布點固定式森林火情監測系統的製作方法
2023-05-29 01:13:36
專利名稱：布點固定式森林火情監測系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種布點固定式森林火情監測系統，屬於林區火情監測技術領域。
背景技術：
目前世界各國提倡植樹造林，退耕還林，森林成為了各個國家重點保護的對象，然而森林火災每年都是不可避免的，而且給國家帶來了巨大的損失，需要大量的人力和財力，所以森林火情監測顯得尤其重要。目前應用的森林火情監測方法主要分為三種一是採用人工監測，ニ是採用衛星監測，三是定點監測。採用人工監測，由於人的疏忽和過失，往往發現不了初期的火情；採用衛星監測，即時性不好，同樣很難發現初期的火情；採用定點監測，目前的定點監測裝置上的傳感器種類僅局限於ー種或者兩種，並且不可更換，在地貌比較複雜的地區，容易產生傳感器功能不夠，不能完成監測任務，或者傳感器種類過多，造成 不必要的浪費，而且由於缺乏必要的清理措施，傳感器外側附有雨滴、雪花、灰塵等雜物，影響成像質量和監測精度。
發明內容
本發明要解決的問題是，現有技術森林火情定點監測裝置上的傳感器種類僅局限於ー種或者兩種，並且不可更換，在地貌比較複雜的地區，由於傳感器功能不夠，不能完成監測任務。本發明提供布點固定式森林火情監測系統，微波發射接收天線、地面接收單元、圖像處理單元和地面控制中心，該系統還包括轉動監測光電穩定平臺，防護罩設置在轉動監測光電穩定平臺外面，轉動監測光電穩定平臺通過減震裝置固定在雲臺上；轉動監測光電穩定平臺中基座組件單元上面與減震裝置固定連接，下面設置U架単元，減速電機單元安裝於U架単元的ー側，減速電機單元通過傳動系統與基座組件單元相連；外框架單元與U架単元相連；內框架單元設置在外框架單元內部，外框架單元左右兩側邊框外側，一側邊框安裝框架電機組件，另ー側邊框安裝光電陀螺和外框架電位器組件，外框架單元上下兩個邊框外側，一側邊框安裝框架電機組件，另一側邊框安有光電陀螺和內框架電位器組件；可見光攝像機、紫外線成像儀、全數字動態紅外熱像儀中ー種或兩種任意組合和雷射測距儀安裝在內框單元內部，透過防護罩進行信息採集。本發明的有益效果是本發明布點固定式森林火情監測系統中轉動監測光電穩定平臺的基座組件單元中齒圈與減速電機單元中的齒輪相嚙合，實現平臺整體沿圓周方向360度旋轉，光電陀螺可以精確控制外框架單元和內框架單元的旋轉角度，可見光攝像機、紫外線成像儀、全數字動態紅外熱像儀中ー種或者兩種任意組合和雷射測距儀安裝在內框架單元內部,可用來實時、全方位監測森林火情並精確定位、獲取高清多種光譜圖像同時採集及融合顯示並海量便攜存取數據，利用多種傳感器之間的互換來完成全面、精確的監測任務，還能通過控制中心實時控制並得到具體報警雲臺的位置；另外本發明在保護罩外部設置了清理器，這樣避免了保護罩外側附有雨滴、雪花、灰塵等雜物，影響成像質量和監測精度。
圖I為本發明布點固定式森林火情監測系統示意圖。圖2為本發明所述轉動監測光電穩定平臺軸測圖。圖3為本發明所述基座組件單元主視圖。圖4為本發明所述U架單元軸測圖 。圖5為本發明所述減速電機單元軸測圖。圖6為本發明所述外框架單元軸測圖。圖7為本發明所述內框架單元軸測圖。圖8為本發明所述外定位器組件軸測圖。圖9為本發明所述內定位器組件圖。圖10為本發明布點固定式森林火情監測系統信息傳輸示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明進ー步說明。如圖I所示，本發明布點固定式森林火情監測系統，包括微波發射接收天線、地面接收單元、圖像處理單元、地面控制中心、防護罩I、清理器2、電機3、減震裝置4和轉動監測光電穩定平臺5。防護罩I設置在轉動監測光電穩定平臺5外面,轉動監測光電穩定平臺5通過減震裝置4固定在雲臺上。清理器2的固定端與基座組件單元6嚙合，電機3固定在基座組件單元6上且在清理器2固定端的下面，清理器2的清理面與保護罩I相對應，通過電機3驅動清理器2左右旋轉對防護罩I進行必要的清理工作。