一種搭載激光甲烷氣體泄漏檢測器的無人機(jī)管道巡檢裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型所提供的一種搭載激光甲烷氣體泄漏檢測器的無人機(jī)管道巡檢裝置，所述裝置包括：沿待巡檢管道延伸方向飛行的無人機(jī)；搭載在所述無人機(jī)上的激光甲烷氣體泄漏檢測器；對所述無人機(jī)進(jìn)行管道巡檢路線操控的地面控制終端；以及接收所述激光甲烷氣體泄漏檢測器發(fā)送的管道巡檢圖像以及所述管道甲烷濃度值并進(jìn)行顯示的地面圖像顯示器；所述地面控制終端與所述無人機(jī)之間通過微波通信方式進(jìn)行雙向通信；所述激光甲烷氣體泄漏檢測器與所述地面圖像顯示器之間通過無線通訊進(jìn)行連接。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了對燃?xì)夤艿姥膊?、快速定位查漏與實(shí)時(shí)視頻回傳功能，提高了燃?xì)庋膊樾?，對于燃?xì)庑孤┒ㄎ桓泳_。
【專利說明】
一種搭載激光甲烷氣體泄漏檢測器的無人機(jī)管道巡檢裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及燃?xì)夤艿兰夹g(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種搭載激光甲烷氣體泄漏檢測器的無人機(jī)管道巡檢裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨燃?xì)庑袠I(yè)的發(fā)展，城鎮(zhèn)燃?xì)膺\(yùn)行企業(yè)每12個(gè)月對居民用戶進(jìn)行一次安檢，每I年對地上戶外立管進(jìn)行一次巡查，每2日對埋地中壓市政管進(jìn)行一次巡查，每I日對正常市政管道上的次高壓管線進(jìn)行一次巡查，每半個(gè)月對山體敷設(shè)的次高壓管線徒步巡查一次。對于重點(diǎn)巡查的區(qū)域和管段，還需適當(dāng)增加巡查頻率。
[0003]而在安檢與巡查中，現(xiàn)有常規(guī)手段是目測檢查、肥皂水檢測與利用手持式的小型燃?xì)庑孤z測儀進(jìn)行檢測，個(gè)別公司對地上戶外公共管道及埋地管道進(jìn)行巡查時(shí)采用了激光甲烷遙距檢測儀進(jìn)行檢測。目測檢查主觀和隨機(jī)性大，對于微漏敏感性不強(qiáng);肥皂水撿漏適合對個(gè)別接(焊)口泄漏情況的確認(rèn)，但不能逐個(gè)接(焊)口進(jìn)行檢查;手持式小型燃?xì)庑孤z測儀適用于人工檢測，檢測精度高，但單位時(shí)間內(nèi)檢查的有效范圍小，同時(shí)，對于人員無法到達(dá)的區(qū)域(高層、多層建筑的外墻立管、排管，高壓、次高壓管道人員不便于巡查的位置)無法實(shí)現(xiàn)有效巡查。
[0004]由此可知，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種搭載激光甲烷氣體泄漏檢測器的無人機(jī)管道巡檢裝置，旨在解決多層、高層建筑燃?xì)饬⒐墉h(huán)管難以巡查及高壓、次高壓、中壓燃?xì)饴竦毓艿揽焖傺膊榈膯栴}，提高巡查效率。
[0006]本實(shí)用新型解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:
[0007]—種搭載激光甲烷氣體泄漏檢測器的無人機(jī)管道巡檢裝置，其中，所述裝置包括:
[0008]沿待巡檢管道延伸方向飛行的無人機(jī)；
[0009]搭載在所述無人機(jī)上的激光甲烷氣體泄漏檢測器；
[0010]對所述無人機(jī)進(jìn)行管道巡檢路線操控的地面控制終端；
[0011]以及接收所述激光甲烷氣體泄漏檢測器發(fā)送的管道巡檢圖像以及所述管道甲烷濃度值并進(jìn)行顯示的地面圖像顯示器；
[0012]所述地面控制終端與所述無人機(jī)之間通過微波通信方式進(jìn)行雙向通信；
[0013]所述激光甲烷氣體泄漏檢測器與所述地面圖像顯示器之間通過無線通訊進(jìn)行連接。
[0014]所述的搭載激光甲烷氣體泄漏檢測器的無人機(jī)管道巡檢裝置，其中，所述地面控制終端包括依次相連的:
[0015]用于預(yù)存儲(chǔ)所述無人機(jī)管道巡檢航線的航線存儲(chǔ)器；
[0016]用于根據(jù)所述管道巡檢航線控制所述無人機(jī)進(jìn)行飛行的地面飛行控制器；
[0017]以及發(fā)送控制信號至所述無人機(jī)以及接收所述無人機(jī)反饋信號的微波通信器。
