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核輻射探測飛行器的制造方法
【專利摘要】核輻射探測飛行器，屬于核輻射探測【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明為了解決現(xiàn)有用于核輻射探測的機器人應急處理能力差的問題。它的攝像頭設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器，GPS定位器用于實現(xiàn)對四旋翼飛行器載體飛行位置的定位，核探測器的探測信號輸出端連接信號調(diào)理電路的探測信號輸入端，攝像頭的攝像信號輸出端連接信號調(diào)理電路的攝像信號輸入端，GPS定位器的定位信號輸出端連接信號調(diào)理電路的定位信號輸入端，信號調(diào)理電路輸出的調(diào)理信號經(jīng)無線GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元傳輸。本發(fā)明用于核輻射探測。
【專利說明】核輻射探測飛行器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及核輻射探測飛行器，屬于核輻射探測【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]放射源的應用利弊雙存，一方面它可以為人類服務，另一方面又會導致生態(tài)污染以及公眾危害。近年來，核泄漏事件、放射源丟失及被盜事故時有發(fā)生，如何將放射源事故帶來的損失和危害降低到最小，是擺在我們面前急需解決的問題。
[0003]目前，針對放射源事故應急處理的機器人多采用車輪式、履帶式或爬行式的結(jié)構(gòu)設計，這種機器人體型龐大，靈活性極差，在行進過程中受事故現(xiàn)場地形和地面障礙物影響較大，容易被卡嵌住而無法收回；由于機器人的行動能力受限，要進入環(huán)境復雜的核泄漏事故區(qū)域，再進行復雜的處理工作，存在應急處理能力差的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有用于核輻射探測的機器人應急處理能力差的問題，提供了一種核輻射探測飛行器。
[0005]本發(fā)明所述核輻射探測飛行器，它包括四旋翼飛行器載體，它還包括核探測器、攝像頭、GPS定位器、信號調(diào)理電路和無線GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元，
[0006]攝像頭設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器，GPS定位器用于實現(xiàn)對四旋翼飛行器載體飛行位置的定位，
[0007]核探測器的探測信號輸出端連接信號調(diào)理電路的探測信號輸入端，攝像頭的攝像信號輸出端連接信號調(diào)理電路的攝像信號輸入端，GPS定位器的定位信號輸出端連接信號調(diào)理電路的定位信號輸入端，信號調(diào)理電路輸出的調(diào)理信號經(jīng)無線GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元傳輸。
[0008]核探測器的蓋革計數(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)的無線GPRS接收單元與無線GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元通過無線方式傳輸信號。
[0010]它還包括機械手臂，四旋翼飛行器載體的殼體上通過多連桿分別驅(qū)動結(jié)構(gòu)搭載機械手臂。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點:本發(fā)明為放射源安全事故的應急處理而設計，它將核探測器、攝像頭及無線GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元集成于飛行器載本上，當有突發(fā)放射源安全事故時，可以通過無線遙控的方式將飛行器送入事故現(xiàn)場，核探測器可獲得所在區(qū)域的核輻射分布情況并將探測數(shù)據(jù)返回給放射源事故應急處理中心進行分析處理；攝像頭可獲得事故現(xiàn)場的視頻情況，便于找出核泄漏點或丟失的放射源，以及對困入輻射區(qū)域的人員進行搜尋，為放射源安全事故的應急處理提供有力支持。本發(fā)明集聚了飛行器的機動性能與輻射探測和視頻攝錄功能，大大提升了放射源事故應急處理能力。
[0012]本發(fā)明由于采用四旋翼飛行器作為載體，可適應放射源事故現(xiàn)場地面環(huán)境復雜區(qū)域的核泄漏探測以及放射源尋回、人員搜救等應急處理。其核探測器能夠檢測出空氣中射線輻射強度，在控制系統(tǒng)方面，飛行器支持遙控及自主控制動態(tài)切換，夠保證飛行器應對復雜多變的災害現(xiàn)場環(huán)境。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明所述核輻射探測飛行器的原理框圖；
[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。
【具體實施方式】
[0016]【具體實施方式】一:下面結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式所述核輻射探測飛行器，它包括四旋翼飛行器載體，它還包括核探測器1、攝像頭2、GPS定位器3、信號調(diào)理電路4和無線GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元5，
[0017]攝像頭2設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器1，GPS定位器3用于實現(xiàn)對四旋翼飛行器載體飛行位置的定位，
[0018]核探測器I的探測信號輸出端連接信號調(diào)理電路4的探測信號輸入端，攝像頭2的攝像信號輸出端連接信號調(diào)理電路4的攝像信號輸入端，GPS定位器3的定位信號輸出端連接信號調(diào)理電路4的定位信號輸入端，信號調(diào)理電路4輸出的調(diào)理信號經(jīng)無線GPRS數(shù)據(jù)傳輸單兀5傳輸。
