核輻射探測(cè)飛行器的制造方法
【專利摘要】核輻射探測(cè)飛行器,屬于核輻射探測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明為了解決現(xiàn)有用于核輻射探測(cè)的機(jī)器人應(yīng)急處理能力差的問(wèn)題。它的攝像頭設(shè)置在四旋翼飛行器載體的飛行前端殼體上,四旋翼飛行器載體的殼體下端掛載核探測(cè)器,GPS定位器用于實(shí)現(xiàn)對(duì)四旋翼飛行器載體飛行位置的定位,核探測(cè)器的探測(cè)信號(hào)輸出端連接信號(hào)調(diào)理電路的探測(cè)信號(hào)輸入端,攝像頭的攝像信號(hào)輸出端連接信號(hào)調(diào)理電路的攝像信號(hào)輸入端,GPS定位器的定位信號(hào)輸出端連接信號(hào)調(diào)理電路的定位信號(hào)輸入端,信號(hào)調(diào)理電路輸出的調(diào)理信號(hào)經(jīng)無(wú)線GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元傳輸。本發(fā)明用于核輻射探測(cè)。
【專利說(shuō)明】核輻射探測(cè)飛行器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及核輻射探測(cè)飛行器,屬于核輻射探測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]放射源的應(yīng)用利弊雙存,一方面它可以為人類服務(wù),另一方面又會(huì)導(dǎo)致生態(tài)污染以及公眾危害。近年來(lái),核泄漏事件、放射源丟失及被盜事故時(shí)有發(fā)生,如何將放射源事故帶來(lái)的損失和危害降低到最小,是擺在我們面前急需解決的問(wèn)題。
[0003]目前,針對(duì)放射源事故應(yīng)急處理的機(jī)器人多采用車輪式、履帶式或爬行式的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),這種機(jī)器人體型龐大,靈活性極差,在行進(jìn)過(guò)程中受事故現(xiàn)場(chǎng)地形和地面障礙物影響較大,容易被卡嵌住而無(wú)法收回;由于機(jī)器人的行動(dòng)能力受限,要進(jìn)入環(huán)境復(fù)雜的核泄漏事故區(qū)域,再進(jìn)行復(fù)雜的處理工作,存在應(yīng)急處理能力差的問(wèn)題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有用于核輻射探測(cè)的機(jī)器人應(yīng)急處理能力差的問(wèn)題,提供了一種核輻射探測(cè)飛行器。
[0005]本發(fā)明所述核輻射探測(cè)飛行器,它包括四旋翼飛行器載體,它還包括核探測(cè)器、攝像頭、GPS定位器、信號(hào)調(diào)理電路和無(wú)線GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元,
[0006]攝像頭設(shè)置在四旋翼飛行器載體的飛行前端殼體上,四旋翼飛行器載體的殼體下端掛載核探測(cè)器,GPS定位器用于實(shí)現(xiàn)對(duì)四旋翼飛行器載體飛行位置的定位,
[0007]核探測(cè)器的探測(cè)信號(hào)輸出端連接信號(hào)調(diào)理電路的探測(cè)信號(hào)輸入端,攝像頭的攝像信號(hào)輸出端連接信號(hào)調(diào)理電路的攝像信號(hào)輸入端,GPS定位器的定位信號(hào)輸出端連接信號(hào)調(diào)理電路的定位信號(hào)輸入端,信號(hào)調(diào)理電路輸出的調(diào)理信號(hào)經(jīng)無(wú)線GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元傳輸。
[0008]核探測(cè)器的蓋革計(jì)數(shù)管采用高壓模組供電,所述高壓模組外罩輕質(zhì)金屬網(wǎng)。
[0009]它還包括監(jiān)控系統(tǒng),監(jiān)控系統(tǒng)的無(wú)線GPRS接收單元與無(wú)線GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元通過(guò)無(wú)線方式傳輸信號(hào)。
[0010]它還包括機(jī)械手臂,四旋翼飛行器載體的殼體上通過(guò)多連桿分別驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)搭載機(jī)械手臂。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明為放射源安全事故的應(yīng)急處理而設(shè)計(jì),它將核探測(cè)器、攝像頭及無(wú)線GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元集成于飛行器載本上,當(dāng)有突發(fā)放射源安全事故時(shí),可以通過(guò)無(wú)線遙控的方式將飛行器送入事故現(xiàn)場(chǎng),核探測(cè)器可獲得所在區(qū)域的核輻射分布情況并將探測(cè)數(shù)據(jù)返回給放射源事故應(yīng)急處理中心進(jìn)行分析處理;攝像頭可獲得事故現(xiàn)場(chǎng)的視頻情況,便于找出核泄漏點(diǎn)或丟失的放射源,以及對(duì)困入輻射區(qū)域的人員進(jìn)行搜尋,為放射源安全事故的應(yīng)急處理提供有力支持。本發(fā)明集聚了飛行器的機(jī)動(dòng)性能與輻射探測(cè)和視頻攝錄功能,大大提升了放射源事故應(yīng)急處理能力。
