[实用新型]无线环境监测车

说明书

技术领域

本实用新型属于移动环境监测装置，特别涉及无线环境监测车。 

背景技术

在石油、化工、煤炭等行业有毒气体泄漏的区域，或者在核、生、化灾害发生的区域，如果利用机器人代替人类进入环境条件恶劣、环境情况不明的场所，去探查现场情况、监测环境条件、处理高危险事件，可避免操作人员直接暴露在有毒、有辐射等危险环境中，可大大减小人员伤亡，提高救援等工作实施的保障力、提高工作效率。 

在本实用新型发明之前，目前公知的环境监测装置大多是不可移动的，也即只能定点监测某个地点的环境参数，无法完成突发现场、应急情况的环境监测任务。中国专利“一种环境监测车”(CN201110848)和“环境监测车”(CN101387704)虽然可以移动监测环境情况，但是监测车需要人类驾驶，不适宜完成环境危险区域或环境未知区域的监测工作。 

发明内容

本实用新型的目的就在于克服上述缺陷，研制一种无线环境监测车。 

本实用新型的技术方案是： 

无线环境监测车，由上位机(7)、监测车(16)构成，监测车(16)上设置有各种环境参数采集装置，监测车(16)上的左路电机驱动模块(14)、右路电机驱动模块(15)分别连接左侧车轮、右侧车轮，其主要技术特征在于上位机(7)和监测车(16)通过通信模块(1)、通信模块(2)无线连接；通信模块(1)、无线接收模块(3)分别接入上位机(7)的USB口，通信模块(2)接入单片机(5)串口，无线接收模块(3)接收无线摄像头(4)的无线视频信号，无线摄像头(4)、单片机(5)设置在监测车(16)上；单片机(5)分别连接红外传感器(13)、连接FPGA控制模块(6)，FPGA控制模块(6)分别连接超声波测距传感器(11)、左路电机驱动模块(14)、右路电机驱动模块(15)。 

本实用新型主要优点：(1)系统可以移动监测环境参数，适于完成突发现场、应急情况的环境监测；(2)系统采用无线控制方案，可完成不适合人类进入的危险区域或情况未知区域的环境监测；(3)监测车上载有的摄像头和超声波测障模块，可以精准控制监测车的行驶方向、行驶目标，准确获取目标位置的环境参数；(4)监测车有自动循迹行驶的功能，可以很方便地沿既定路线自动行驶，完成各项监测任务。 

本实用新型的其他优点和效果将在下面继续说明。 

附图说明

图1——本实用新型系统整体方案示意图。 

图2——本实用新型硬件系统示意图。 

图1中各标号表示部件名称如下： 

通信模块(1)、通信模块(2)、无线接收模块(3)、无线摄像头(4)、单片机(5)、FPGA控制模块(6)、上位机(7)、温度传感器(8)、湿度传感器(9)、烟雾传感器(10)、超声波测距传感器(11)、云台控制电路(12)、红外传感器(13)、左路电机驱动模块(14)；右路电机驱动模块(15)、监测车(16)。 

具体实施方式

本实用新型的基本思路： 

基于无线控制的环境监测小车系统，由上位机和监测车两大部分构成，其中监测车载有摄像头、超声波传感器以及温度、湿度、烟雾等环境参数传感器，完成现场影像实况的视频采集、超声波测障以及温度、湿度、烟雾等环境参数的采集，上位机装有监控软件，通过无线信道实时监测小车回传的现场视频影像、超声波雷达图像，根据影像实况或雷达图像准确、灵活地遥控小车的行驶方向和行驶速度，或根据需要将监测车设置成沿既定轨迹自动寻迹的行驶模式；同时对采集的温度、湿度、烟雾等参数进行实时监测和各项统计处理。 

单片机(5)的P2口接8路红外传感器(13)，8路红外传感器(13)安装在监测车(16)的底盘上两个前轮之间的位置；单片机(5)的P1.3、P1.4接云台控制电路(12)端口；单片机(5)的P4.4、P4.5、P4.6接FPGA控制模块(6)中的8路超声波传感器(11)的地址编码信号；单片机(5)的PO口接FPGA控制模块(6)中的超声波测距数据；单片机(5)的P1.7、P4.7口提供左、右两侧车轮的正、反转控制信号，接入FPGA控制模块(6)的2个I/O口；单片机(5)的P3.2～P3.4和P3.5～P3.7口提供左、右两侧车轮的PWM波的参数选择信号，分别接FPGA控制模块(6)的6个I/O口。 

下面具体分析如图1所示：