气体检测系统、方法、数据处理模块和移动装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种气体检测系统、方法、数据处理模块和移动装置，所述系统包括至少一个第一移动装置和至少一个第二移动装置，所述第一移动装置搭载有反射模块；所述第二移动装置上设置有源模块、探测模块和数据处理模块；所述有源模块用于向所述反射模块发射有源信号；所述反射模块用于对所述有源信号进行反射；所述探测模块用于接收反射后的有源信号，并将所述有源信号转换为电信号；所述数据处理模块用于接收所述探测模块输出的电信号，并对所述电信号进行处理，根据处理后的数据信息确定待测区域内待测气体的信息，所述系统通过设置反射模块能够实现实时对气体的检测，且检测结果不受气体收集模块的限制，可以提高气体检测的准确度。测的准确度。测的准确度。

【技术实现步骤摘要】
气体检测系统、方法、数据处理模块和移动装置


[0001]本专利技术涉及气体检测
，尤其涉及一种气体检测系统、方法、数据处理模块和移动装置。

技术介绍

[0002]伴随着现代工业生产对节能环保的重视，对空气中的气体检测显得尤为重要。由于无人机突破了传统的空气检测需要建造多处气体监测点的限制，因此，产生了多种基于无人机的气体检测方案。
[0003]通常，采用无人机检测气体时，采用的方案是在无人机上搭载气体收集模块，在将气体收集完毕之后，将收集的气体带回气体分析点或者实验室基于检测分析模块进行气体分析。带回气体的过程需要消耗时间，会导致检测结果不具有实时性；以及气体收集模块收集的气体有限，会导致检测结果的不准确。
[0004]现有技术中的气体检测方案存在着检测结果的准确度较低以及实时性不高的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种气体检测系统、方法、数据处理模块和移动装置，以解决现有气体检测中检测结果的准确度较低以及实时性不高的问题。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供一种气体检测系统，包括：至少一个第一移动装置和至少一个第二移动装置，其中，所述第一移动装置搭载有反射模块；所述第二移动装置上设置有源模块、探测模块和数据处理模块；
[0007]所述有源模块用于向所述反射模块发射有源信号；所述反射模块用于对所述有源信号进行反射；所述探测模块用于接收反射后的有源信号，并将所述有源信号转换为电信号；所述数据处理模块用于接收所述探测模块输出的电信号，并对所述电信号进行处理，根据处理后的数据信息确定待测区域内待测气体的信息；所述待测区域为所述有源信号和反射后的有源信号经过的位置组成的区域。
[0008]可选的，当所述第一移动装置的数量大于1，所述第二移动装置的数量大于等于1时，针对每一第二移动装置，所述有源模块包括多个有源器件，多个有源器件与多个第一移动装置一一对应，每一有源器件用于向对应的第一移动装置发出有源信号。
[0009]可选的，当所述第一移动装置的数量大于1，所述第二移动装置的数量大于等于1时，针对每一第二移动装置，所述探测模块的数量为多个，与所述第一移动装置一一对应，用于接收对应的第一移动装置返回的有源信号。
[0010]可选的，当所述第一移动装置的数量大于1，所述第二移动装置的数量大于等于1时，针对每一第二移动装置，所述探测模块的数量为一个，所述探测模块通过分时复用的方式按顺序接收各第一移动装置返回的有源信号。
[0011]可选的，所述有源器件包括光源发射元件，所述反射模块包括光学反射元件，所述
探测模块包括光探测器；
[0012]或者，所述有源器件包括声源发射元件，所述反射模块包括声波反射元件，所述探测模块包括声探测器。
[0013]可选的，所述光学反射元件包括反射镜。
[0014]可选的，所述反射镜包括凸面反射镜。
[0015]可选的，所述光学反射元件包括具有两个相互垂直的反射面的元件。
[0016]可选的，所述光学反射元件包括具有三个相互垂直的反射面的元件。
[0017]可选的，所述具有三个相互垂直的反射面的元件包括角锥棱镜。
[0018]可选的，所述光学反射元件包括超透镜。
[0019]可选的，所述光探测器包括点探测器或面探测器，所述点探测器包括光电二极管或光电三级管；所述面探测器包括CCD探测器或CMOS探测器。
[0020]可选的，所述有源模块包括一个光源发射元件、第一分光单元和反射单元，所述光源发射元件发射的光源依次通过第一分光单元和反射单元得到多条发射光线，以向每一第一移动装置分别输出发射光线。
