本發(fā)明涉及一種有毒氣體泄漏源點(diǎn)智能探測裝置。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，石化企業(yè)里的有毒氣體泄漏問題已經(jīng)得到了高度的關(guān)注，業(yè)界已經(jīng)設(shè)計(jì)并生產(chǎn)出了對有毒氣體定點(diǎn)監(jiān)測的設(shè)備。但是，有毒氣體是具有高流動性和擴(kuò)散性的，目前的定點(diǎn)監(jiān)測系統(tǒng)還無法精確有效地實(shí)時探測、跟蹤定位這些有毒氣體的泄漏時間、強(qiáng)度并排查其泄漏源點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種有毒氣體泄漏源點(diǎn)智能探測裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)中無法精確有效地實(shí)時探測、跟蹤定位有毒氣體泄漏源點(diǎn)的技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：有毒氣體泄漏源點(diǎn)智能探測裝置，包括探測載體、設(shè)于探測載體上的主控制器、分別與主控制器連接的定位模塊、無線通信模塊、探測載體行進(jìn)控制系統(tǒng)以及若干有毒氣體檢測模塊；

所述主控制器通過無線通信模塊與監(jiān)控中心連接，所述監(jiān)控中心通過云服務(wù)器與遠(yuǎn)程終端連接；

主控制器通過探測載體行進(jìn)控制系統(tǒng)控制探測載體運(yùn)行至探測現(xiàn)場，通過有毒氣體檢測模塊檢測有毒氣體的濃度，通過定位模塊獲取泄漏源點(diǎn)位置信息，然后主控制器將有毒氣體的濃度及泄漏源點(diǎn)的位置信息通過無線通信模塊上傳至監(jiān)控中心，監(jiān)控中心將數(shù)據(jù)傳輸至云服務(wù)器供遠(yuǎn)程終端調(diào)用；

所述探測載體上設(shè)有為上述各模塊供電的電源模塊。

進(jìn)一步的，所述電源模塊采用無線充電電源模塊。

進(jìn)一步的，所述無線充電電源模塊包括單片機(jī)及下述各模塊：

電壓電流檢測模塊，用于實(shí)時檢測充電時的電壓電流；

藍(lán)牙發(fā)射與接收模塊，用于與單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)互通，實(shí)現(xiàn)一對多或者多對多匹配連接；

磁耦合諧振模塊，用于電路諧振時，將電能由發(fā)送端向接收端輸送；

充電管理模塊，用于電能充滿后給出提示并自動停止充電；

所述電壓電流檢測模塊、藍(lán)牙發(fā)射與接收模塊及磁耦合諧振模塊分別與單片機(jī)信號連接，所述充電管理模塊通過整流穩(wěn)壓模塊與單片機(jī)連接。

進(jìn)一步的，所述主控制器上還連接有攝像頭，所述攝像頭采集探測現(xiàn)場圖像并實(shí)時傳輸至主控制器。

進(jìn)一步的，所述攝像頭通過云臺設(shè)于探測載體上，所述云臺與主控制器信號連接；主控制器通過控制云臺的轉(zhuǎn)動角度實(shí)現(xiàn)攝像頭的角度調(diào)整，對探測現(xiàn)場進(jìn)行全方位攝像。

進(jìn)一步的，所述主控制器上還連接有LED照明燈。

進(jìn)一步的，所述探測載體行進(jìn)控制系統(tǒng)包括：直流電機(jī)驅(qū)動模塊、超聲波避障模塊和紅外線傳感器模塊，所述直流電機(jī)驅(qū)動模塊、超聲波避障模塊和紅外線傳感器模塊分別與主控制器連接。

進(jìn)一步的，所述定位模塊、有毒氣體檢測模塊、超聲波避障模塊和紅外線傳感器模塊的外表面分別包覆有防腐蝕保護(hù)層，各模塊的探測頭裸露于防腐蝕保護(hù)層外。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是：采用探測載體對有毒氣體進(jìn)行實(shí)地探測，能夠?qū)崟r反饋泄漏源點(diǎn)的位置信息及有毒氣體濃度，克服了現(xiàn)有技術(shù)中布線、遠(yuǎn)程探測難的技術(shù)問題；采用無線充電電源模塊，可根據(jù)需要隨時隨地對各模塊進(jìn)行充電，便于探測載體深入探測現(xiàn)場；設(shè)置了攝像頭及控制攝像頭轉(zhuǎn)動的云臺，能夠?qū)π孤┰袋c(diǎn)的圖像進(jìn)行全方位采集，使用戶及時獲知泄漏源點(diǎn)的實(shí)際情況；設(shè)置了LED照明燈，即便探測載體處于光線環(huán)境較差的探測環(huán)境也能夠清楚獲取探測現(xiàn)場的周邊環(huán)境圖像。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的電路原理框圖。

