一种智能气体检测装置的制作方法

本发明属于智能检测技术领域，具体涉及一种智能气体检测装置。

背景技术：

2014年,中国进口粮食总量达1亿吨，达到历史最高，中国正在成为全球第一粮食进口大国。在过去几年中，玉米、小麦和大米的进口量都在翻倍增长。据农业部预测，到2020年，粮食缺口将加大到1亿吨以上。大量的粮食进口主要靠大轮运输，由于粮食容易感染虫害，相当数量的供货商为降低成本，避免进境口岸检疫风险，往往采取运输过程中使用熏蒸剂对粮食等农作物进行预防性检疫除害处理，力求满足进境国的检疫规定，这其中最为常见的熏蒸剂就是磷化铝。供货商经常在船舱中放置磷化铝，利用其产成的磷化氢气体进行随航熏蒸。

ph3是剧毒气体，能抑制神经中枢，刺激肺部引起肺水肿和使心脏扩大，其中以神经系统受害最早且最为严重，对人的毒性极大。国内有报道一起因家庭用磷化铝熏蒸粮食，不慎造成三儿童吸入磷化氢中毒死亡的案例。黄岛口岸2006年磷化氢残留气体专项监测期间，检验检疫人员从巴拉圭、印度、苏丹等附进境的棉花、棉短绒、芝麻和瓜尔豆片等植物产品中共计检出263teu(标准集装箱)磷化氢残留气体超标，其中个别箱体内随人的走动伴有明显的磷化氢气味.有毒气体浓度达到或超过5ppm。

在对大轮运输散装粮食进行检验检疫时，如果检验检疫人员不慎进入通风不良的船舱内进行查验就很有可能发生中毒事件。因此，在开启舱门后采用有效的测毒仪器对船舱内的熏蒸剂残留实施检测非常必要，检测合格后方可实施检验检疫。目前采用的测毒仪器多为手持式，需要人近距离亲自操作，给测毒人员带来一定危险，若货物浅舱，操作起来更为困难。目前很少有人研究无人机技术在大轮熏蒸气体残留检测上的应用。

基于此，本发明研制的一款用来检测熏蒸气体浓度的智能装置，不仅可以实现气体残留的检测，同时可以摄像并将数据传输到手机等移动终端，实现熏蒸气体的远距离检测记录，避免对人体造成的伤害。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明提供了一种智能气体检测装置。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种智能气体检测装置，包括无人机、气体检测模块和手持终端接收模块；

所述无人机底部自带摄像头，所述摄像头用于采集气体检测过程中的图像或视频，并通过数据传输模块将采集到的图像或视频发送给手持终端接收模块；所述无人机底部设置有处于摄像下方的连接支架；

所述气体检测模块包括检测箱，所述检测箱通过柔性连接件与所述连接支架连接；所述检测箱底部安装有气体检测传感器、内部设置有电池充放电装置，所述检测箱一组侧壁上均设置有声光报警器、另一组侧壁上均设置有led灯；所述气体检测传感器用于采集待检测的气体信息，并通过所述数据传输模块将采集的气体信息发送给所述手持终端接收模块；

