器6，固定槽2的底部两端安装磁吸锁5；无线充电发射装置1、磁吸锁5、第三无线通讯模块、激光测距传感器均与第二单片机相连，无线充电发射装置1与锂电池相连；无线充电接收装置和无线充电发射装置1通过无线相连。进一步的，所述控制与监视系统由上位机和第二无线通讯模块构成，所述上位机和第二无线通讯模块相连，第一无线通讯模块和第三无线通讯模块均与第二无线通讯模块相连。进一步的，所述第一无线通讯模块、第二无线通讯模块和第三无线通讯模块采用5.8G频段，均可采用深圳市创兴科电子有限公司的TS58200型号的发射器和RC5808型号的接收器，但不限于此。进一步的，所述GPS定位模块采用中科微电子有限公司的ATGM332D型号的产品，但不限于此。进一步的，所述无线充电接收装置和无线充电发射装置1构成无线充电模块，可以采用上海新捷电子有限公司NE6151系列的产品，但不限于此。所述移动平台为执法人员在户外长时间作业设计，可安装于汽车顶部，在前后两个工厂相距较远的情况下，无人机在对第一个工厂测量完毕后，由于控制平台可通过GPS确定无人机位置，可设计路线使无人机返回控制端位置，在接近移动平台时，使无人机停靠在移动平台上，并启动固定槽中的磁力锁，吸住无人机起落架底部的硅钢片，完成对无人机的固定。之后可通过采用基于NE8151芯片的无线充电模块对无人机进行电量补充。其中确定无人机降落地点时，无人机首先在移动平台上方环绕飞行，固定槽中激光测距传感器检测到无人机后，发送给控制台确认信号，使其控制无人机缓慢下降至固定槽中。通过移动平台，车内人员无需下车便可自动完成无人机电量的补充。这使得执法变得更加迅速方便，提高了快速性。同时，当无人机由于任务需求飞至较远的区域时，汽车搭载移动平台后可以自主靠近无人机，使其无需在返航时飞行较远的距离。例如无人机在进行三维测量时，运动到远离起飞点的一侧，这时汽车可搭载移动平台靠近无人机，缩短无人机的返航距离，这就极大扩展了无人机的工作范围。当无人机需要再次飞行时，同样，只需要控制平台发送命令至移动平台，使其固定槽内固定板收回，无人机即被释放。所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对工业气体排放进行监督执法的无人机系统，其特征在于，包括无人机、移动平台、控制与监视系统等，所述无人机上安装有摄像头和传感器，所述摄像头和传感器均与无人机上的第一单片机相连；所述移动平台为无人机提供电能和降落场所，装载第三无线通讯模块、无线充电发射装置、固定槽和激光测距传感器；所述控制与监视系统与无人机通过无线相连，用于控制和获取无人机采集到的数据，控制与监视系统同时又与移动平台无线相连，控制移动平台进行无线充电和对无人的固定与释放。

【技术特征摘要】
1.一种对工业气体排放进行监督执法的无人机系统，其特征在于，包括无人机、移动平台、控制与监视系统等，所述无人机上安装有摄像头和传感器，所述摄像头和传感器均与无人机上的第一单片机相连；所述移动平台为无人机提供电能和降落场所，装载第三无线通讯模块、无线充电发射装置、固定槽和激光测距传感器；所述控制与监视系统与无人机通过无线相连，用于控制和获取无人机采集到的数据，控制与监视系统同时又与移动平台无线相连，控制移动平台进行无线充电和对无人的固定与释放。2.根据权利要求1所述的对工业气体排放进行监督执法的无人机系统，其特征在于，所述无人机包括机身及安装在机身上的螺旋桨组件、起落架、电池、无线充电接收装置、第一无线通讯模块、GPS定位模块和第一单片机；所述机身的四周均布四个螺旋桨组件，螺旋桨组件、电池、无线充电接收装置、第一无线通讯模块和GPS定位模块均与第一单片机相连，无线充电接收装置与电池相连，起落架安装在机身的底部，起落架的底部安装有硅钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：李光灿，郑济元，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33