一种基于Mecanum轮的无人全景毒气勘测车控制装置的制作方法

本发明涉及检测领域，具体的来说是涉及一种基于mecanum(麦克纳姆)轮的无人全景毒气勘测车控制装置。

背景技术：

随着工业化的发展，有毒有害气体已经成为我们在生产和生活中不得面对的危险来源。包括石化企业、化工行业、环保应急事故、恐怖袭击、危险品储运、垃圾填埋乃至城市污水处理、各类地下管线等等各个方面，我们可能在不知不觉中就会受到危险气体的威胁。以人为本的观念需要我们随时随地关心我们的健康和安全，各类泄漏爆炸又不断造成社会危机和公共财产的破坏。气体浓度读数最好的应用是用做指出所在场所安全与否，在安全、环保以及公共卫生方面起着重要的作用。

全景图像在表达一个宽视角场景方面有巨大优势，它具有增强现实感的巨大潜力传统上，人们也一直期待将其应用到监测系统，无人全景毒气勘测机器车对于提高人们生活质量和科研手段有深刻意义。以化工业为例，现场安全勘测机器车可做到无人涉险搜索、观察，快速地形地貌勘测，有毒有害气体监测等，会在有害气体存在时实时检测出浓度值，并在其超过一定限度时，立即发出警报指导人们行动，可在工业自动化、遥测、工业机器人、家用电器、环境污染监测、医疗保健、医药工程和生物工程多个领域实现快捷、科学、人性化科研开发研究。

技术实现要素：

本发明提供一种基于mecanum轮的无人全景毒气勘测车控制装置，解决现有光纤故障没能自动切换的问题。

本发明通过以下技术方案解决上述问题：

一种基于mecanum轮的无人全景毒气勘测车控制装置，包括控制器电路、电机驱动电路、车轮装置、传感器阵列、信号处理电路、数据识别库、视频采集装置、无线电路和远程遥控设备；

所述控制器电路经电机驱动电路与车轮装置连接；所述传感器阵列经信号处理电路与控制器电路连接；所述视频采集装置的输出端与控制器电路连接；所述数据识别库与控制器电路连接；所述远程遥控设备通过无线与无线电路连接；所述无线电路与控制器电路连接。

上述方案中，优选的是车轮装置包括四个电机和四个mecanum轮；所述每一个电机输出轴通过一齿轮与一个mecanum轮控制连接。

上述方案中，优选的是四个mecanum轮为一组100mm麦克纳姆轮。

上述方案中，优选的是传感器阵列包括电化学传感器、催化燃烧传感器、光离子化检测器、半导体传感器、采样电路和放大电路；所述电化学传感器、催化燃烧传感器、光离子化检测器和半导体传感器的输出端经采样电路与放大电路连接；所述放大电路经信号处理电路与控制器电路连接。

上述方案中，优选的是视频采集装置包括摄像机、电机和驱动电路；所述驱动电路的输入端与控制器电路连接；所述驱动电路的输出端与电机的输入端连接；所述电机的输出端与摄像机连接；所述摄像机的输出端与控制器模块连接。

上述方案中，优选的是所述摄像机为红外高清摄像机adt2203-2c-50。

上述方案中，优选的是数据识别库为毒气样本数据存储库。

本发明的优点与效果是：

1、本发明通过把传感器阵列设置在无人驾驶的小车上，从而使得更好的进行探险或对有毒气场合进行毒气检测，给人们带来方便。

2、本发明的小车的轮子使用的是mecanum轮，使探测车能够很好的在复杂地形运动。

附图说明

图1为本发明的结构框图；

图2为本发明中传感器阵列的结构框图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明。

一种基于mecanum轮的无人全景毒气勘测车控制装置，如图1所示，包括控制器电路、电机驱动电路、车轮装置、传感器阵列、信号处理电路、数据识别库、视频采集装置、无线电路、远程遥控设备和电源。通过无人控制小车进行毒气的探测，大大方便人们在救灾或探险进行气体探测。

如图1所示，控制器电路经电机驱动电路与车轮装置连接。车轮装置包括四个电机和四个mecanum轮；所述每一个电机输出轴通过一齿轮与一个mecanum轮控制连接。四个mecanum轮为一组100mm麦克纳姆轮。电机驱动电路为继电器电路，对电机进行驱动，实现小车动力输入。

如图2所示，传感器阵列经信号处理电路与控制器电路连接。传感器阵列包括电化学传感器、催化燃烧传感器、光离子化检测器、半导体传感器、采样电路和放大电路。电化学传感器、催化燃烧传感器、光离子化检测器和半导体传感器的输出端经采样电路与放大电路连接。放大电路经信号处理电路与控制器电路连接。光离子化检测器和半导体传感器都是采用现有的公知使用的传感器。放大电路为有源放大电路。