如圖2至圖9所示，轉動監測光電穩定平臺5由基座組件單元6、U架單元7、減速電機單元8、外框架單元、內框架單元10、兩個參數相同的框架電機組件11、兩個參數相同的光電陀螺12、外框架定位器組件13和內框架定位器組件14組成。基座組件單元6包括主軸6-1、齒圈6-2和圓形底座6_3。U架單元7包括U座7-1和兩個U耳7-2。減速電機單元8包括齒輪8-1和電機座8-2。基座組件單元6中的主軸6-1與U架單元7中的U座7-1中心孔通過螺紋固連。基座組件單元6中的齒圈6-2與減速電機單元8中的齒輪8-1相嚙合，實現平臺整體沿圓周方向360度旋轉。基座組件單元6中的圓形底座6-3的齒輪與清理器2固定端的齒輪相
ロ四合。減速電機單元8安裝於U座7-1的ー側，通過電機座8-2上的螺紋孔與U座7_1實現螺紋連接。外框架單元9包括連接軸9-1和圓盤座9-2。外框架定位器組件13包括外框架夾具13-1和外定位器輸入齒輪13-2。內框架定位器組件14包括內電位器座14-1和內定位器輸入齒輪14-2。外框架單元9通過其兩側的連接軸9-1分別與U架單元7中的兩個U耳7_2相連。具有連接軸9-1的兩側邊框，分別在ー側邊框安裝框架電機組件11，另ー側邊框安裝光電陀螺12、外框架定位器組件13和外定位器輸出齒輪15，其中外框架定位器組件13的外框架夾具13-1上的孔通過螺釘與U耳7-2連接，外定位器輸出齒輪15通過軸安裝在U耳7-2的圓盤外側，外定位器輸出齒輪15的軸線與外框架單元9的連接軸9-1的軸線相重合，夕卜定位器輸入齒輪13-2和外定位器輸出齒輪15相嚙合，控制外框架單元9保證相機視場的條件下在一定的角度範圍內轉動。並通過框架電機組件11實現外框架單元9的轉動，用膠將光電陀螺12粘貼在外定位器輸出齒輪15上，通過光電陀螺12精確控制外框架單元9的旋轉角度。內框架單元10通過其兩側的軸10-1分別與外框架單元9兩側的圓盤座9-2相連。外框架單元9具有圓盤座9-2的兩個邊框，分別在ー側通過軸相連，將框架電機組件11安裝在圓盤座9-2上，另ー側邊框安有光電陀螺12、內框架定位器組件14和內定位器輸出齒輪16，內定位器輸出齒輪16的中心軸線與圓盤座9-2的中心軸線相重合，其中內框架定位器組件14利用螺釘通過內電位器座14-1上的孔將其安裝在外框架單元9的圓盤座9-2內側，內定位器輸出齒輪16通過軸安裝在圓盤座9-2的外側，使其上的內定位器輸入齒輪14-2和內定位器輸出齒輪16相嚙合，控制內框架單元10保證相機視場的條件下在一定的角度範圍內轉動。用膠將光電陀螺12粘貼在內定位器輸出齒輪16上，通過光電陀螺12精 確控制內框架單元10的旋轉角度。光電穩定平臺5的內框架單元10上可安裝可見光攝像機、紫外線成像儀、全數字動態紅外熱像儀的任意組合和雷射測距儀，通過可視窗對森林火情進行檢測。當安裝可見光攝像機和全數字動態紅外熱像儀時，可見光相機放置在內框架單元10的上部，紅外相機放置在內框架單元10的下部，分別利用螺釘通過內框架上面的螺紋孔連接。通過框架電機組件11實現內框架單元10的轉動，通過光電陀螺12控精確制內框架単元10的旋轉角度。通過內框架単元10和外框架單元9的自動角度調節來保持設置在內框單元10內的儀器的穩定，達到精準測量的目的。轉動監測光電穩定平臺5的內框架單元10上可以承載可見光攝像機、紫外線成像儀、全數字動態紅外熱像儀和雷射測距儀，通過它們之間的選擇性安裝來實現對森林火情全方位的監測功能。基於圖2轉動監測光電穩定平臺5在圖I中是倒置在減震裝置4上。溼度測量儀和風速儀設置在轉動監測光電穩定平臺5的ー側且固定在雲臺上，用來對周圍環境進行全面測量，以得到更加準確的對火情的評估。另外還設置微波發射接收天線。如圖10所示，本發明布點固定式森林火情監測系統信息傳輸的流程是，轉動監測光電穩定平臺5獲取監測信息後，通過微波發射接收天線將信息傳給地面接收單元，再經過圖像處理單元進行信息處理後，傳輸給地面控制中心。地面控制中心結合傳感器監測的具體情況對雲臺上的監測系統進行實時控制。
權利要求