[0012]本發(fā)明由于采用四旋翼飛行器作為載體,可適應(yīng)放射源事故現(xiàn)場(chǎng)地面環(huán)境復(fù)雜區(qū)域的核泄漏探測(cè)以及放射源尋回、人員搜救等應(yīng)急處理。其核探測(cè)器能夠檢測(cè)出空氣中射線輻射強(qiáng)度,在控制系統(tǒng)方面,飛行器支持遙控及自主控制動(dòng)態(tài)切換,夠保證飛行器應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本發(fā)明所述核輻射探測(cè)飛行器的原理框圖;
[0014]圖2是四旋翼飛行器鋁合金骨架的設(shè)置示意圖;
[0015]圖3是四旋翼飛行器載體地框架示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]【具體實(shí)施方式】一:下面結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式所述核輻射探測(cè)飛行器,它包括四旋翼飛行器載體,它還包括核探測(cè)器1、攝像頭2、GPS定位器3、信號(hào)調(diào)理電路4和無(wú)線GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元5,
[0017]攝像頭2設(shè)置在四旋翼飛行器載體的飛行前端殼體上,四旋翼飛行器載體的殼體下端掛載核探測(cè)器1,GPS定位器3用于實(shí)現(xiàn)對(duì)四旋翼飛行器載體飛行位置的定位,
[0018]核探測(cè)器I的探測(cè)信號(hào)輸出端連接信號(hào)調(diào)理電路4的探測(cè)信號(hào)輸入端,攝像頭2的攝像信號(hào)輸出端連接信號(hào)調(diào)理電路4的攝像信號(hào)輸入端,GPS定位器3的定位信號(hào)輸出端連接信號(hào)調(diào)理電路4的定位信號(hào)輸入端,信號(hào)調(diào)理電路4輸出的調(diào)理信號(hào)經(jīng)無(wú)線GPRS數(shù)據(jù)傳輸單兀5傳輸。
[0019]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一作進(jìn)一步說(shuō)明,本實(shí)施方式所述核探測(cè)器I的蓋革計(jì)數(shù)管采用高壓模組供電,所述高壓模組外罩輕質(zhì)金屬網(wǎng)。
[0020]由于高壓模組會(huì)在其周圍形成強(qiáng)大的電磁場(chǎng),這會(huì)影響無(wú)線電信號(hào),為解決高壓模組對(duì)無(wú)線電信號(hào)的干擾,需要對(duì)高壓模組工作時(shí)形成的電磁場(chǎng)進(jìn)行屏蔽處理,防止其對(duì)無(wú)線控制信號(hào)的干擾,影響探測(cè)裝置的飛行控制。同時(shí),要使高壓模組與通訊模塊盡量遠(yuǎn)離。
[0021]【具體實(shí)施方式】三:下面結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一或二作進(jìn)一步說(shuō)明,本實(shí)施方式還包括監(jiān)控系統(tǒng)6,監(jiān)控系統(tǒng)6的無(wú)線GPRS接收單元與無(wú)線GPRS數(shù)據(jù)傳輸單兀5通過(guò)無(wú)線方式傳輸信號(hào)。
[0022]監(jiān)控系統(tǒng)6可用于實(shí)現(xiàn)對(duì)核輻射探測(cè)飛行器的定位跟蹤的監(jiān)控,及分析所在區(qū)域的輻射分布情況。監(jiān)控系統(tǒng)6與無(wú)線GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元5能夠進(jìn)行雙向通信,探測(cè)到的劑量數(shù)據(jù)可以通過(guò)無(wú)線傳輸方式發(fā)送到應(yīng)急指揮中心的監(jiān)控系統(tǒng)6,監(jiān)控系統(tǒng)6也可以通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將控制指令發(fā)送給核探測(cè)器I。
[0023]當(dāng)加入更多功能模塊后,會(huì)使輻射探測(cè)飛行器的負(fù)載增大,這樣,一方面要更換更大的動(dòng)力單元,以提供飛行器提升力和負(fù)載能力;另一方面從電子元器件集成化角度出發(fā),采用高度封裝的集成電路設(shè)計(jì)來(lái)減小核輻射探測(cè)儀表的體積和重量,從而降低飛行器的負(fù)載。
[0024]【具體實(shí)施方式】四:下面結(jié)合圖2和圖3說(shuō)明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一、二或三作進(jìn)一步說(shuō)明,本實(shí)施方式還包括機(jī)械手臂,四旋翼飛行器載體的殼體上通過(guò)多連桿分別驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)搭載機(jī)械手臂。[0025]飛行器的搭載的機(jī)械手臂可以抓起地面的放射性物質(zhì)作為采樣標(biāo)本以及尋回失落的放射源。
