CN218674080U - 一种集成gnss定位及蓝牙通讯技术的手持式激光甲烷泄漏遥测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集成GNSS定位及蓝牙通讯技术的手持式激光甲烷泄漏遥测仪，属于气体监测技术领域，其技术方案为：所述遥测仪本体（1）包括前置显示输入罩（5）、主控制板（6）、副控制板（7）以及后盖板（8）；所述前置显示输入罩（5）设置有数据显示单元以及命令输入模块，所述主控制板（6）设置有激光驱动模块，温度补偿单元，激光器（2），参考气室，光电探测器（601），放大滤波器（605），数据采集单元以及主控制器（603），其有益效果是：解决了现有手持机无法自动上报巡检轨迹、泄漏数据等问题，显著提高工作效率，节约成本的同时提高了检测工作的安全性和经济性。

Description

一种集成GNSS定位及蓝牙通讯技术的手持式激光甲烷泄漏遥 测仪

技术领域

本实用新型涉及气体监测技术领域，特别涉及一种集成GNSS定位及蓝牙通讯技术的手持式激光甲烷泄漏遥测仪。

背景技术

人类进入第四次工业化革命以来，伴随着经济的飞速发展，信息技术的日新月异，区块链网络工程的百花齐放，人工智能的互联互通，能源安全始终是本领域技术人员及行业市场化标准的重大关切，在新旧动能转换的时代要求下，总书记号召利用信息化技术促进能源产业变革进入新时代，在中国，对化石能源比如煤炭、石油、天然气的合理开发、高效运用、以及近些年要求的还青山绿水与人民的新行业规章制度及市场化要求，使得以人为本，对开采过程中的避免重大人员伤亡事故及对国家人民环境造成二次甚至多次污染的重大危害性问题做最严格的规范，以煤炭、天然气行业为例，在其工业化《“十四五”安全高效煤矿建设指导意见》中即要求，在下个五年规划中市场的准入标准（部分）为：“智能化超大采高，露天矿无人驾驶，”开启“有人巡视、无人值守”智能开采新模式，特别是先期在全国煤炭分布最发达的山西、蒙西、蒙东、陕北和新疆五大煤炭供应保障基地优先推出市场化高度智能示范煤矿，正是为了适应新的行业标准的执行，结合区块链产业技术升级，做到安全施工智能化，经济效益最大化，资源环境破坏最小化，检测预警实时化，人员伤亡归零化，为此，本实用新型提出一种集成GNSS（全球导航卫星定位系统）定位及蓝牙通讯技术的手持式激光甲烷泄漏遥测仪，其克服了现有技术的不足，具有高度智能化，使得前段气体采集数据真实可靠，实时传输，大大提高了监测有害气体特别是甲烷泄漏预警的准确率，通过其自身具有的信号中继技术，真正做到保障了遥测人员零伤亡的同时既可同时监测数个可能的矿区危害源，又在提高了安全生产效率的基础上大大解放了劳动力，为行业、企业节省了成本，提高了市场经济效益。

国内外现有技术支持的大多数甲烷泄漏检测仪，不论是点式或固定式传感器，又或者便携式可燃气体探测仪，检测方式都是近距离检测的，要求把传感器置于燃气可能泄漏的环境中，传感器与燃气需要直接接触，因此危险性很大且与新时代下市场要求不相适应，即使采用其他技术，如申请号：2020231588985

介绍的可调谐二极管激光吸收光谱技术等，也无法做到降低成本的同时不用预设监测点阵灵活机动，实时抗干扰，全年无休的多角度的全向态势感知的连续监测。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种集成GNSS定位及蓝牙通讯技术的手持式激光甲烷泄漏遥测仪。

一种集成GNSS定位及蓝牙通讯技术的手持式激光甲烷泄漏遥测仪，包括遥测仪本体和与之配套使用的遥测仪外壳；

所述遥测仪本体包括前置显示输入罩、主控制板、副控制板以及后盖板；所述前置显示输入罩设置有数据显示单元以及命令输入模块，所述主控制板设置有激光驱动模块，温度补偿单元，激光器，参考气室，光电探测器，放大滤波器，数据采集单元以及主控制器。

所述主控制器的输出端电性连接有全球导航卫星定位系统模块、蓝牙通讯模块以及中继信号处理单元，所述副控制板设置有多通道数据备份单元及可编程的接口电路，所述后盖板设置有中继导引扩展坞，所述配套使用的遥测仪外壳设置有中继信号飞行器。

所述数据显示单元包括微晶LED背光显示屏，所述命令输入模块设置有命令输入键，所述后盖板设置有可拆卸的双向无线充电模块。

所述遥测仪本体包括定量齿轮单元及工作阀。

所述配套使用的遥测仪外壳设置有嵌入式凹槽，所述凹槽内设置有半开放式腔室，所述腔室设置有中继信号飞行器。

所述中继信号飞行器包括激光雷达，光电红外探测器，多通道中继信号收发机，甲烷气体监测模块，智能飞行控制单元，卫星定位系统模块，蓝牙通讯模块，无线充电感应模块及遥感精度矫正模块。