所述手持终端接收模块通过4g网络将接收到的数据传输至云服务器。

优选地，所述柔性连接件包括绳索和设置在所述绳索两端的两个活动卡扣，一个所述活动卡扣与所述连接支架活动连接，另一个与所述检测箱顶部活动连接。

优选地，所述连接支架包括倒u型的横梁，所述横梁底部中间设置有固定环，所述横梁两端分别与所述无人机底部两侧的降落支架连接，一个所述活动卡扣与所述固定环扣接。

优选地，所述检测箱包括箱体和设置在所述箱体顶部的箱盖，所述箱盖顶部中间设置有拉环，另一个所述活动卡扣与所述拉环扣接。

优选地，两个所述活动卡扣均包括卡环及与所述卡环连接的按压式活动扣，两个所述卡环分别与所述绳索固定连接，两个所述按压式活动扣分别与所述固定环和拉环扣接。

优选地，所述绳索的长度为1.2米。

优选地，所述数据传输模块包括第一无线模块和第二无线模块，所述第一无线模块设置在所述箱体内，用于接收所述气体检测传感器发送的数据，同时接收所述第二无线模块发送的执行指令；所述第二无线模块和蓝牙模块均设置在近端，所述第二无线模块与所述第一无线模块无线通信，接收所述第一无线模块发送的数据，并向所述第一无线模块发送执行指令；同时所述第二无线模块通过蓝牙模块与所述手持终端接收模块进行通信。

优选地，所述箱体的一个侧壁上设置有充电接口及设备总电源控制开关。

优选地，所述气体检测传感器为磷化氢残留检测传感器。

优选地，所述无人机为大疆无人机phantom3。

本发明提供的智能气体检测装置具有以下有益效果：可以实现熏蒸有毒气体残留的远距离检测，同时可以采集检测图像和视频、并将数据传输到手机等移动终端，避免对人体造成伤害。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例及其设计方案，下面将对本实施例所需的附图作简单地介绍。下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1的智能气体检测装置的结构示意图；

图2为气体检测模块的结构示意图；

图3为连接支架的结构示意图；

图4为活动卡扣的结构示意图；

图5为数据传输模块的信号传输图；

图6为网络连接结构示意图。

附图标记说明：

无人机1、检测箱2、绳索3、活动卡扣4、横梁5、固定环6、拉环7、充电接口8、设备总电源控制开关9、声光报警器10、led灯11。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案并能予以实施，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的技术方案和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定或限定，术语“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，在此不再详述。

实施例1

本发明提供了一种智能气体检测装置，具体如图1至4所示，包括无人机1、气体检测模块和手持终端接收模块；

无人机1底部自带摄像头，摄像头用于采集气体检测过程中的图像或视频，并通过数据传输模块将采集到的图像或视频发送给手持终端接收模块；无人机1底部设置有处于摄像下方的连接支架；

气体检测模块包括检测箱2，由于整个装置在工作时无人机将处于负载飞行状态，且无人机在起飞降落过程中处于硬着陆，当降落时，依靠无人机底部的一对降落支架支撑在地面，如果无人机处于负重状态落地时，负重物体不能影响无人机自身的降落。因此，本实施例中，检测箱2通过柔性连接件与连接支架连接；检测箱2底部安装有气体检测传感器、内部设置有电池充放电装置，检测箱2一组侧壁上均设置有声光报警器10、另一组侧壁上均设置有led灯11；气体检测传感器用于采集待检测的气体信息，并通过数据传输模块将采集的气体信息发送给手持终端接收模块；

手持终端接收模块通过4g网络将接收到的数据传输至云服务器。

具体的，本实施例中，柔性连接件包括绳索3和设置在绳索3两端的两个活动卡扣4，一个活动卡扣4与连接支架活动连接，另一个与检测箱2顶部活动连接。从无人机1连接装置至检测装置的绳索长度选择也非常重要，绳索长度如果过长，在飞行过程中检测装置会来回摆动，无人机1因为检测装置的摆动而不断调整状态，最终在实际应用过程对于操作者会非常麻烦；如果绳索长度过短，无人机1的4个风叶向下的推动力会吹散检测表面的气体，进而影响无人机1检测的效果；因此绳索必须选择一个合适的长度，通过对无人机1飞行姿态及多种长度测试分析后。本实施例中，柔性连接件为绳索，长度为1.2米。

具体的，本实施例中，连接支架包括倒u型的横梁5，横梁5底部中间设置有固定环6，横梁5两端分别与无人机1底部两侧的降落支架连接，一个活动卡扣4与固定环6扣接。

为了方便安装，本实施例中，检测箱2包括箱体和设置在箱体顶部的箱盖，箱盖顶部中间设置有拉环7，另一个活动卡扣4与拉环7扣接。

进一步地，本实施例中，两个活动卡扣4均包括卡环及与卡环连接的按压式活动扣，两个卡环分别与绳索3固定连接，两个按压式活动扣分别与固定环6和拉环7扣接。如图4所示，本实施例中的按压式活动扣为常见的自复位式结构，即按压式活动扣包括带勾部的固定部和按压部，固定部一端与卡环固定连接，按压部一端与卡环通过复位弹簧连接，另一端卡在固定部内。

