一种基于无人机的可固定的二氧化碳气体采样分析设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于无人机的可固定的二氧化碳气体采样分析设备，包括：多旋翼无人机主体、无人机控制装置，多旋翼无人机主体上面设有分析装置；分析装置的上面设有定位装置和数据传输装置，侧面设有采样管、可伸缩吸盘，下面设有氢气浮力装置；数据传输装置包括控制链路和图像数据传输链路，通过无线信号与地面控制站进行通讯；无人机控制装置包括地面控制站、遥控杆。本实用新型专利技术的有益效果是：可避免无人机旋翼带来湍流扰动问题，减少监测人员的登高爬低和劳动力，降低监测人员的安全风险，提高二氧化碳监测工作的效率，具有良好的应用价值。应用价值。应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无人机的可固定的二氧化碳气体采样分析设备


[0001]本技术属于二氧化碳监测
，特别是涉及一种基于无人机的可固定的二氧化碳气体采样分析设备。

技术介绍

[0002]目前，固定污染源二氧化碳浓度主要依据《固定污染源废气二氧化碳的测定非分散红外吸收法(HJ 870
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2017)》来开展手工监测，监测时需要企业配合，耗时费力效率低，而且监测人员需要登高爬低，存在一定的安全风险。随着无人机技术的发展，其应用范围日益广泛，在环境监测领域的应用也蓬勃发展。采用无人机开展二氧化碳的监测，可以降低监测人员的安全风险、提高监测工作效率。但是无人机旋翼容易带来湍流扰动问题，影响气体的采样和分析，使得样品分析不具有代表性。