所述中继信号飞行器包括嵌入式可折叠桨片。

本实用新型工作时，通过设备内的激光器向测量区域（如管道，矿井，天花板，墙体，地面等）发射特定波长的光束，同时检测从测量点反射回来的激光光谱，通过在主控制板上集成的CPU 处理器分析处理即可测量分布于设备与测量点路径之间的甲烷气体平均浓度，测量值以甲烷柱体平均浓度（ppm）表示，测量过程中通过卫星定位系统模块实时定位，不间断的将检测结果及所在检测位置信息上传至数据库云端数据中心，上传方式包括但不限于通过巡检便携式设备（PAD）上设置的软件模块（APP）双向互通，通过包括但不限于蓝牙通讯模块进行实时通讯、备份，并与其他执行包括但不限于蓝牙通讯协议的外置设备互联互通，如进一步的在命令输入模块中选择执行电性连接的精度矫正按钮则当有害气体例如甲烷的柱体平均浓度达到或接近如44000ppm时，主控制器的控制输出电路自动向集成在主控制板的告警机模块的告警信息输入端子下指令，启动声光电一体式告警，同时启动与主控制板电连接的信息筛查矫正模块对所监测信息筛查矫正并自检，矫正自检后数据显示单元以文字和/或指示灯闪烁方式提醒手持激光甲烷泄漏遥测仪的技术人员后退撤离至安全区域，并建议放飞微型中继信号飞行器，进而克服了激光甲烷泄漏遥测仪长距离监测时当激光光束被遮挡后，监测效果差的技术难题，当中继信号飞行器前出到人员不友好环境监测时，其集成的多通道中继信号收发机可以向多个外置设备及云端智能网络发送加密通讯数据，并在封闭的提前预置的程序命令指导下接受特定的电讯号或声波讯号或其他遥感信号的导引。

本实用新型的有益效果：与新时代市场经济相适应，在新的行业技术标准的指导下，生产效率更高，操作人员更安全，可以真正做到在保证安全监测操作人员全天全时段全工况环境下零损伤的同时全向高精度远近距离可调高空地面可查的全方位多维度监测，大大提高了有害气体尤其是甲烷泄漏时特、重大紧急情况下的测量数据的准确率，挽救人民生命和维护国家企业财产，通过全球导航卫星定位系统模块、蓝牙通讯模块以及中继信号处理单元的设置，解决了现有手持机无法自动上报巡检轨迹、泄漏数据等问题，也真正做到了中继信号不间断，手持式激光甲烷泄漏遥测仪的激光束不怕遮挡，甚至测量人员离场后通过中继信号飞行器持续不间断无断点无遗漏的长航时监测，大大释放了双手，智能化的进一步解放了生产力，显著提高工作效率，做到物美价廉，节约成本的同时提高了检测工作的安全性和经济性，通过与手持式激光甲烷泄漏遥测仪配套使用的遥测仪外壳及中继信号飞行器，使得一部分电器原件、接口、电路外置，大大降低了手持式激光甲烷泄漏遥测仪的重量，减少了遥测仪内部电器原件，降低了工作时所有内置器件的使用温度，大大节省了材料，提高了遥测仪的设备物理使用寿命，从根本上减小了设备故障率，提高了测量数据及所有后端显示、存储、救援工作的有效性和准确性，为第四次工业革命中的能源安全利用保驾护航，为新行业制度标准要求下的经济性、生态环境保护性、监测施工智能化提供了技术上的可能，真正做到不忘初心，以人为本。

附图说明

图1为手持式激光甲烷泄漏遥测仪一种工作原理图。

图2为本实用新型的结构示意图。

图3为本实用新型的一种立体装配示意图。

图4为一种遥测仪外壳及中继信号飞行器示意图。

图5为一种带有集成在后盖板上的多桨式中继信号飞行器示意图。

图6为主控制板结构示意图。

图7为一种嵌入式中继信号飞行器结构示意图。

其中，附图标记为：1、遥测仪本体；2、激光器；3、微晶LED背光显示屏；4、命令输入键；5、前置显示输入罩；6、主控制板；601、光电探测器；602、蓝牙通讯模块；603、主控制器；604、全球导航卫星定位系统模块；605、放大滤波器；7、副控制板；8、后盖板；801、可拆卸的双向无线充电模块；802、多桨式中继信号飞行器；9、中继导引扩展坞；901、嵌入式可折叠桨片；902、中继信号飞行器机身；903、激光雷达；904、光电红外探测器；905、多通道中继信号收发机；906、甲烷气体监测模块；10、配套使用的遥测仪外壳；101、中继信号飞行器机身携带槽；102、中继信号飞行器可折叠桨片携带槽。