圖2是圖1中電源模塊的電路原理框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

有毒氣體泄漏源點(diǎn)智能探測裝置，包括探測載體，探測載體上設(shè)置主控制器及分別與主控制器連接的定位模塊、無線通信模塊、探測載體行進(jìn)控制系統(tǒng)和若干有毒氣體檢測模塊。如圖1所示，是本發(fā)明的電路原理框圖，主控制器通過無線通信模塊與監(jiān)控中心連接，監(jiān)控中心通過云服務(wù)器與遠(yuǎn)程終端連接。主控制器通過探測載體行進(jìn)控制系統(tǒng)控制探測載體運(yùn)行至探測現(xiàn)場，通過有毒氣體檢測模塊檢測有毒氣體的濃度，通過定位模塊獲取泄漏源點(diǎn)位置信息，然后主控制器將有毒氣體的濃度及泄漏源點(diǎn)的位置信息通過無線通信模塊上傳至監(jiān)控中心，監(jiān)控中心將數(shù)據(jù)傳輸至云服務(wù)器供遠(yuǎn)程終端調(diào)用。對于探測載體行進(jìn)控制系統(tǒng)可以通過監(jiān)控中心進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，由主控制器通過無線通信模塊接收監(jiān)控中心的控制信號，然后將控制信息輸出至探測載體行進(jìn)控制系統(tǒng)進(jìn)行探測載體的行進(jìn)控制。

為了采集探測現(xiàn)場的圖像信息，本發(fā)明還設(shè)置了攝像頭，攝像頭通過云臺設(shè)于探測載體上，攝像頭和云臺分別與主控制器連接。主控制器通過控制云臺的轉(zhuǎn)動角度實(shí)現(xiàn)攝像頭的角度調(diào)整，對探測現(xiàn)場進(jìn)行全方位攝像，攝像頭將采集的探測現(xiàn)場圖像實(shí)時傳輸至主控制器。對于光線環(huán)境較差的探測現(xiàn)場，為了獲取清晰的探測現(xiàn)場圖像，主控制器上還連接有LED照明燈。

探測載體行進(jìn)控制系統(tǒng)包括：直流電機(jī)驅(qū)動模塊、超聲波避障模塊和紅外線傳感器模塊，直流電機(jī)驅(qū)動模塊、超聲波避障模塊和紅外線傳感器模塊分別與主控制器連接。超聲波避障模塊和紅外線傳感器模塊相配合，使探測載體能夠靈敏地躲開各方障礙物，沿設(shè)定路線自主行進(jìn)，對探測現(xiàn)場進(jìn)行巡檢。

探測載體上設(shè)有為上述各模塊供電的電源模塊。為了擺脫充電線路的限制以及克服電子產(chǎn)品充電接口不兼容的問題，本發(fā)明中電源模塊采用無線充電電源模塊。如圖2所示，是本發(fā)明提供的無線充電模塊的電路原理框圖，包括：單片機(jī)及下述各模塊：

電壓電流檢測模塊，用于實(shí)時檢測充電時的電壓電流；

藍(lán)牙發(fā)射與接收模塊，用于與單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)互通，實(shí)現(xiàn)一對多或者多對多匹配連接；

磁耦合諧振模塊，用于電路諧振時，將電能由發(fā)送端向接收端輸送，接收到的電能經(jīng)過整流穩(wěn)壓電路實(shí)現(xiàn)恒壓輸出。這種電磁諧振技術(shù)取代了傳統(tǒng)充電模式，使充電更加快捷方便；

充電管理模塊，用于電能充滿后給出提示并自動停止充電；

所述電壓電流檢測模塊、藍(lán)牙發(fā)射與接收模塊及磁耦合諧振模塊分別與單片機(jī)信號連接，所述充電管理模塊通過整流穩(wěn)壓模塊與單片機(jī)連接；

無線充電模塊工作時，利用主控制器STM32控制藍(lán)牙發(fā)射與接收模塊，實(shí)現(xiàn)與藍(lán)牙發(fā)射與接收模塊之間的匹配或者藍(lán)牙手機(jī)與藍(lán)牙發(fā)射與接收模塊的匹配。當(dāng)匹配成功后，如果這時磁耦合諧振模塊發(fā)生諧振，那么電能將由發(fā)送端向接收端傳輸。接收電路的單片機(jī)AD89C51去控制充電管理模塊TP4056實(shí)現(xiàn)為鋰電池充電，電能充滿后充電管理模塊給出提示且自動停止充電。無線充電模塊通過電壓電流檢測模塊，實(shí)時檢測充電時的電壓與電流。無線充電模塊還設(shè)有與單片機(jī)連接的控制按鍵和顯示屏，具有手動功能設(shè)定功能及液晶顯示功能。

通常情況下，有毒氣體都具有一定的腐蝕性，為此，定位模塊、有毒氣體檢測模塊、超聲波避障模塊和紅外線傳感器模塊的外表面分別包覆有防腐蝕保護(hù)層，僅使各模塊的探測頭裸露于防腐蝕保護(hù)層外。

作為本發(fā)明的最佳實(shí)施例，主控制器選用STM32系列主處理芯片、單片機(jī)選用MSP430F149芯片、無線通信模塊選用WIFI模塊Robot-Link V4.0 AR，

充電管理模塊選用TP4056芯片，藍(lán)牙發(fā)射與接收模塊選用BC04MM芯片。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。