1.布點固定式森林火情監測系統，包括微波發射接收天線、地面接收單元、圖像處理單元和地面控制中心，其特徵是，該系統還包括轉動監測光電穩定平臺(5)，防護罩(I)設置在轉動監測光電穩定平臺(5)外面，轉動監測光電穩定平臺(5)通過減震裝置(4)固定在雲臺上；轉動監測光電穩定平臺(5)中基座組件單元(6)上面與減震裝置(4)固定連接，下面設置U架単元(7)，減速電機単元(8)安裝於U架単元(7)的ー側，減速電機單元(8)通過傳動系統與基座組件單元(6)相連；外框架單元(9)與U架単元(7)相連；內框架單元(10)設置在外框架單元(9)內部，外框架單元(9)左右兩側邊框外側，一側邊框安裝框架電機組件(11)，另ー側邊框安裝光電陀螺(12)和外框架電位器組件(13)，外框架單元(9)上下兩個邊框外側，一側邊框安裝框架電機組件(11)，另一側邊框安有光電陀螺(12)和內框架電位器組件(14);可見光攝像機、紫外線成像儀、全數字動態紅外熱像儀中ー種或兩種任意組合和雷射測距儀安裝在內框單元(10)內部，透過防護罩進行信息採集。
2.根據權利要求I所述的布點固定式森林火情監測系統，其特徵在於，基座組件單元(6)的主軸(6-1)與U架單元(7)的U座(7-1)中心孔配合；電機座(8-2)上的螺紋孔與U座(7-1)實現螺紋連接；基座組件單元(6)的齒圈(6-2)與減速電機單元(8)的齒輪(8-1)相Ρ 合。
3.根據權利要求I所述的布點固定式森林火情監測系統，其特徵在於，外框架單元(9)通過其兩側的連接軸(9-1)分別與U架単元(7 )中的兩個U耳(7-2 )相連；外框架電位器組件(13)的外框架夾具(13-1)與U耳(7-2)連接，外定位器輸出齒輪(15)安裝在U耳(7_2)外側，其軸線與外框架單元(9)的連接軸(9-1)的軸線相重合；外定位器輸入齒輪(13-2)和外定位器輸出齒輪(15)相哨合。
4.根據權利要求I所述的布點固定式森林火情監測系統，其特徵在幹，內框架單元(10)通過其兩側的軸(10-1)分別與外框架單元(9)的圓盤座(9-2)相連；內定位器輸出齒輪(16)的中心軸線與圓盤座(9-2)的中心軸線相重合；內電位器座(14-1)固定在圓盤座(9-2 )內側，內定位器輸出齒輪(16 )安裝在圓盤座(9-2 )的外側，內定位器輸入齒輪(14-2 )和內定位器輸出齒輪(16)相哨合。
5.根據權利要求I所述的布點固定式森林火情監測系統，其特徵在於，兩個光電陀螺(12)分別粘貼在外定位器輸出齒輪(15)上和內定位器輸出齒輪(16)上。
6.根據權利要求I所述的布點固定式森林火情監測系統，其特徵在於，清理器(2)的固定端與基座組件單元(6)的圓盤底座(6-3)嚙合，電機(3)固定在基座組件單元(6)上且在清理器(2)固定端的下面；清理器(2)的清理面與保護罩(I)相對應。
7.根據權利要求I所述的點固定式森林火情監測系統，其特徵在於，防護罩(I)具有可視窗ロ。
8.根據權利要求I所述的布點固定式森林火情監測系統，其特徵在於，溼度測量儀、風速儀和微波發射接收天線固定在轉動監測光電穩定平臺(5)的一側的雲臺上。
全文摘要
布點固定式森林火情監測系統，屬於林區火情監測技術領域，本發明要解決現有技術森林火情定點監測裝置上的傳感器種類僅局限於一種或者兩種，並且不可更換，在地貌比較複雜的地區，容易產生傳感器功能不夠，不能完成監測任務，提供布點固定式森林火情監測系統，防護罩設置在轉動監測光電穩定平臺外面，轉動監測光電穩定平臺通過減震裝置固定在雲臺上；轉動監測光電穩定平臺的內框單元內部安裝可見光攝像機、紫外線成像儀、全數字動態紅外熱像儀一種或兩種任意組合和雷射測距儀；該系統可用來實時、全方位監測森林火情並精確定位、獲取高清多種光譜圖像同時採集及融合顯示並海量便攜存取數據，利用多種傳感器之間的互換來完成全面、精確的監測任務。
文檔編號F16M11/42GK102693602SQ201210184938
公開日2012年9月26日 申請日期2012年6月6日 優先權日2012年6月6日
發明者於化東, 劉巖, 李一全, 李曉舟, 殷英明, 王晶東, 許金凱, 馬秋瀚 申請人:大連邦達科技有限公司, 長春理工大學