具体实施方式

为能清楚说明本实用新型的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述，所描述的实施例仅仅是本实用新型的部分实施例，而不是全部技术方案的体现，本领域普通技术人员在不作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例及技术方案，都属于本实用新型所保护的范围。

实施例1

请参见图1-图7，一种集成GNSS定位及蓝牙通讯技术的手持式激光甲烷泄漏遥测仪，包括遥测仪本体1和与之配套使用的遥测仪外壳10；遥测仪本体1包括前置显示输入罩5、主控制板6、副控制板7以及后盖板8；前置显示输入罩5设置有数据显示单元以及命令输入模块，主控制板6设置有激光驱动模块，温度补偿单元，激光器2，参考气室，光电探测器601，放大滤波器605，数据采集单元以及主控制器603，主控制器的输出端电性连接有全球导航卫星定位系统模块604、蓝牙通讯模块602以及中继信号处理单元，副控制板7设置有多通道数据备份单元及可编程的接口电路，后盖板8设置有中继导引扩展坞9；可与遥测仪本体配套使用的遥测仪外壳10设置有中继信号飞行器，数据显示单元包括微晶LED背光显示屏3，命令输入模块设置有命令输入键4，后盖板8设置有可拆卸的双向无线充电模块801；遥测仪本体1包括定量齿轮单元及工作阀；可与遥测仪本体配套使用的遥测仪外壳10设置有中继信号飞行器机身携带槽101及中继信号飞行器可折叠桨片携带槽102，

优选的是，中继信号飞行器机身携带槽101对应安置中继信号飞行器机身902，中继信号飞行器可折叠桨片携带槽102对应安置嵌入式可折叠桨片901；凹槽内设置有半开放式腔室，腔室设置有中继信号飞行器；中继信号飞行器包括激光雷达903，光电红外探测器904，多通道中继信号收发机905，甲烷气体监测模块906，智能飞行控制单元，卫星定位系统模块，蓝牙通讯模块，无线充电感应模块及遥感精度矫正模块；中继信号飞行器包括嵌入式可折叠桨片901；

优选的是，如图5所示，可以选择将后盖板8与可与遥测仪本体配套使用的遥测仪外壳10集成在一起，通过卡扣连接或磁性吸附端子对应设置安装多桨式中继信号飞行器802，使得结构更简单，节省了材料。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型中使用的部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理均为本领域技术人员所熟知。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种集成GNSS定位及蓝牙通讯技术的手持式激光甲烷泄漏遥测仪，包括遥测仪本体(1)和与之配套使用的遥测仪外壳(10)，其特征在于，所述遥测仪本体(1)包括前置显示输入罩(5)、主控制板(6)、副控制板(7)以及后盖板(8)；所述前置显示输入罩(5)设置有数据显示单元以及命令输入模块，所述主控制板(6)设置有激光驱动模块，温度补偿单元，激光器(2)，参考气室，光电探测器(601)，放大滤波器(605)，数据采集单元以及主控制器(603)；

所述主控制器(603)的输出端电性连接有全球导航卫星定位系统模块(604)、蓝牙通讯模块(602)以及中继信号处理单元，所述副控制板(7)设置有多通道数据备份单元及可编程的接口电路，所述后盖板(8)设置有中继导引扩展坞(9)，所述配套使用的遥测仪外壳(10)设置有中继信号飞行器。

2.根据权利要求1所述的一种集成GNSS定位及蓝牙通讯技术的手持式激光甲烷泄漏遥测仪，其特征在于，所述数据显示单元包括微晶LED背光显示屏(3)，所述命令输入模块设置有命令输入键(4)，所述后盖板(8)设置有可拆卸的双向无线充电模块(801)。

3.根据权利要求2所述的一种集成GNSS定位及蓝牙通讯技术的手持式激光甲烷泄漏遥测仪，其特征在于，所述遥测仪本体包括定量齿轮单元及工作阀。

4.根据权利要求1所述的一种集成GNSS定位及蓝牙通讯技术的手持式激光甲烷泄漏遥测仪，其特征在于，所述配套使用的遥测仪外壳(10)设置有嵌入式凹槽，所述凹槽内设置有半开放式腔室，所述腔室设置有中继信号飞行器。

5.根据权利要求4所述的一种集成GNSS定位及蓝牙通讯技术的手持式激光甲烷泄漏遥测仪，其特征在于，所述中继信号飞行器包括激光雷达(903)，光电红外探测器(904)，多通道中继信号收发机(905)，甲烷气体监测模块(906)，智能飞行控制单元，卫星定位系统模块，蓝牙通讯模块，无线充电感应模块及遥感精度矫正模块。

6.根据权利要求5所述的一种集成GNSS定位及蓝牙通讯技术的手持式激光甲烷泄漏遥测仪，其特征在于，所述中继信号飞行器包括嵌入式可折叠桨片(901)。

Images