[0018]所述的搭載激光甲烷氣體泄漏檢測器的無人機(jī)管道巡檢裝置，其中，所述激光甲烷氣體泄漏檢測器包括:
[0019]用于采集管道巡檢圖像的攝像模塊；
[0020]用于采集所述管道甲烷濃度值的激光檢測濃度模塊；
[0021 ]用于實(shí)時(shí)獲取管道GPS地理位置信息的GPS模塊；
[0022]以及用于保存所述管道巡檢圖像、所述管道甲烷濃度值、所述管道GPS地理位置信息的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊；
[0023]所述攝像模塊、激光檢測濃度模塊、GPS模塊均與所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊相連；
[0024]所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊與所述地面圖像顯示器相連。
[0025]所述的搭載激光甲烷氣體泄漏檢測器的無人機(jī)管道巡檢裝置，其中，所述攝像模塊包括依次相連的:
[0026]用于獲取所述管道的光影圖像的光學(xué)透鏡單元；
[0027]用于把所述光影圖像轉(zhuǎn)換為電子信號的CCD單元；
[0028]用于將所述電子信號轉(zhuǎn)換為模擬信號并進(jìn)行放大處理的CDS/AGC單元；
[0029]以及用于將所述模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并進(jìn)行圖像輸出處理的DSP單元；
[°03°]所述DSP單元另一端與所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊相連。
[0031 ]所述的搭載激光甲烷氣體泄漏檢測器的無人機(jī)管道巡檢裝置，其中，所述激光檢測濃度模塊包括依次相連的:
[0032]用于向所述管道發(fā)射甲烷氣體泄漏檢測激光信號的激光發(fā)射器；
[0033]用于接收所管道的反射激光信號的激光接收器；
[0034]用于對所述反射激光信號進(jìn)行光譜分析處理的激光分析單元；
[0035]以及用于將所述分析處理結(jié)果進(jìn)行保存并判定是否有甲烷泄露的主電路板；
[0036]所述主電路板另一端與所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊相連。
[0037]所述的搭載激光甲烷氣體泄漏檢測器的無人機(jī)管道巡檢裝置，其中，所述裝置還包括:
[0038]與所述激光甲烷氣體泄漏檢測器相連用于當(dāng)檢測到甲烷泄露時(shí)觸發(fā)報(bào)警的報(bào)警
目.ο
[0039]所述的搭載激光甲烷氣體泄漏檢測器的無人機(jī)管道巡檢裝置，其中，所述無線通訊包括:3G通信、4G通信、Wifi通訊、以及zigbee通訊。
[0040]本實(shí)用新型所提供的一種搭載激光甲烷氣體泄漏檢測器的無人機(jī)管道巡檢裝置，所述裝置包括:沿待巡檢管道延伸方向飛行的無人機(jī);搭載在所述無人機(jī)上的激光甲烷氣體泄漏檢測器;對所述無人機(jī)進(jìn)行管道巡檢路線操控的地面控制終端；以及接收所述激光甲烷氣體泄漏檢測器發(fā)送的管道巡檢圖像以及所述管道甲烷濃度值并進(jìn)行顯示的地面圖像顯示器;所述地面控制終端與所述無人機(jī)之間通過微波通信方式進(jìn)行雙向通信;所述激光甲烷氣體泄漏檢測器與所述地面圖像顯示器之間通過無線通訊進(jìn)行連接。本實(shí)用新型將現(xiàn)代無人機(jī)技術(shù)、激光甲烷氣體泄漏檢測技術(shù)、數(shù)字成像系統(tǒng)、通訊遠(yuǎn)傳技術(shù)、以及GPS技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對燃?xì)夤艿姥膊?、快速定位查漏與實(shí)時(shí)視頻回傳功能，提高了燃?xì)庋膊樾剩瑢τ谌細(xì)庑孤┒ㄎ桓泳_。
【附圖說明】
