森林火灾用智能观测飞行器制造技术

本发明专利技术公开了森林火灾用智能观测飞行器，包括：遥控飞行器、监测端盒以及固定安装于监测端盒内部的监测摄像机构、高空监测机构和近地监测机构，高空监测机构的一侧安装有烟雾监测传感器，监测摄像机构和高空监测机构的输出端电性连接有位于监测端盒内部的PCB控制板；遥控飞行器包括主控端盒、飞行臂和防护起落架，监测摄像机构包括摄像组件、旋转舵机和摄像头。本发明专利技术中，通过在小型飞行器上携带机载热红外传感和图像摄取系统，利用热敏元件以探测火灾所呈现的远红外光，配合监测摄像机构所采集的信息以及图像，将通过飞行器无线传输的方式，发送到地面遥控控制终端，以进行解析和做出判断，造价低经济实用，且便于操作控制可进行循环利用。进行循环利用。进行循环利用。

【技术实现步骤摘要】
森林火灾用智能观测飞行器


[0001]本专利技术涉及火灾观测
，具体为森林火灾用智能观测飞行器。

技术介绍

[0002]森林是重要的自然资源，对自然、经济和地球生态都具有重大意义。森林资源的保护，特别是森林火灾的预防和控制，是环境保护的一个重要环节。随着温室效应的增强，全球气候变暖，森林火灾也变得越来越频繁。而为了实现森林火灾的有效控制，森林火灾的快速监测成为必要的前提。
[0003]针对森林面积广阔，某些地区人迹罕至的特点，有多种途径可以实现森林火灾监测。比如，利用卫星图像系统，我们可以提供地表图像，从而判断是否有火灾发生。但卫星系统存在以下的弱点，(1)时间上的间隔性：目前固定轨道卫星没有提供高清晰度地表图像的服务，而利用环绕地球的卫星系统，一般每天环绕一次或者几次，其时间间隔太长，而且时间无法自主调节。(2)地域的局限性：卫星的飞行路径是确定的，无法按照森林火灾的可能发生的特殊情况做具体调节。(3)轨道高：受云层的影响大，导致从图像上判断火灾的误差大。另外，森林植被的辐射度随各种季节、天气等环境变化，也对从图像上判断火灾带来一定的困难，需要做各种复杂的图像数据转化和修正。
[0004]空中探测森林火灾的另外一种方式是借鉴气象气球，利用发放气球并载有各种火灾探测传感器件来监测，但气球比较难于实现回收。目前空中监测系统，很难实现完全意义上的实时监测，都是在一定的时间周期和间隔条件下对某些地区采样监测，而实现实时监测，需要在森林地面安放分布式的传感器，其数量上的要求和对信息传递的技术要求，使这种系统的总造价很昂贵，很难在短期内实现。
[0005]有鉴于此，针对现有的问题予以研究改良，提供一种森林火灾用智能观测飞行器，来解决目前探测森林火灾难以实现的问题，旨在通过该技术，达到解决问题与提高实用价值性的目的。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
[0007]为此，本专利技术所采用的技术方案为：森林火灾用智能观测飞行器，包括：遥控飞行器、监测端盒以及固定安装于监测端盒内部的监测摄像机构、高空监测机构和近地监测机构，所述高空监测机构的一侧固定安装有烟雾监测传感器，所述监测摄像机构和高空监测机构的输出端电性连接有位于监测端盒内部的PCB控制板；所述遥控飞行器包括主控端盒、飞行臂和防护起落架，所述监测端盒固定安装于遥控飞行器的底面，所述遥控飞行器的表面设有隔热防护壳，所述遥控飞行器的输入端电信号连接有用于飞行控制的控制终端；所述监测摄像机构包括摄像组件、旋转舵机和摄像头，所述旋转舵机的输出端与摄像组件的一侧固定连接，所述摄像头固定安装于摄像组件的一侧，所述摄像头的外侧固定套接有防护球头；
[0008]所述高空监测机构包括热敏监测端盒、红外成像机构、热敏成像端板和热敏元件，所述热敏元件的输出端与热敏成像端板的输入端电性连接，所述红外成像机构的输出端正对热敏元件的表面，所述红外成像机构包括第一透镜、第二透镜、第三透镜以及用于固定各透镜的壳体结构，所述热敏成像端板的输出端与PCB控制板的输入端电性连接；
[0009]所述近地监测机构包括近地监测机构以及滑动安装于近地监测机构内部的热感活塞，所述近地监测机构的一端设有感应端子，所述近地监测机构的内部开设有膨胀液管，所述膨胀液管的内部填充有热膨液体，且近地监测机构的底面固定连接有感温翅片。
[0010]本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述防护起落架固定安装于飞行臂的底面，且防护起落架为软胶材质构件，所述防护起落架的底面水平高度低于监测摄像机构和高空监测机构的底面水平高度。
[0011]通过采用上述技术方案，利用防护起落架进行飞行器的起落支撑，避免起降期间与地面撞击对观测设备造成损坏。
[0012]本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述旋转舵机固定安装于监测端盒的内部，且所述摄像组件的两侧与PCB控制板的内侧转动连接，所述摄像头为旋转式360
°
摄像组件结构用于实时摄录影像并进行影像数字信息传递。
[0013]通过采用上述技术方案，利用旋转使摄像头之间全景扫描式观测，且通过摄像组件的转动驱动，执行摄像头的多角度观测。
[0014]本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述防护球头包括高温防护球壳，所述高温防护球壳为耐高温有机玻璃材质，所述高温防护球壳的顶面设有与摄像头外侧相适配的连接端口，所述高温防护球壳的内测设有聚像透镜，所述聚像透镜呈弧面凸起结构。