进一步地，本实施例中，如图5所示，数据传输模块包括第一无线模块(图中的无线模块a)和第二无线模块(图中的无线模块b)，第一无线模块设置在箱体内，用于接收气体检测传感器发送的数据，同时接收第二无线模块发送的执行指令；第二无线模块和蓝牙模块均设置在近端，第二无线模块与第一无线模块无线通信，接收第一无线模块发送的数据，并向第一无线模块发送执行指令；同时第二无线模块通过蓝牙模块与手持终端接收模块进行通信。具体的，本实施例中，手持终端接收模块为手机。蓝牙模块与手机连接，从而在手机与检测设备之间建立无线数据透传，实现手机对远端检测设备的监控管理。

为了方便操作，本实施例中，箱体的一个侧壁上设置有充电接口8及设备总电源控制开关9。

进一步地，本实施例中，无人机1为大疆无人机phantom3。大疆无人机提供了成熟的操控及一键起飞系统，通过大疆自带的手机app-djigo，可实现无人机的远程图像实时视频监控功能，可以不用看到无人机，只通过手机app的图像实现超视距飞行。phantom3不仅操作便携、可靠性高，而且提供高品质画质与飞行性能，能提供可达4公里远距离的高清图传和25分钟续航能力，同时可通过遥控器实现飞行器的控制与相机拍摄角度的远距离调节，是一款目前最为先进的无人机产品之一。因此发明直接借助djigo实现无人机平台操作及图像采集。

将本实施例提供的智能气体检测装置应用在磷化氢检测的检测中，整个气体检测模块为磷化氢检测装置，气体检测传感器为磷化氢残留检测传感器。

在实施无人机1检测之前，将连接支架的横梁5两端分别与无人机1底部两侧的降落支架连接；然后将绳索3两端的活动卡扣4分别连接横梁5底部中的固定环6和检测箱2的箱盖顶部中间设置有拉环7，通过无人机1负载气体检测模块至检测目标区域。

检测开始后，现场人员采用无人机手柄操控无人机1，无人机1带动气体检测模块飞向待检测物体，检测数据实时上传至手机。手机可通过4g网络将数据传输至云服务器，监管人员可在远端查看实时检测数据。

系统网络连接结构如图5和图6所示，检测设备与近端直接采用一对无线模块在远端与操控者直接建立无线连接，远端检测设备内部集成无线模块a，近端无线模块b与蓝牙模块相连接，蓝牙模块与手机连接，从而在手机与检测设备之间建立无线数据透传，实现手机对远端检测设备的监控管理。

当采用无人机1加装磷化氢检测残留数据时，需将检测装置的数据传输至远端的手机app，因此检测装置需与手机之间采用无线连接。常用的无线连接方式可采用wifi和蓝牙连接等方式，因为无人机app已经采用wifi与无人机1连接，因此只能采用蓝牙连接方式，但是蓝牙连接距离有限，最新的蓝牙4.0理想状态下最远的连接距离约80米，而且蓝牙连接受障碍物影响较大，容易受外界物体干扰，因此采用2.4g远距离扩展功能模块，将检测装置的数据通过2.4g模块传输至近距离无人机手柄，在无人机手柄中安装蓝牙模块，通过上述信号扩展方式，最远传输距离可达1000米，因此可满足本发明的需要。

在回收无人机1后，将卡扣松开即可完成整个装备的拆解与存放，通过柔性连接装置可实现无人机1检测装置的便携灵活组装与拆卸。

以上所述实施例仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换，均属于本发明的保护范围。