[0021]可选的，针对每一第二移动装置，所述有源器件包括光源发射元件时，所述第二移动装置上还设置有第二分光单元，所述第二分光单元用于对有源模块发射的光线进行分光，得到用于发射给第一移动装置的光线以及基准光线；
[0022]所述第二移动装置还包括探测模块，所述探测模块用于根据所述基准光线生成对应的电信号，以使所述数据处理模块根据探测模块输出的电信号与基准光线对应的电信号确定待测气体的信息。
[0023]可选的，所述第一移动装置处于空中，所述第二移动装置处于地面或海洋。
[0024]可选的，所述第一移动装置为无人机，所述第二移动装置为车辆。
[0025]可选的，当所述第一移动装置和第二移动装置的个数均为1时，确定的待测气体的信息包括：待测气体的种类及每种待测气体的浓度；
[0026]当所述第一移动装置的个数大于1，第二移动装置的个数大于等于1时，确定的待测气体的信息包括：待测气体的种类、每种待测气体的浓度以及待测区域内待测气体的变化趋势。
[0027]可选的，当所述第一移动装置和第二移动装置的个数均为1时，所述数据处理模块采用对吸收光谱分析的方法确定待测气体的种类及每种待测气体的浓度。
[0028]可选的，当所述第一移动装置和第二移动装置的个数均为1时，所述数据处理模块采用对荧光光谱分析的方法确定待测气体的种类及每种待测气体的浓度。
[0029]可选的，当所述第一移动装置和第二移动装置的个数均为1时，所述数据处理模块采用对拉曼光谱分析的方法确定待测气体的种类及每种待测气体的浓度。
[0030]可选的，当所述第一移动装置的个数大于1，第二移动装置的个数大于等于1时，所述数据处理模块在确定待测气体的种类及每种待测气体的浓度后，通过差分方法确定待测区域内待测气体的变化趋势。
[0031]第二方面，本专利技术实施例提供一种气体检测方法，所述方法应用于第一方面任一项所述的系统，所述方法包括：
[0032]接收所述第二移动装置上的探测模块发送的电信号，所述电信号为所述探测模块
接收经第一移动装置上的反射模块反射后的有源信号，并对接收的反射后的有源信号进行转换得到的，所述反射模块反射的有源信号是通过第二移动装置上的有源模块发射的；
[0033]对所述电信号进行处理，根据处理后的数据信息确定待检测位置处待测气体的信息；所述待测区域为有源信号经过的位置组成的区域。
[0034]可选的，对所述电信号进行处理，根据处理后的数据信息确定待检测位置处待测气体的信息，包括：
[0035]通过预设算法对所述电信号进行处理，得到待测气体的光学特征参数，根据所述待测气体的光学特征参数确定所述待测气体的种类和每种待测气体的浓度。
[0036]可选的，当所述第一移动装置的数量大于1，所述第二移动装置的数量大于等于1时，对所述电信号进行处理，根据处理后的数据信息确定待检测位置处待测气体的信息，还包括：
[0037]针对每一种待测气体，基于差分方法根据待测气体的浓度确定待测区域内所述待测气体的变化趋势。
[0038]可选的，基于差分方法根据待测气体的浓度确定待测区域内所述待测气体的变化趋势，包括：
[0039]确定待测区域内各个第一移动装置所处位置之间的待测气体的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气体检测系统，其特征在于，包括：至少一个第一移动装置和至少一个第二移动装置，其中，所述第一移动装置搭载有反射模块；所述第二移动装置上设置有源模块、探测模块和数据处理模块；所述有源模块用于向所述反射模块发射有源信号；所述反射模块用于对所述有源信号进行反射；所述探测模块用于接收反射后的有源信号，并将所述有源信号转换为电信号；所述数据处理模块用于接收所述探测模块输出的电信号，并对所述电信号进行处理，根据处理后的数据信息确定待测区域内待测气体的信息；所述待测区域为所述有源信号和反射后的有源信号经过的位置组成的区域。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，当所述第一移动装置的数量大于1，所述第二移动装置的数量大于等于1时，针对每一第二移动装置，所述有源模块包括多个有源器件，多个有源器件与多个第一移动装置一一对应，每一有源器件用于向对应的第一移动装置发出有源信号。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，当所述第一移动装置的数量大于1，所述第二移动装置的数量大于等于1时，针对每一第二移动装置，所述探测模块的数量为多个，与所述第一移动装置一一对应，用于接收对应的第一移动装置返回的有源信号。