电化学传感器氧化氮传感器、硫化氢气体传感器或二氧化硫传感器。氧化氮是氮的各种氧化物所组成的气体混合物的总称，常以nox表示。在氧化氮中，不同形式的氧化氮化学稳定性不同，空气中常风的是化学性质相对稳定的一氧化氮和二氧化氮，它们在卫生学上的意义显得较其它形式氧化氮更为重要。在环境分析中，氧化氮一般指一氧化氮二氧化氮。我国监测氧化氮的标准方法是盐酸萘乙二胺比色法，方法灵敏度为0.25ug/5ml,方法转换系数受吸收液组成、二氧化氮浓度、采气速度、吸收管结构、共存离子及温度等多种因素的影响，目前未完全统一。传感器测定是近年发展起来的新方法。文献报道，用交指型栅极电极场效应晶体管的微电子集成电路与化学活性电子束蒸镀酞花青铜薄膜相结合，获得了新型气体敏感微传感器，可选择性检测mg/m3级二氧化氮和二惜内基甲基膦酸盐(dimp)。硫化氢是一种无色、具有特殊腐蛋臭味的可燃气体，具有刺激性和窒息性，对人体有较大危害。目前大多用比色法和气相色谱法测定空气中硫化氢。对含量常常低至mg/m3级的空气污染物进行测定是气体传感器的一项主要应用，但在短时期内半导体气体传感器还不能满足监测某些污染气体灵敏度和选择性要求。掺银薄膜传感器阵列由四个传感器构成，通过基于库化滴定的通用分析装置和半导体气体传感器阵列的信号，同时记录二氧化硫和硫化氢浓度，实践表明，在150℃下以恒温方式的掺银薄膜传感器用于监测城市空气中的硫化氢含量，效果良好。二氧化硫是污染空气的主要物质之一，检测空气中二氧化硫尝试是空气检验的一项经常性工作。应用传感器监测二氧化硫。从缩短检测时间到降低检出限，都显示出极大的优越性。利用固体聚合物作离子交换膜，膜的一边含对电极和参比电极的内部电解液，另一边插入铂电极，组成一种二氧化硫传感器。该传感器安装在流通池中，在0.65v下氧化二氧化硫。批示出二氧化硫的量。该传感装置电流灵敏度高。响应时间短，稳定性好，本底噪音低，线性范围达0.2mmol/l，检出限为8*10-6mmol/l，信噪比为3。该传感器不仅可以测定空气中的二氧化硫，还可用于测定低电导率液体中的二氧化硫。有机改性硅酸盐薄膜二氧化硫气体传感器的气敏涂层是利用溶胶工艺和自旋技术制作的，对二氧化硫的测定具有良好的重现性和可逆性，响应时间不到20s，对其它气体的交感小，受温度和湿度影响小。

催化燃烧传感器使用型号为kgs701的传感器，催化燃烧式气体传感器是利用催化燃烧的热效应原理，由检测元件和补偿元件配对构成测量电桥，在一定温度条件下，可燃气体在检测元件载体表面及催化剂的作用下发生无焰燃烧，载体温度就升高，通过它内部的铂丝电阻也相应升高，从而使平衡电桥失去平衡，输出一个与可燃气体浓度成正比的电信号。通过测量铂丝的电阻变化的大小，就知道可燃性气体的浓度。主要用于可燃性气体的检测，具有输出信号线性好，指数可靠，价格便宜，不会与其他非可燃性气体发生交叉感染。

视频采集装置的输出端与控制器电路连接。视频采集装置包括摄像机、电机和驱动电路；驱动电路的输入端与控制器电路连接；驱动电路的输出端与电机的输入端连接。电机的输出端与摄像机连接；所述摄像机的输出端与控制器模块连接。视频采集装置主要进行视频的采集，进行360°采集。360度环视的效果：虽然采集的每幅图像都是平面的，但是通过处理之后得到的360度全景图像，能给人三维立体空间感觉，给人身临其境之感。为了使电机能更好带动摄像机往返转动，所述图像采集模块的电机使用型号为rm35的步进电机，它具有转动精度高、价格便宜和使用寿命长的优点。为了使拍摄的图片更加清楚，所述录像机为红外高清摄像机adt2203-2c-50；它具有价格便宜和使用寿命长的优点。

数据识别库与控制器电路连接。数据识别库为毒气样本数据存储库。存储原有的大量的毒气的数据样本，从而字啊采集毒气时，与数据识别库内的数据进行对比就能识别出时什么气体。

远程遥控设备通过无线与无线电路连接。无线电路与控制器电路连接。为了方便勘测人员控制探测车和查看现场毒气害气情况，所述远程遥控设备为手机或平板电脑，用户根据手机或平板电脑上的视频数据进一步确定现场环境情况。控制器模块使用stm系列的芯片型号stm32f429igt6作为处理芯片，具有控制精度高、控制简单、价格便宜和使用寿命长的优点；能够很好对视频数据进行压缩处理，把压缩的视频数据传给无线模块，由无线模块进一步传给远程遥控设备，供勘测人员进行查看。

以上已对本发明创造的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新型并不限于实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创造精神的前提下还可以作出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请的范围内。