無人機氣體模組的檢測氣體和工況分析

無人機載氣體檢測模組是當前環境監測、應急響應和工業檢測領域的前沿工具，其設計需要緊密結合檢測目標和實際工況。

一、需要檢測的氣體（按應用場景分類）

無人機氣體模組的氣體選擇高度依賴于其任務目標，通常是多種氣體傳感器的組合。

1. 環境監測

• 主要氣體：

• 常規污染物：SO?（二氧化硫）、NOx（氮氧化物，包括NO和NO?）、CO（一氧化碳）、O?（臭氧）、PM2.5/PM10（顆粒物，通常與氣體模組集成）。

• 揮發性有機物：TVOC（總揮發性有機物）

• 溫室氣體：CH?（甲烷，可燃氣體）、CO?（二氧化碳）。

• 應用場景：

• 工業園區周界及上空污染氣體立體分布測繪。

• 尋找無組織排放源（如管道泄漏、廢氣偷排）。

• 城市空氣質量三維網格化監測。

• 垃圾填埋場、污水處理廠甲烷排放監測。

2. 應急響應與公共安全（事故現場）

• 主要氣體：

• 可燃易爆氣體：LEL（低爆炸極限，通常指甲烷或丙烷等可燃氣總量）、H?（氫氣，在電池火災或化工事故中產生）。

• 有毒氣體：H?S（硫化氫）、CO、Cl?（氯氣）、NH?（氨氣）、HCN、VOCs（代表可能的化學品泄漏）。

• 缺氧/火災標志氣體：O?（氧氣濃度）、CO。

• 應用場景：

• 化工廠爆炸、泄漏事故后的快速偵察，確定危險核心區與擴散路徑。

• 火災現場（尤其是化學品火災）上空的有毒氣體監測，指導救援人員撤離與進攻路線。

• 受限空間（如儲罐、隧道）事故前的評估。
  

3. 能源與工業設施巡檢

• 主要氣體：

• 甲烷：CH?，是這類應用的核心檢測對象。

• 其他VOCs：作為甲烷的輔助或特定工段泄漏指示。

• 應用場景：

• 油氣行業：管道巡線、儲罐區、海上平臺、壓裂現場的甲烷泄漏檢測與量化。

• 城市燃氣：輸配管網、調壓站、閥井上方的泄漏排查。

• 電力行業：變電站設備（如變壓器）過熱導致的六氟化硫SF?分解物或油霧檢測。

• 4. 農業與科研

• 主要氣體：

• CH?（稻田、畜牧業排放）、NH?（化肥施用揮發）、CO?（生態系統碳通量研究）。

• 應用場景：

• 農業面源污染排放評估。

• 生態環境研究中的溫室氣體通量測量。

理想模組的設計趨勢

無人機氣體模組絕非簡單的傳感器上天，而是一個需要在氣動、化學、電子、軟件和航空等多學科交叉中，針對復雜工況進行深度優化的精密系統。其核心價值在于將移動平臺的空間自由度與快速檢測能力相結合，實現從“點測量"到“三維場測量"的飛躍。