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，当所述第一移动装置的数量大于1，所述第二移动装置的数量大于等于1时，针对每一第二移动装置，所述探测模块的数量为一个，所述探测模块通过分时复用的方式按顺序接收各第一移动装置返回的有源信号。5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述有源器件包括光源发射元件，所述反射模块包括光学反射元件，所述探测模块包括光探测器；或者，所述有源器件包括声源发射元件，所述反射模块包括声波反射元件，所述探测模块包括声探测器。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述光学反射元件包括反射镜。7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述反射镜包括凸面反射镜。8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述光学反射元件包括具有两个相互垂直的反射面的元件。9.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述光学反射元件包括具有三个相互垂直的反射面的元件。10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述具有三个相互垂直的反射面的元件包括角锥棱镜。11.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述光学反射元件包括超透镜。12.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述光探测器包括点探测器或面探测器，所述点探测器包括光电二极管或光电三级管；所述面探测器包括CCD探测器或CMOS探测器。13.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述有源模块包括一个光源发射元件、第一分光单元和反射单元，所述光源发射元件发射的光源依次通过第一分光单元和反射单元得到多条发射光线，以向每一第一移动装置分别输出发射光线。14.根据权利要求5或13所述的系统，其特征在于，针对每一第二移动装置，所述有源器件包括光源发射元件时，所述第二移动装置上还设置有第二分光单元，所述第二分光单元用于对有源模块发射的光线进行分光，得到用于发射给第一移动装置的光线以及基准光
线；所述第二移动装置还包括探测模块，所述探测模块用于根据所述基准光线生成对应的电信号，以使所述数据处理模块根据探测模块输出的电信号与基准光线对应的电信号确定待测气体的信息。15.根据权利要求1
‑
13任一项所述的系统，其特征在于，所述第一移动装置处于空中，所述第二移动装置处于地面或海洋。16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述第一移动装置为无人机，所述第二移动装置为车辆。17.根据权利要求1
‑
13任一项所述的系统，其特征在于，当所述第一移动装置和第二移动装置的个数均为1时，确定的待测气体的信息包括：待测气体的种类及每种待测气体的浓度；当所述第一移动装置的个数大于1，第二移动装置的个数大于等于1时，确定的待测气体的信息包括：待测气体的种类、每种待测气体的浓度以及待测区域内待测气体的变化趋势。18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，当所述第一移动装置和第二移动装置的个数均为1时，所述数据处理模块采用对吸收光谱分析的方法确定待测气体的种类及每种待测气体的浓度。19.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，当所述第一移动装置和第二移动装置的个数均为1时，所述数据处理模块采用对荧光光谱分析的方法确定待测...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪远，
申请(专利权)人：南京微纳科技研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：