[0041]圖1是本實(shí)用新型搭載激光甲烷氣體泄漏檢測器的無人機(jī)管道巡檢裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0042]圖2是本實(shí)用新型搭載激光甲烷氣體泄漏檢測器的無人機(jī)管道巡檢裝置地面控制終端的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043]圖3是本實(shí)用新型搭載激光甲烷氣體泄漏檢測器的無人機(jī)管道巡檢裝置激光甲烷氣體泄漏檢測器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0044]圖4是本實(shí)用新型搭載激光甲烷氣體泄漏檢測器的無人機(jī)管道巡檢裝置攝像模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0045]圖5是本實(shí)用新型搭載激光甲烷氣體泄漏檢測器的無人機(jī)管道巡檢裝置激光檢測濃度模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0046]本實(shí)用新型公開了一種搭載激光甲烷氣體泄漏檢測器的無人機(jī)管道巡檢裝置，為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0047]請參照圖1。圖1是本實(shí)用新型搭載激光甲烷氣體泄漏檢測器的無人機(jī)管道巡檢裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，所述裝置包括:沿待巡檢管道延伸方向飛行的無人機(jī)10;搭載在所述無人機(jī)上的激光甲烷氣體泄漏檢測器20;對所述無人機(jī)進(jìn)行管道巡檢路線操控的地面控制終端30;以及接收所述激光甲烷氣體泄漏檢測器發(fā)送的管道巡檢圖像以及所述管道甲烷濃度值并進(jìn)行顯示的地面圖像顯示器40;所述地面控制終端30與所述無人機(jī)10之間通過微波通信方式進(jìn)行雙向通信;所述激光甲烷氣體泄漏檢測器20與所述地面圖像顯示器40之間通過無線通訊進(jìn)行連接。
[0048]進(jìn)一步地，所述裝置還包括:與所述激光甲烷氣體泄漏檢測器相連用于當(dāng)檢測到甲烷泄露時(shí)觸發(fā)報(bào)警的報(bào)警裝置50。
[0049]優(yōu)選地，所述無線通訊包括:3G通信、4G通信、Wifi通訊、以及zigbee通訊。
[0050]進(jìn)一步地，請參照圖2，圖2是本實(shí)用新型搭載激光甲烷氣體泄漏檢測器的無人機(jī)管道巡檢裝置地面控制終端的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，所述地面控制終端30包括依次相連的:用于預(yù)存儲(chǔ)所述無人機(jī)管道巡檢航線的航線存儲(chǔ)器31;用于根據(jù)所述管道巡檢航線控制所述無人機(jī)進(jìn)行飛行的地面飛行控制器32;以及發(fā)送控制信號至所述無人機(jī)以及接收所述無人機(jī)反饋信號的微波通信器33。實(shí)際應(yīng)用中，無人機(jī)可按照預(yù)設(shè)的航行軌跡進(jìn)行飛行，也可以按照地面控制終端實(shí)時(shí)傳送的軌跡信息進(jìn)行飛行。
[0051]進(jìn)一步地，請參照圖3，圖3是本實(shí)用新型搭載激光甲烷氣體泄漏檢測器的無人機(jī)管道巡檢裝置激光甲烷氣體泄漏檢測器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，所述激光甲烷氣體泄漏檢測器20包括:用于采集管道巡檢圖像的攝像模塊21;用于采集所述管道甲烷濃度值的激光檢測濃度模塊22;用于實(shí)時(shí)獲取管道GPS地理位置信息的GPS模塊23;以及用于保存所述管道巡檢圖像、所述管道甲烷濃度值、所述管道GPS地理位置信息的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊24;所述攝像模塊21、激光檢測濃度模塊22、GPS模塊23均與所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊24相連;所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊24與所述地面圖像顯示器40相連。
[0052]進(jìn)一步地，請參照圖4，圖4圖4是本實(shí)用新型搭載激光甲烷氣體泄漏檢測器的無人機(jī)管道巡檢裝置攝像模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，所述攝像模塊21包括依次相連的:用于獲取所述管道的光影圖像的光學(xué)透鏡單元211;用于把所述光影圖像轉(zhuǎn)換為電子信號的CCD單元212;用于將所述電子信號轉(zhuǎn)換為模擬信號并進(jìn)行放大處理的CDS/AGC單元213;以及用于將所述模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并進(jìn)行圖像輸出處理的DSP單元214;所述DSP單元214另一端與所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊24相連。