[0015]通过采用上述技术方案，利用防护球头对摄像头进行隔热保护，以及防止烟尘干扰。
[0016]本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一透镜、第二透镜、第三透镜依次从下至上布置于壳体结构内部，所述第一透镜的外周设有调节环，且所述调节环的外侧与壳体结构内部螺纹连接，且所述热敏元件位于第三透镜的焦点处。
[0017]通过采用上述技术方案，通过第一透镜的螺纹扭转调节第一透镜与第二透镜的间距，调节成像焦距，便于在不同飞行高度进行清晰成像。
[0018]本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述热敏监测端盒为双曲面凸透镜结构，所述第二透镜为单曲面凹透镜结构，所述第三透镜为单曲面凸透镜结构，所述第一透镜和第三透镜为锗玻璃材质构件，所述第二透镜为硒化锌玻璃材质构件，所述红外成像机构的通光的波长λ＝10640nm。
[0019]通过采用上述技术方案，利用硒化锌(ZnSe)和锗(Ge)高精度窗口片对可见光进行过滤，吸收和引导波长为10640nm远红外光线，进行火灾点位的精确识别。
[0020]本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述膨胀液管内部填充的热膨液体为酒精、煤油或汞液中的一种，所述热感活塞的外侧活动套接有与近地监测机构内部相抵接的回复弹簧，所述近地监测机构和感温翅片为金属材质构件。
[0021]通过采用上述技术方案，通过感温翅片将环境热量传递至膨胀液管内部的热膨液体中，利用液体的受热膨胀推动热感活塞运动，进行机械式触发高温报警，反应更加稳定。
[0022]本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述感应端子包括感应端子和设置于
感应端子内部的第一电极端子，以及活动套接于热感活塞外侧第二电极环套，所述第一电极端子位于热感活塞的一侧，所述第一电极端和第二电极环套的端部电连接有报警模块，所述报警器位于遥控飞行器的控制终端，用于执行高温报警提醒。
[0023]通过采用上述技术方案，将液体的受热膨胀推动热感活塞运动转换为电信号他用过遥控飞行器的遥控控制信号传输进行输送，便于操作人员及时了解飞行器所处状态调整飞行高度，避免火灾环境的热气流导致飞行器坠毁。
[0024]本专利技术所取得的有益效果为：
[0025]1.本专利技术中，通过在小型飞行器上携带机载热红外传感和图像摄取系统，利用热敏元件以探测火灾所呈现的远红外光，配合监测摄像机构所采集的信息以及图像，将通过飞行器无线传输的方式，发送到地面遥控控制终端，以进行解析和做出判断本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.森林火灾用智能观测飞行器，其特征在于，包括：遥控飞行器(100)、监测端盒(200)以及固定安装于监测端盒(200)内部的监测摄像机构(300)、高空监测机构(400)和近地监测机构(500)，所述高空监测机构(400)的一侧固定安装有烟雾监测传感器(600)，所述监测摄像机构(300)和高空监测机构(400)的输出端电性连接有位于监测端盒(200)内部的PCB控制板(210)；所述遥控飞行器(100)包括主控端盒(110)、飞行臂(120)和防护起落架(130)，所述监测端盒(200)固定安装于遥控飞行器(100)的底面，所述遥控飞行器(100)的表面设有隔热防护壳(140)，所述遥控飞行器(100)的输入端电信号连接有用于飞行控制的控制终端；所述监测摄像机构(300)包括摄像组件(310)、旋转舵机(320)和摄像头(330)，所述旋转舵机(320)的输出端与摄像组件(310)的一侧固定连接，所述摄像头(330)固定安装于摄像组件(310)的一侧，所述摄像头(330)的外侧固定套接有防护球头(340)；所述高空监测机构(400)包括热敏监测端盒(410)、红外成像机构(420)、热敏成像端板(430)和热敏元件(440)，所述热敏元件(440)的输出端与热敏成像端板(430)的输入端电性连接，所述红外成像机构(420)的输出端正对热敏元件(440)的表面，所述红外成像机构(420)包括第一透镜(421)、第二透镜(422)、第三透镜(423)以及用于固定各透镜的壳体结构，所述热敏成像端板(430)的输出端与PCB控制板(210)的输入端电性连接；所述近地监测机构(500)包括近地监测机构(510)以及滑动安装于近地监测机构(510)内部的热感活塞(520)，所述近地监测机构(510)的一端设有感应端子(530)，所述近地监测机构(510)的内部开设有膨胀液管(511)，所述膨胀液管(511)的内部填充有热膨液体，且近地监测机构(510)的底面固定连接有感温翅片(512)。2.根据权利要求1所述的森林火灾用智能观测飞行器，其特征在于，所述防护起落架(130)固定安装于飞行臂(120)的底面，且防护起落架(130)为软胶材质构件，所述防护起落架(130)的底面水平高度低于监测摄像机构(300)和高空监测机构(400)的底面水平高度。3.根据权利要求1所述的森林...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙青松，
申请(专利权)人：徐州楚创智能设备有限公司，
类型：发明
国别省市：