[0019]【具體實施方式】二:本實施方式對實施方式一作進一步說明，本實施方式所述核探測器I的蓋革計數(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]由于高壓模組會在其周圍形成強大的電磁場，這會影響無線電信號，為解決高壓模組對無線電信號的干擾，需要對高壓模組工作時形成的電磁場進行屏蔽處理，防止其對無線控制信號的干擾，影響探測裝置的飛行控制。同時，要使高壓模組與通訊模塊盡量遠離。
[0021]【具體實施方式】三:下面結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式對實施方式一或二作進一步說明，本實施方式還包括監(jiān)控系統(tǒng)6，監(jiān)控系統(tǒng)6的無線GPRS接收單元與無線GPRS數(shù)據(jù)傳輸單兀5通過無線方式傳輸信號。
[0022]監(jiān)控系統(tǒng)6可用于實現(xiàn)對核輻射探測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與無線GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元5能夠進行雙向通信，探測到的劑量數(shù)據(jù)可以通過無線傳輸方式發(fā)送到應急指揮中心的監(jiān)控系統(tǒng)6，監(jiān)控系統(tǒng)6也可以通過無線網(wǎng)絡將控制指令發(fā)送給核探測器I。
[0023]當加入更多功能模塊后，會使輻射探測飛行器的負載增大，這樣，一方面要更換更大的動力單元，以提供飛行器提升力和負載能力；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計來減小核輻射探測儀表的體積和重量，從而降低飛行器的負載。
[0024]【具體實施方式】四:下面結(jié)合圖2和圖3說明本實施方式，本實施方式對實施方式一、二或三作進一步說明，本實施方式還包括機械手臂，四旋翼飛行器載體的殼體上通過多連桿分別驅(qū)動結(jié)構(gòu)搭載機械手臂。[0025]飛行器的搭載的機械手臂可以抓起地面的放射性物質(zhì)作為采樣標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行進過程中的穩(wěn)定性和靈活性，以適應事故現(xiàn)場復雜多變的空間環(huán)境；機械手臂采用多連桿分別驅(qū)動結(jié)構(gòu)，使之對物體的抓取能力更加靈活。
[0027]為了保障核輻射探測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儀表后飛行器行進過程的平衡性及穩(wěn)定性，另一方面要保證核探測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儀表整合的結(jié)構(gòu)設計入手，保證核輻射探測裝置能夠適應飛行的環(huán)境。為了實現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，把核輻射探測飛行器的機械部分與控制、監(jiān)測部分分開，自成體系?？蓪⒖刂婆c監(jiān)測部分集裝在一個輕質(zhì)塑料盒體內(nèi)，將電路板和電源固定于此塑料盒體內(nèi)，為實現(xiàn)盒體的配重，將電路板設計成回字形，回字形內(nèi)口內(nèi)為供電電源，外口與內(nèi)口所合圍區(qū)域為電路板。
[0028]本發(fā)明支持功能拓展，針對具體事故現(xiàn)場情況可掛載其他探測傳感器。飛行器攜帶的機械手臂可由操作人員遠程控制夾取地面上的物體，最大載重量可達0.6kg。
[0029]圖2所示，四旋翼飛行器鋁合金骨架把4個電機、鋰電池電源和輻射監(jiān)測單元相連接，由4個電機帶動螺旋槳，通過控制電機的轉(zhuǎn)速來控制飛行器的行進方向和起落。圖中A為支架，B為飛行控制計算機，C為飛機的旋翼。
[0030]圖3所示，E為核探測器I及其電源。
[0031]本發(fā)明集輻射監(jiān)測、衛(wèi)星定位、數(shù)據(jù)通信和場景可視化功能于一體。
【權(quán)利要求】
1.一種核輻射探測飛行器，它包括四旋翼飛行器載體，其特征在于，它還包括核探測器(I)、攝像頭(2)、GPS定位器(3)、信號調(diào)理電路(4)和無線GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元(5)， 攝像頭(2)設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器(I)，GPS定位器(3)用于實現(xiàn)對四旋翼飛行器載體飛行位置的定位， 核探測器(I)的探測信號輸出端連接信號調(diào)理電路(4)的探測信號輸入端，攝像頭(2)的攝像信號輸出端連接信號調(diào)理電路(4)的攝像信號輸入端，GPS定位器(3)的定位信號輸出端連接信號調(diào)理電路(4)的定位信號輸入端，信號調(diào)理電路(4)輸出的調(diào)理信號經(jīng)無線GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元(5)傳輸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核輻射探測飛行器，其特征在于，核探測器(I)的蓋革計數(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)的無線GPRS接收單元與無線GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元(5)通過無線方式傳輸信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的核輻射探測飛行器，其特征在于，它還包括機械手臂，四旋翼飛行器載體的殼體上通過多連桿分別驅(qū)動結(jié)構(gòu)搭載機械手臂。
【文檔編號】G01T1/00GK103823232SQ201410098685
【公開日】2014年5月28日 申請日期: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 申請人:黑龍江省科學院技術(shù)物理研究所