[0053]進(jìn)一步地，請參照圖5，圖5是本實(shí)用新型搭載激光甲烷氣體泄漏檢測器的無人機(jī)管道巡檢裝置激光檢測濃度模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，所述激光檢測濃度模塊22包括依次相連的:用于向所述管道發(fā)射甲烷氣體泄漏檢測激光信號的激光發(fā)射器221;用于接收所管道的反射激光信號的激光接收器222;用于對所述反射激光信號進(jìn)行光譜分析處理的激光分析單元223;以及用于將所述分析處理結(jié)果進(jìn)行保存并判定是否有甲烷泄露的主電路板224;所述主電路板224另一端與所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊24相連。
[0054]實(shí)際應(yīng)用中，所述激光甲烷氣體泄漏檢測器20的工作原理為:(I)激光發(fā)射器向所述管道發(fā)射甲烷氣體泄漏檢測激光信號；(2)激光器接收經(jīng)過管道檢測區(qū)的反射激光光束，得到管道反射的反射激發(fā)激光光束；(3)激光分析單元分析所述反射激發(fā)激光光束的光譜；(4)主電路板根據(jù)所述反射激發(fā)激光光束的光譜變化進(jìn)行分析并將所述分析處理結(jié)果保存，同時(shí)判定管道檢測區(qū)是否有甲烷泄漏，并在判定有甲烷泄漏的情況下，由相連的報(bào)警裝置發(fā)出濃度報(bào)警信號；(5)同一時(shí)間攝像模塊的光學(xué)透鏡單元的鏡頭將被攝管道結(jié)成影像投在CCD單元上，CCD單元由攝像管和固體攝像器件組成，具有成像面，成像面上有感光點(diǎn)，每一點(diǎn)就像一顆太陽能電池，被光照到后會(huì)產(chǎn)生電能，依照光的照度不同，會(huì)產(chǎn)生不同的電能，電訊號在CDS/AGC單元進(jìn)過模擬信號轉(zhuǎn)換以及信號放大后，送進(jìn)DSP單元，DSP單元即數(shù)字信號處理器，DSP單元內(nèi)部有一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器把模擬轉(zhuǎn)換成數(shù)字后再進(jìn)行運(yùn)算，主要是進(jìn)行顏色，亮度，白平衡等運(yùn)算;DSP單元運(yùn)算后又把信號轉(zhuǎn)換成模擬信號輸出，得出管道巡檢的圖像視頻以及GPS信息并存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊24中，再由與所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊24相連的地面圖像顯示器顯示所述管道巡檢圖像及管道甲烷濃度值。
[0055]綜上所述，本實(shí)用新型所提供的一種搭載激光甲烷氣體泄漏檢測器的無人機(jī)管道巡檢裝置，所述裝置包括:沿待巡檢管道延伸方向飛行的無人機(jī);搭載在所述無人機(jī)上的激光甲烷氣體泄漏檢測器;對所述無人機(jī)進(jìn)行管道巡檢路線操控的地面控制終端；以及接收所述激光甲烷氣體泄漏檢測器發(fā)送的管道巡檢圖像以及所述管道甲烷濃度值并進(jìn)行顯示的地面圖像顯示器；所述地面控制終端與所述無人機(jī)之間通過微波通信方式進(jìn)行雙向通信；所述激光甲烷氣體泄漏檢測器與所述地面圖像顯示器之間通過無線通訊進(jìn)行連接。本實(shí)用新型將現(xiàn)代無人機(jī)技術(shù)、激光甲烷氣體泄漏檢測技術(shù)、數(shù)字成像系統(tǒng)、通訊遠(yuǎn)傳技術(shù)、以及GPS技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對燃?xì)夤艿姥膊?、快速定位查漏與實(shí)時(shí)視頻回傳功能，提高了燃?xì)庋膊樾?，對于燃?xì)庑孤┒ㄎ桓泳_。
