无人机气体模组的检测气体和工况分析

无人机载气体检测模组是当前环境监测、应急响应和工业检测领域的前沿工具，其设计需要紧密结合检测目标和实际工况。

一、需要检测的气体（按应用场景分类）

无人机气体模组的气体选择高度依赖于其任务目标，通常是多种气体传感器的组合。

1. 环境监测

• 主要气体：

• 常规污染物：SO₂（二氧化硫）、NOx（氮氧化物，包括NO和NO₂）、CO（一氧化碳）、O₃（臭氧）、PM2.5/PM10（颗粒物，通常与气体模组集成）。

• 挥发性有机物：TVOC（总挥发性有机物）

• 温室气体：CH₄（甲烷，可燃气体）、CO₂（二氧化碳）。

• 应用场景：

• 工业园区周界及上空污染气体立体分布测绘。

• 寻找无组织排放源（如管道泄漏、废气偷排）。

• 城市空气质量三维网格化监测。

• 垃圾填埋场、污水处理厂甲烷排放监测。

2. 应急响应与公共安全（事故现场）

• 主要气体：

• 可燃易爆气体：LEL（低爆炸极限，通常指甲烷或丙烷等可燃气总量）、H₂（氢气，在电池火灾或化工事故中产生）。

• 有毒气体：H₂S（硫化氢）、CO、Cl₂（氯气）、NH₃（氨气）、HCN、VOCs（代表可能的化学品泄漏）。

• 缺氧/火灾标志气体：O₂（氧气浓度）、CO。

• 应用场景：

• 化工厂爆炸、泄漏事故后的快速侦察，确定危险核心区与扩散路径。

• 火灾现场（尤其是化学品火灾）上空的有毒气体监测，指导救援人员撤离与进攻路线。

• 受限空间（如储罐、隧道）事故前的评估。
  

3. 能源与工业设施巡检

• 主要气体：

• 甲烷：CH₄，是这类应用的核心检测对象。

• 其他VOCs：作为甲烷的辅助或特定工段泄漏指示。

• 应用场景：

• 油气行业：管道巡线、储罐区、海上平台、压裂现场的甲烷泄漏检测与量化。

• 城市燃气：输配管网、调压站、阀井上方的泄漏排查。

• 电力行业：变电站设备（如变压器）过热导致的六氟化硫SF₆分解物或油雾检测。

• 4. 农业与科研

• 主要气体：

• CH₄（稻田、畜牧业排放）、NH₃（化肥施用挥发）、CO₂（生态系统碳通量研究）。

• 应用场景：

• 农业面源污染排放评估。

• 生态环境研究中的温室气体通量测量。

理想模组的设计趋势

无人机气体模组绝非简单的传感器上天，而是一个需要在气动、化学、电子、软件和航空等多学科交叉中，针对复杂工况进行深度优化的精密系统。其核心价值在于将移动平台的空间自由度与快速检测能力相结合，实现从“点测量"到“三维场测量"的飞跃。