统，对于不具备数据无线传输功能的气体传感器，通过通讯协议，将数据从传感器的数据接口传输给数据无线传输模块。本实用新型采用统一的数据无线传输模块，所有的气体传感器与同一个数据无线传输模块连接，将数据传送到该数据无线传输模块，该数据无线传输模块重新编码成统一的数据格式，再远距离无线传送到数据无线接收模块，再连接到地面信息处理系统，数据无线传输模块统一接口，建立了具有开放式体系结构的集成系统，具有灵活的数据采集性，可方便接入新的气体传感器。
[0035]本实施例在上述实施例的基础上，气体传感器3为离子迀移谱传感器、电化学传感器、光电离传感器、红外传感器和催化氧化传感器的一种或多种组合使用，用于检测不同的有毒有害气体，当然也可以选用其他原理的气体传感器，用于检测相应的气体。
[0036]本实用新型的机器人运用于安全应急监测时，具有多项任务载荷兼容性的特点，尤其针对气体监测功能，满足应急监测任务需求，具有强大的气体传感器平台，可灵活配置。本实用新型重点解决机器人有毒有害气体的监测功能，提出“多功能平台”设计思路，对气体传感器采用模块化设计，可在机器人上安装多种最新技术原理的传感器，如:离子迀移谱(MS)、电化学(EC)、光电离(PID)、红外(IR)、催化氧化(LEL)等原理，传感器即可同时多种组合使用，也可单独使用，使检测机器人的检测范围得到极大扩展，更加适合安全应急检测使用。
[0037]根据不同的环境要求使用不同的技术和仪器进行检测。本实用新型中的方案采用离子迀移谱(MS)、电化学(EC)、光电离(PID)、红外(IR)、催化氧化(LEL)等多种技术，可检测多种化学毒剂和工业毒气，具体检测气体包括总挥发性有机物浓度(TVOC ,TotalVolatile Organic Compounds)、笨、氯气、光气、氰化氢、甲苯-2，4_二异氰酸酯(TDI)、一氧化碳(CO)、硫化氢(H2S)、二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、一氧化氮(NO)、氰化氢(HCN)、氨气(NH3 )、磷化氢(PH3)、二氧化氯(C12)、氯化氢(HCI)和其它挥发性有机化合物(V0C，volatile organic compounds)等。可满足大部分有毒有害气体的检测需要，气体传感器为组件式模块化设计，可根据安全应急现场的具体情况，可进行一种或多种传感器组合，快速投入现场使用。
[0038]本实用新型在一个机器人平台上集成了多种技术原理的传感器，使检测机器人的检测范围得到极大扩展，更加适合安全应急检测使用。
[0039]参见图1，为了便于移动，机器人I为轮式移动机器人。
[0040]本实用新型应用在突发性事件现场，在危险区域实现快速监测，弥补现有安全应急监测体系在复杂地形环境下应急监测车和人员难以到达的不足，避免应急人员的伤害，同时，采集的气体检测数据通过机器人上的传感器数据无线传输模块发送给地面信息处理系统进行综合分析，可为有毒有害气体的检测与定性、污染范围和应急区域的划分、污染浓度分布和扩散趋势判读提供有效数据，为安全应急决策提供科学依据。
[0041]本实用新型的优点:
[0042]1、基于移动式机器人平台的有害有毒气体监测系统具有机动、灵活、占地面积小、监测范围大的优点。
[0043]2、本实用新型通过对机器人平台的改造和对气体传感器载荷组件模块化开发，以及软硬件集成，实现了机器人在应急监测现场的使用。
[0044]3、为了在不同的气体环境中都能使用气体传感器，将每一个传感器模块化，可以更换或组合使用，当环境不同时在仅更换气体传感器的情况下完成不同气体的检测，数据采集范围广，灵活性强，适用性强。实现了一机多用。
[0045]4、对气体传感器的数据无线传输模块，统一接口，可集成多种不同技术原理的传感器，建立了具有开放式体系结构的集成系统，可根据需求集成新的传感器。
[0046]5、本实用新型在危化品突发事件中，在某些对人员容易造成伤害的恶劣环境下，可代替人员进入危险和复杂地形进行有毒有害气体监测，极大的提高了安全应急监测能力。
[0047]以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
【主权项】
1.一种有毒有害气体应急监测机器人，其特征在于，包括: 机器人； 任务载荷，包括用于检测有毒有害气体的气体传感器，所述气体传感器将采集的检测数据传送至地面信息处理系统，所述气体传感器设置在机器人上； 地面信息处理系统，用于接收气体传感器采集的检测数据，并实时显示出机器人所处位置的有毒有害气体种类、名称及浓度的环境监测信息，以及对气体传感器的数据进行分析处理； 主控计算机，用于对机器人进行导航，对所述气体传感器进行操控，并接收从机器人传来的图像视频。2.根据权利要求1所述的有毒有害气体应急监测机器人，其特征在于，所述气体传感器将采集的检测数据通过数据无线传输模块传送至地面信息处理系统。3.根据权利要求2所述的有毒有害气体应急监测机器人，其特征在于，所述地面信息处理系统包括突发性毒气扩散模拟与危害评估系统和数据无线接收模块，所述数据无线接收模块用于接收所述数据无线传输模块所传输的信息，所述数据无线接收模块与突发性毒气扩散模拟与危害评估系统连接。4.根据权利要求1-3任一项所述的有毒有害气体应急监测机器人，其特征在于，所述气体传感器采用模块化设计，能够同时使用一个或多个组合。5.根据权利要求4所述的有毒有害气体应急监测机器人，其特征在于，所述气体传感器为离子迀移谱传感器、电化学传感器、光电离传感器、红外传感器和催化氧化传感器，用于检测不同的有毒有害气体。6.根据权利要求5所述的有毒有害气体应急监测机器人，其特征在于，所述数据无线传输模块为开放式设计，用于连接每个气体传感器，并进行数据储存和无线传输。7.根据权利要求1所述的有毒有害气体应急监测机器人，其特征在于，所述机器人为轮式移动机器人。
【专利摘要】本申请公开了一种有毒有害气体应急监测机器人，包括：机器人；任务载荷，包括用于检测有毒有害气体的气体传感器，所述气体传感器将采集的检测数据传送至地面信息处理系统，所述气体传感器设置在机器人上；地面信息处理系统，用于接收气体传感器采集的检测数据，并实时显示出机器人所处位置的有毒有害气体种类、名称及浓度的环境监测信息，以及对气体传感器的数据进行分析处理；主控计算机，用于对机器人进行导航，并接收从机器人传来的图像视频，并对气体传感器进行操控。本实用新型能够在有害气体突然泄露时，代替应急人员对一定危险区域内各个位置的有害气体进行监测和预警，确保人员安全。
【IPC分类】G01N21/66, G01N27/62, G01N25/22, G01N21/00, G01N27/26
【公开号】CN205301237
【申请号】
【发明人】吴婧, 徐连胜, 赵前, 施东, 方平
【申请人】交通运输部水运科学研究所, 北京鼎鑫天创科技有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年4月13日