[0056]應(yīng)當(dāng)理解的是，本實(shí)用新型的應(yīng)用不限于上述的舉例，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種搭載激光甲烷氣體泄漏檢測器的無人機(jī)管道巡檢裝置，其特征在于，所述裝置包括: 沿待巡檢管道延伸方向飛行的無人機(jī)； 搭載在所述無人機(jī)上的激光甲烷氣體泄漏檢測器； 對所述無人機(jī)進(jìn)行管道巡檢路線操控的地面控制終端； 以及接收所述激光甲烷氣體泄漏檢測器發(fā)送的管道巡檢圖像以及所述管道甲烷濃度值并進(jìn)行顯示的地面圖像顯示器； 所述地面控制終端與所述無人機(jī)之間通過微波通信方式進(jìn)行雙向通信； 所述激光甲烷氣體泄漏檢測器與所述地面圖像顯示器之間通過無線通訊進(jìn)行連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搭載激光甲烷氣體泄漏檢測器的無人機(jī)管道巡檢裝置，其特征在于，所述地面控制終端包括依次相連的: 用于預(yù)存儲(chǔ)所述無人機(jī)管道巡檢航線的航線存儲(chǔ)器； 用于根據(jù)所述管道巡檢航線控制所述無人機(jī)進(jìn)行飛行的地面飛行控制器； 以及發(fā)送控制信號至所述無人機(jī)以及接收所述無人機(jī)反饋信號的微波通信器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搭載激光甲烷氣體泄漏檢測器的無人機(jī)管道巡檢裝置，其特征在于，所述激光甲烷氣體泄漏檢測器包括: 用于采集管道巡檢圖像的攝像模塊； 用于采集所述管道甲烷濃度值的激光檢測濃度模塊； 用于實(shí)時(shí)獲取管道GPS地理位置信息的GPS模塊； 以及用于保存所述管道巡檢圖像、所述管道甲烷濃度值、所述管道GPS地理位置信息的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊； 所述攝像模塊、激光檢測濃度模塊、GPS模塊均與所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊相連； 所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊與所述地面圖像顯示器相連。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的搭載激光甲烷氣體泄漏檢測器的無人機(jī)管道巡檢裝置，其特征在于，所述攝像模塊包括依次相連的: 用于獲取所述管道的光影圖像的光學(xué)透鏡單元； 用于把所述光影圖像轉(zhuǎn)換為電子信號的CCD單元； 用于將所述電子信號轉(zhuǎn)換為模擬信號并進(jìn)行放大處理的CDS/AGC單元； 以及用于將所述模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并進(jìn)行圖像輸出處理的DSP單元； 所述DSP單元另一端與所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊相連。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的搭載激光甲烷氣體泄漏檢測器的無人機(jī)管道巡檢裝置，其特征在于，所述激光檢測濃度模塊包括依次相連的: 用于向所述管道發(fā)射甲烷氣體泄漏檢測激光信號的激光發(fā)射器； 用于接收所管道的反射激光信號的激光接收器； 用于對所述反射激光信號進(jìn)行光譜分析處理的激光分析單元； 以及用于將所述分析處理結(jié)果進(jìn)行保存并判定是否有甲烷泄露的主電路板； 所述主電路板另一端與所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊相連。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的搭載激光甲烷氣體泄漏檢測器的無人機(jī)管道巡檢裝置，其特征在于，所述裝置還包括: 與所述激光甲烷氣體泄漏檢測器相連用于當(dāng)檢測到甲烷泄露時(shí)觸發(fā)報(bào)警的報(bào)警裝置。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搭載激光甲烷氣體泄漏檢測器的無人機(jī)管道巡檢裝置，其特征在于，所述無線通訊包括:3G通信、4G通信、Wifi通訊、以及zigbee通訊。
【文檔編號】F17D5/00GK205504489SQ201620063184
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年1月22日
【發(fā)明人】郭乃飛, 付貴添, 王曉東, 呂楓, 游詠, 溫永剛, 許嘉欣, 陳春玲
【申請人】深圳市燃?xì)饧瘓F(tuán)股份有限公司