[发明专利]一种基于移动平台的有毒环境中毒气分布检测系统及方法

说明书

一种基于移动平台的有毒环境中毒气分布检测系统，包括移动式多组分有毒气体测量终端、云服务器大数据平台及用户终端；其分布检测方法包括对有毒气体浓度和分布的实时监测、测量终端定位、无线网络传播、云数据存储、处理、分析、预测、展示；该系统结构简单，性价比合理，分布检测方法也容易实现，具有一定的实用价值。

技术领域

本发明涉及高危有毒环境的场地治理和突发灾难事故的事后救援技术领域，尤其是一种基于移动平台的有毒环境中毒气分布检测系统及方法。

背景技术

在化学化工和污染场地治理等行业中，存在大量有害物质或有毒气体；同时由于突发事故或者自然灾害等，会造成多种有害物质和毒性气体如氨、氯及硫化氢、二氧化硫、二氧化氮等泄漏挥发到空气中形成有毒高危环境，严重威胁公共安全，必须尽快采取相应措施进行处置。

在高危有毒环境中进行抢险救援、危害治理等工作时，需要指挥决策者科学掌握现场毒气浓度、分布等情况，便于进行科学决策。目前，我国有毒气体的检测主要是在在厂区等固定点位的长期在线监测，而对于突发事故现场毒气分布态势的快速检测，尚无有效解决方法。

本发明提出一种采用无人机、无人车等运动平台，携带多组分有毒气体检测装置，按照规划路径和策略对突发事故现场的毒气分布情况进行快速检测，获取其成分、浓度分布、扩散发展等信息，为突发事故救援的指挥决策提供科学依据，保障公共安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于移动平台的有毒环境中毒气分布检测系统及方法，它可以克服现有技术的不足，采用无人机、无人车等移动平台的携带多组分有毒气体检测装置，按照预定轨迹进行巡航测量，同时把测量数据、当前位置、风力风向等信息实时经无线网络传送给数据服务器，由其进行计算和处理，获得当前有毒气体分布及后续扩散发展的态势图，再以大屏幕或者手机终端等方式进行展示，为指挥决策人员的科学决策提供科学依据。

本发明的技术方案：一种基于移动平台的有毒环境中毒气分布检测系统，其特征在于它包括移动式多组分有毒气体测量终端、云服务器大数据平台及用户终端；其中，所述移动式多组分有毒气体测量终端安装在无人机或者无人车上，对有毒环境中的有毒气体进行检测，并通过无线网络与云服务器大数据平台之间呈双向数据连接；所述云服务器大数据平台与用户终端之间呈双向数据连接。

所述移动式多组分有毒气体测量终端的数量不少于1个，实现对污染现场有毒气体的全方位监测，所述移动式多组分有毒气体测量终端是由气体测量传感器组、位置传感器、微处理器单元、数据通讯模块、电池管理模块、电池构成；其中，所述微处理器单元分别与气体测量传感器组、位置传感器及数据通讯模块之间呈双向数据连接；所述电池管理模块的输入端连接电池，其输出端与微处理器单元连接。

所述移动式多组分有毒气体测量终端是基于嵌入式系统的结构，每台移动式多组分有毒气体测量终端与云服务器大数据平台之间采用主从方式连接方式，每台移动式多组分有毒气体测量终端为从站，云服务器大数据平台为主站，采用问答式Modbus-TCP/IP通信协议，依次传输给每个从站，对数据进行采集。

所述气体测量传感器组是由不少于1个的具有统一接口的电化学气体传感器单元组成；考虑到污染现场环境复杂，为确保采集多种有毒气体信息，增加气体采集精确度，利用多个具有统一接口的电化学气体传感器单元组成传感器组；这些传感器为高灵敏的传感器，且具有统一电气特性接口和统一的传输协议，具有良好的互换性。

所述电化学气体传感器单元可以是形如CO、H2S、SO2、NO、NH3有毒气体传感器中的一种或多种组合，也可以是半导体气体传感器、催化燃烧式气体传感器、光学气体传感器或固体电解质气体传感器中的一种或多种组合，以更好地满足现场测量需求，使用灵活方便。

所述气体测量传感器组可以根据现场需要同时安装12种气体传感器实现对不同有毒气体的有效监测。