(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211003149.6 (22)申请日 2022.08.19 (71)申请人 江苏理工学院 地址 213001 江苏省常州市中吴大道1801 号 申请人 江苏省中以产业 技术研究院 (72)发明人 梁栋　丁力　黄明　阮文睿　 戚荣志　 (74)专利代理 机构 常州品益专利代理事务所 (普通合伙) 32401 专利代理师 侯利娜 (51)Int.Cl. G01N 21/3504(2014.01) H04L 9/32(2006.01) H04L 67/12(2022.01)H04Q 9/00(2006.01) G08B 3/10(2006.01) G08B 21/16(2006.01) G08B 21/24(2006.01) (54)发明名称 一种激光甲烷检测装置及应用其的车辆联 动控制系统 (57)摘要 本发明属于气体检测技术领域， 具体涉及激 光甲烷检测装置及应用其的车辆联动控制 系统。 本激光甲烷检测装置设置有探测范围调节机构 和输入光线调节机构， 可根据作业车作业的地 形、 甲烷气体的分布位置以及安装在作业车辆的 位置做角度调节， 以最大程度的保证对甲烷气体 的检测精度和准确性， 在实现探测范围增大的同 时， 对进入到激光接收口内的激光光束进行聚 光， 增强激光探测器的输入光线， 提高检测的精 度， 通过主控平台、 激光甲烷检测装置等实现多 辆工作车辆的联动， 驾驶员可根据接收到的信息 对作业车辆的工作区域和工作状态进行调整； 且 主控平台可根据每一台激光甲烷检测装置发过 来的数据对附近车辆进行停 机控制， 大大降低瓦 斯爆炸事故的发生 概率。 权利要求书2页 说明书7页 附图5页 CN 115420700 A 2022.12.02 CN 115420700 A 1.一种激光甲烷检测装置(1)， 其特征在于： 包括机箱(11)、 安装在所述机箱(11)内部 的主控模块(100)、 用于对作业区空气发射激光的激光 发射器、 用于对激光 发射器反射回来 的激光进 行激光探测的激光探测器、 用于对所述激光探测器处理后的气 体进行光谱分析的 光谱分析模块(20 0)； 所述光谱分析模块(200)通过电平信号转换模块与主控模块(100)电连接； 所述主控模 块(100)将接收到的信号 通过Lora无线数据传送模块(3 00)传送到主控平台； 所述激光发射器对应的机箱(11)上设置有用于传出激光的激光发射口(12)， 所述激光 发射口(12)对应的机箱(11)外侧设置有用于调节激光光束对气体探测范围的探测范围调 节机构(13)； 所述激光探测器对应的机箱(11)上设置有用于接收激光光束的激光接收口 (14)， 所述激光接收口(14)对应的机箱(11)外侧设置有用于调节输入光线强弱的输入光线 调节机构(15)。 2.根据权利要求1所述的一种激光甲烷检测装置(1)， 其特征在于： 所述探测范围调节 机构(13)包括转动安装在所述机箱(11)上的两组相互配合使用的漫反射板(131)， 两所述 漫反射板(131)沿X方 向对应设置在所述激光发射口(12)上下两侧； 所述漫反射板(131)通 过手轮(16)调节相对于 Y轴正方向的倾 斜角度a。 3.根据权利要求1所述的一种激光甲烷检测装置(1)， 其特征在于： 所述输入光线调节 机构(15)包括 沿X轴方向设置在所述激光接收口(14)上下两侧的两聚光板(151)， 所述聚光 板(151)转动安装在所述机箱(11)的外侧， 所述聚光板(151)通过手轮(16)调节相对于Y轴 正方向的倾 斜角度。 4.根据权利要求1所述的一种激光甲烷检测装置(1)， 其特征在于： 所述机箱(11)内设 置有与所述主控模块(100)电连接的信号比较模块(400)； 所述信号比较模块(400)与所述 蜂鸣器驱动模块(5 00)、 车辆断电模块(6 00)均信号连接； 若所述主控模块(100)输送给所述信号比较模块(400)的信号超出其设定的阈值时， 所 述信号比较模块(400)给所述 蜂鸣器驱动模块(500)传递信号， 驱动安装在所述机箱(11)上 的蜂鸣器(17)报警， 同时启动车辆断电模块(6 00)使对应车辆断电。 5.根据权利要求4所述的一种激光甲烷检测装置(1)， 其特征在于： 所述车辆断电模块 (600)为断电继电器， 所述 断电继电器开关为常开开关， 断电继电器线圈通电后， 开关闭合 接通控制车辆断电。 6.根据权利要求4所述的一种激光甲烷检测装置(1)， 其特征在于： 还包括外接按钮模 块(700)， 所述外 接按钮模块(70 0)用于手动调节所述信号比较模块(40 0)的阈值。 7.一种车辆联动控制系统， 其特征在于： 包括多辆安装上述权利要求1 ‑6任一项所述的 激光甲烷检测装置(1)的车辆、 用于控制、 实时监控车辆信息的主控平台以及安装在上述车 辆上的激光甲烷检测装置(1)； 所述激光甲烷检测装置(1)包括： 甲烷检测模块， 用于检测作业区内的空气中的甲烷含 量， 并将检测到的 甲烷含量信息转换成电信号输送到主控 模块(100)中； 主控模块(100)， 用于将上述甲烷检测模块输送过来的电信号进行转化， 并将信号数据 输送到Lora无线数据传送模块(3 00)； Lora无线数据传送模块(300)， 用于将所述主控模块(100)输送过来的信号传输到安装 在上述车辆上的激光甲烷检测装置(1)和主控平台中， 并用于接 收所述主控平台发出 的信权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115420700 A 2号； GPS定位模块(800)， 用于实时监控作业车辆的位置， 并将位置信息传输给主控模块 (100)， 并通过Lora无线数据传送模块(300)(还是定位信号发送模块)传送到所述主控平 台； 信号比较模块(400)， 用于将主控平台接收到甲烷检测模块输送的信号， 所述信号比较 模块(400)对输送进来的信号进行与自身设定的阈值进行比对， 若超出阈值范围启动车辆 断电模块(6 00)对该车辆停机控制和启动蜂鸣器驱动模块(5 00)使蜂鸣器(17)报警； 电源模块(1000)， 用于给激光检测装置提供电源。 8.根据权利要求7所述的一种车辆的联动控制系统， 其特征在于： 所述甲烷检测模块包 括安装在所述机箱(11)内的激光发生器、 激光探测器及光谱分析模块(200)； 设置在所述机 箱(11)外侧的用于调节激光光束对气体探测范围的探测范围调节机构(13)和用于调节输 入到所述机箱(1 1)内光线强弱的输入光线调节机构(15)； 所述探测范围调节机构(13)设置在所述激光发生器对应的所述机箱(11)上的激光发 射口(12)处， 所述输入光线调节机构(15)设置在所述激光探测器对应的所述机箱(11)上的 激光接收口(14)处。 9.根据权利要求7所述的一种车辆的联动控制系统， 其特征在于： 还包括设置在车辆上 的用于采集驾驶员面部信息的面部信息采集模块(900)， 所述Lora无线数据传送模块(300) 将所述面部信息采集模块(900)采集到的驾驶员面部信息传送到所述主控平台并接收所述 主控平台发送过来的数据信号。 10.根据权利要求7所述的一种车辆的联动控制系统， 其特征在于： 所述激光甲烷检测 装置(1)固定安装在所述车辆的前端两侧， 驾驶位能观测到的车辆机体上安装有显示屏 (3)； 所述显示屏(3)与所述激光甲烷检测装置(1)通讯连接 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115420700 A 3