[0026]本發(fā)明采用的載體可以為多旋翼組合的飛行器,這種飛行器能夠增強(qiáng)行進(jìn)過(guò)程中的穩(wěn)定性和靈活性,以適應(yīng)事故現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜多變的空間環(huán)境;機(jī)械手臂采用多連桿分別驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu),使之對(duì)物體的抓取能力更加靈活。
[0027]為了保障核輻射探測(cè)飛行器在飛行中工作的穩(wěn)定性,一方面要考慮掛載核探測(cè)儀表后飛行器行進(jìn)過(guò)程的平衡性及穩(wěn)定性,另一方面要保證核探測(cè)儀表能夠在飛行狀態(tài)下仍能正常工作,所以要從飛行器和核探測(cè)儀表整合的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)入手,保證核輻射探測(cè)裝置能夠適應(yīng)飛行的環(huán)境。為了實(shí)現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,把核輻射探測(cè)飛行器的機(jī)械部分與控制、監(jiān)測(cè)部分分開,自成體系??蓪⒖刂婆c監(jiān)測(cè)部分集裝在一個(gè)輕質(zhì)塑料盒體內(nèi),將電路板和電源固定于此塑料盒體內(nèi),為實(shí)現(xiàn)盒體的配重,將電路板設(shè)計(jì)成回字形,回字形內(nèi)口內(nèi)為供電電源,外口與內(nèi)口所合圍區(qū)域?yàn)殡娐钒濉?br>
[0028]本發(fā)明支持功能拓展,針對(duì)具體事故現(xiàn)場(chǎng)情況可掛載其他探測(cè)傳感器。飛行器攜帶的機(jī)械手臂可由操作人員遠(yuǎn)程控制夾取地面上的物體,最大載重量可達(dá)0.6kg。
[0029]圖2所示,四旋翼飛行器鋁合金骨架把4個(gè)電機(jī)、鋰電池電源和輻射監(jiān)測(cè)單元相連接,由4個(gè)電機(jī)帶動(dòng)螺旋槳,通過(guò)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)控制飛行器的行進(jìn)方向和起落。圖中A為支架,B為飛行控制計(jì)算機(jī),C為飛機(jī)的旋翼。
[0030]圖3所示,E為核探測(cè)器I及其電源。
[0031]本發(fā)明集輻射監(jiān)測(cè)、衛(wèi)星定位、數(shù)據(jù)通信和場(chǎng)景可視化功能于一體。
【權(quán)利要求】
1.一種核輻射探測(cè)飛行器,它包括四旋翼飛行器載體,其特征在于,它還包括核探測(cè)器(I)、攝像頭(2)、GPS定位器(3)、信號(hào)調(diào)理電路(4)和無(wú)線GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元(5), 攝像頭(2)設(shè)置在四旋翼飛行器載體的飛行前端殼體上,四旋翼飛行器載體的殼體下端掛載核探測(cè)器(I),GPS定位器(3)用于實(shí)現(xiàn)對(duì)四旋翼飛行器載體飛行位置的定位, 核探測(cè)器(I)的探測(cè)信號(hào)輸出端連接信號(hào)調(diào)理電路(4)的探測(cè)信號(hào)輸入端,攝像頭(2)的攝像信號(hào)輸出端連接信號(hào)調(diào)理電路(4)的攝像信號(hào)輸入端,GPS定位器(3)的定位信號(hào)輸出端連接信號(hào)調(diào)理電路(4)的定位信號(hào)輸入端,信號(hào)調(diào)理電路(4)輸出的調(diào)理信號(hào)經(jīng)無(wú)線GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元(5)傳輸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核輻射探測(cè)飛行器,其特征在于,核探測(cè)器(I)的蓋革計(jì)數(shù)管采用高壓模組供電,所述高壓模組外罩輕質(zhì)金屬網(wǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的核輻射探測(cè)飛行器,其特征在于,它還包括監(jiān)控系統(tǒng)(6),監(jiān)控系統(tǒng)(6)的無(wú)線GPRS接收單元與無(wú)線GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元(5)通過(guò)無(wú)線方式傳輸信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的核輻射探測(cè)飛行器,其特征在于,它還包括機(jī)械手臂,四旋翼飛行器載體的殼體上通過(guò)多連桿分別驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)搭載機(jī)械手臂。
【文檔編號(hào)】G01T1/00GK103823232SQ201410098685
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月18日
【發(fā)明者】侯躍新, 楊斌, 李巖, 肖丹, 李鋼 申請(qǐng)人:黑龍江省科學(xué)院技術(shù)物理研究所