技术实现思路

[0003]本技术所要解决的技术问题是提供一种基于无人机的可固定的二氧化碳气体采样分析设备，以解决无人机旋翼容易带来湍流扰动问题，降低监测人员的安全风险，提高二氧化碳监测工作的效率。
[0004]为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种基于无人机的可固定的二氧化碳气体采样分析设备，包括：多旋翼无人机主体、无人机控制装置，所述多旋翼无人机主体上面设有分析装置；所述分析装置的上面设有定位装置和数据传输装置，侧面设有采样管、可伸缩吸盘，下面设有氢气浮力装置；所述数据传输装置包括控制链路和图像数据传输链路，通过无线信号与地面控制站进行通讯；所述无人机控制装置包括地面控制站、遥控杆。
[0005]所述氢气浮力装置包括氢气储气罐、伸缩球、氢气充入电磁阀和氢气释放电磁阀，氢气储气罐通过氢气充入电磁阀与伸缩球相连接，伸缩球的另一端连接有氢气释放电磁阀。
[0006]所述可伸缩吸盘自动调节长度且吸附在烟囱上固定，吸盘上下端各设置有空气进入电磁阀。
[0007]所述采样管通过连接导管软管、减震橡胶、螺纹螺丝和底座或支架固定在分析装置侧面，且末端安装有可移动的采样孔盖。
[0008]所述多旋翼无人机本体全部采用高强度碳纤维材料制成，用于整套设备的主要载体；所述支架为高强度轻量化材质。
[0009]所述采样管中设有滤尘装置、加热及保温装置，加热温度应高于120℃，滤尘装置和加热装置位于采样管的内部，且滤尘装置位于采样管前端，其后连接着加热装置；保温装置位于采样管的外部，包裹着滤尘装置和加热装置。
[0010]所述分析装置中设有除湿装置、气体流量装置、抽气泵、检测器，除湿装置位于最前端，其后连接着气体流量装置，抽气泵与气体流量装置相连接，检测器与抽气泵相连接。
[0011]所述定位装置用于获取监测点位位置信息；所述红外探测装置用于寻找烟羽位置，获取排放源污染物的排放范围；所述气象参数装置用于获取监测点位风速、风向、湿度、温度、气压气象参数；所述分析装置用于分析测试二氧化碳的浓度。
[0012]所述采样管的电路与所述分析装置的电路相连接；所述多旋翼无人机主体、定位装置、氢气浮力装置、可伸缩吸盘、分析装置的电路与所述数据传输装置的电路相连接。
[0013]本技术的有益效果是：在应用本技术时，可避免无人机旋翼带来湍流扰动问题，减少监测人员的登高爬低和劳动力，充分发挥无人机在环境监测领域的优势，降低监测人员的安全风险，提高二氧化碳监测工作的效率，具有良好的应用价值。
附图说明
[0014]图1为本技术采样分析设备示意图。
[0015]图中：
[0016]1、旋翼无人机主体
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2、无人机控制装置
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3、定位装置
[0017]4、采样管
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41、采样孔盖
[0018]5、氢气浮力装置
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51、氢气储气罐
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52、伸缩球
[0019]53、伸缩球
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54、氢气充入电磁阀
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55、氢气充入电磁阀
[0020]56、氢气释放电磁阀
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57、氢气释放电磁阀
[0021]6、可伸缩吸盘
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61、空气进入电磁阀
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62、空气进入电磁阀
[0022]7、分析装置
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8、数据传输装置
具体实施方式
[0023]下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细说明：
[0024]如图1所示，本技术的二氧化碳气体采样分析设备包括：M300 RTK多旋翼无人机主体1、M300 RTK无人机控制装置2、宽电压北斗GPS定位装置3、MODEL 3080相匹配的采样管4、Type IV氢气浮力装置5、PE4RN
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A3可伸缩吸盘6、MODEL 3080分析装置7和EL
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806数据传输装置8，分析装置7通过底座或高强度轻量化支架固定安装在多旋翼无人机主体1上面，数据传输装置8和定位装置3位于分析装置7上方，采样管4和可伸缩吸盘6位于无人机主体1的左侧，氢气浮力装置5通过底座或高强度轻量化支架固定安装在多旋翼无人机主体1下面。
[0025]氢气浮力装置5包括氢气储气罐51、伸缩球52、伸缩球53、氢气充入电磁阀54、氢气充入电磁阀55、氢气释放电磁阀56和氢气释放电磁阀57。氢气储气罐51通过左侧氢气充入电磁阀54和右侧氢气电磁阀55分别与伸缩球52和伸缩球53相连接，伸缩球52的左侧连接有氢气释放电磁阀56，伸缩球53右侧连接有氢气释放电磁阀57。
[0026]可伸缩吸盘6自动调节长度且吸附在烟囱上固定，吸盘上下端各设置有空气进入电磁阀。
[0027]多旋翼无人机主体全部采用高强度碳纤维材料制成，用于整套设备的主要载体；无人机控制装置由地面控制站及遥控杆组成，远程控制多旋翼无人机主体及主体上所有装置；定位装置用于获取监测点位位置信息；采样管通过连接导管软管、减震橡胶、螺纹螺丝和全碳纤维高强度轻量化支架固定在分析装置左侧，且末端安装有可移动的采样孔盖，以
便在采样时堵严采样孔，使之不漏气；氢气浮力装置由氢气储气罐和伸缩球组成，以便在无人机悬停时增加浮力，协助无人机固定在烟囱上，伸缩球两端设置有氢气充入电磁阀和氢气释放电磁阀，以方便伸缩球充入和释放氢气，达到增加和减少无人机浮力的效果；可伸缩吸盘可以根据距离长度自动调节长度，可以吸附在烟囱上，使无人机固定在烟囱上，吸盘上下端各设置1个空气进入电磁阀，以方便吸盘受压力影响脱离烟囱；分析装置用于分析测试二氧化碳的浓度；数据传输装置主要由控制链路和图像数据传输链路构成，通过无线信号与地面控制站进行通讯，可将无人机运行状况、采样与分析信息回传至地面。
[0028]进一步地，采样管中含有排气参数测定装置、滤尘装置、加热及保温装置；排气参数测定装置可以测定排气参数，如温度、湿度等；滤尘装置可防止气体中的颗粒物进入检本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于无人机的可固定的二氧化碳气体采样分析设备，包括：多旋翼无人机主体、无人机控制装置，其特征是：所述多旋翼无人机主体上面设有分析装置；所述分析装置的上面设有定位装置、红外探测装置、气象参数装置和数据传输装置，侧面设有采样管、可伸缩吸盘，下面设有氢气浮力装置；所述数据传输装置包括控制链路和图像数据传输链路，通过无线信号与地面控制站进行通讯；所述无人机控制装置包括地面控制站、遥控杆。2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的可固定的二氧化碳气体采样分析设备，其特征是：所述氢气浮力装置包括氢气储气罐、伸缩球、氢气充入电磁阀和氢气释放电磁阀，氢气储气罐通过氢气充入电磁阀与伸缩球相连接，伸缩球的另一端连接有氢气释放电磁阀。3.根据权利要求1所述的一种基于无人机的可固定的二氧化碳气体采样分析设备，其特征是：所述可伸缩吸盘自动调节长度且吸附在烟囱上固定，吸盘上下端各设置有空气进入电磁阀。4.根据权利要求1所述的一种基于无人机的可固定的二氧化碳气体采样分析设备，其特征是：所述采样管通过连接导管软管、减震橡胶、螺纹螺丝和底座或支架固定在分析装置侧面，且末端安装有可移动的采样孔盖；所述支架为高强度轻量化材质。5.根据权利要求1所述的一种基于无人机的可固定的二氧化碳气体采样分析设备，其特征是：所述多旋翼无人机本体...

【专利技术属性】
技术研发人员：李婧，刘茂辉，刘佳泓，杨多堃，翟华欣，苑辉，岳亚云，刘胜楠，张莹，
申请(专利权)人：天津市生态环境监测中心，
类型：新型
国别省市：