一种森林火灾检测报警无人机的制作方法

1.本发明属于无人机技术领域，具体涉及一种森林火灾检测报警无人机。


背景技术：

2.森林一旦遭受火灾，最直观的危害是烧死或烧伤林木。一方面使森林蓄积下降，另一方面也使森林生长受到严重影响。森林是生长周期较长的再生资源，遭受火灾后，其恢复需要很长的时间。特别是高强度大面积森林火灾之后，森林很难恢复原貌，常常被低价林或灌丛取而代之，并且森林火灾发生后还具有较强的蔓延性，为尽可能的避免火灾进一步发生扩大，人们通过建立监测站、火点采集定点站与无人机检测系统相配合，以达到降低或防止火灾扩大化。
3.现有技术存在的问题：通过无人机携带的检测云台，作为图像传感器用于感知火灾火焰的视觉特征，能够完成初期火灾火焰的识别工作，提升了对森林火灾的灭火能力和预防能力，而当前进行森林防火主要依靠卫星遥感技术，但是这种技术地面的分辨率较低，卫星一般不能及时辨别火情，或是通过人工控制无人机巡航飞行检测，这种使用无人机进行森林的巡查有很快的反应速度和作业效率、巡视面积大，是当前进行森林防火的重要措施，但是也面临了新问题，无人机巡检对火势的判断比较依赖当前空气的洁净程度，以及当前地域的能够获取信息的视线完整度，来判断无人机传输图像价值阶段，而传输图像价值判断的偏差也关系着派出救援力的大小；基于上述情况，本技术提出一种基于图像传输的无人机，能够辅助判断无人机巡检时火灾的情况，提升火灾判断的准确率，具体为一种森林火灾检测报警无人机。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种森林火灾检测报警无人机，能够提升火灾判断的准确率，降低图像价值判断的其他因素上的偏差，可通过烟雾检测组件捕捉的烟雾信息，进行预测、判断，提高了火灾检测的准确性与抗干扰能力。
5.本发明采取的技术方案具体如下：一种森林火灾检测报警无人机，包括无人机本体，所述无人机本体的底部安装有检测云台，还包括设置于无人机本体底部的固定台、还包括转动构件、外固定夹、内固定夹、烟雾检测组件，转动设置于固定台的底部，所述外固定夹设置为两个且分别位于固定台的两侧，位于两个所述外固定夹之间，且与外固定夹转动连接，所述烟雾检测组件转向设置于内固定夹的内部，所述烟雾检测组件的底部还固定有用于吸入烟气的长嘴吸口；还包括对应转动构件设置于无人机本体内部的驱动电机，所述驱动电机的输出端与转动构件固定连接，并带动转动构件旋转，使得烟雾检测组件在内固定夹的内部绕转动构件轴心旋转，此时，长嘴吸口呈倾斜状做规律的圆周运动。
6.所述转动构件呈板状，且转动构件由圆形的环板与向下倾斜的斜板组成，所述斜
板与环板之间的角度为度至度；所述烟雾检测组件的顶部与转动构件的斜板固定连接。
7.两个所述外固定夹的端部相对延伸设置有固定接柱；所述内固定夹与固定接柱相对的一侧设置有套筒，所述固定接柱转动插接在套筒的内部。
8.所述内固定夹内面的相对侧设置有与套筒错位的半凹卡环；所述烟雾检测组件包括用于与半凹卡环转动连接的壳体，所述壳体的外环壁设置有弧凸，所述弧凸转动卡接在半凹卡环的内部。
9.所述烟雾检测组件还包括用于提供负压吸引动源的电机仓，所述烟雾检测组件的壳体内部设置有引流驱动环，所述引流驱动环的外环面设置有等距分布的轮齿，所述引流驱动环的内环面设置有等距分布的引流叶片。
10.所述电机仓的内部设置有用于与轮齿啮合的齿轮，所述电机仓的内部还安装有动源电机，所述动源电机带动齿轮转动，用以驱使引流驱动环转动，引入烟雾。
11.所述引流驱动环的顶面与底面均开设有滑道，所述烟雾检测组件的壳体的内部对应滑道还嵌设有转动的降阻滚珠。
12.所述烟雾检测组件还包括设置于引流驱动环上方的烟雾感应器，所述烟雾感应器的内部环形固定有多个栏栅，多个所述栏栅组成的检测暗室，烟雾感应器的内部还设置有检测灯组。
13.所述长嘴吸口为长柱形管件，且长嘴吸口的底端口径小于顶端口径，所述长嘴吸口的内腔壁阵列开设有引流槽，所述引流槽为螺旋上升开设在长嘴吸口的内腔。
14.本发明取得的技术效果为：本发明，烟雾检测组件的顶部与转动构件的斜板固定连接，所以在常态下烟雾检测组件与转动构件的斜板的斜向角度一致，当转动构件转动时，烟雾检测组件以及长嘴吸口同步运动，吸入周围空气，并对其吸入空气的烟雾含量进行检测。
15.本发明，当某山体的小范围内发生火灾时，根据烟雾上浮的原理，巡检的无人机通过底部的长嘴吸口吸入烟气，烟雾感应器进行检测，同获取的影像共同传输至检测站，实现结合影像辅助判断无人机巡检时火灾的情况，提升火灾判断的准确率，降低图像价值判断的其他因素上的偏差，并且火灾的大小与烟雾颗粒粒径分布、浓度的动态变化之间具有密切关系，还可通过吸入的烟雾颗粒浓度预判火灾的发生形式，在当前天气大雾的情况下、或是当前地域获取信息的视线遮挡，不便明察火势情况、又或是无人机电源不足以支撑绕山飞行，均可通过烟雾检测组件捕捉的烟雾信息，进行预测、判断，提高了火灾检测的准确性与抗干扰能力。
附图说明
16.图1是本发明的整体结构示意图；图2是本发明中无人机仰视的结构示意图；图3是本发明中外固定夹、内固定夹、烟雾检测组件与长嘴吸口的分离结构示意图；图4是本发明中图3中a处细节放大的结构示意图；
图5是本发明中烟雾检测组件的半剖结构示意图；图6是本发明中烟雾检测组件的内部分离结构示意图；图7是本发明中长嘴吸口半剖的结构示意图；图8是本发明中图7中b处细节放大的结构示意图。
17.附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、无人机本体；2、固定台；3、外固定夹；301、固定接柱；4、内固定夹；401、套筒；402、半凹卡环；5、烟雾检测组件；501、弧凸；502、引流驱动环；503、轮齿；504、引流叶片；505、滑道；506、降阻滚珠；507、齿轮；508、动源电机；509、烟雾感应器；510、栏栅；511、检测灯组；6、转动构件；7、长嘴吸口；701、引流槽；8、驱动电机；9、检测云台。
具体实施方式
18.为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。
19.如图1-3所示，一种森林火灾检测报警无人机，包括无人机本体1，无人机本体1的底部安装有检测云台9，还包括设置于无人机本体1底部的固定台2，还包括转动构件6、外固定夹3、内固定夹4与烟雾检测组件5，转动设置于固定台2的底部，外固定夹3设置为两个且分别位于固定台2的两侧，位于两个外固定夹3之间，且与外固定夹3转动连接，烟雾检测组件5转向设置于内固定夹4的内部，烟雾检测组件5的底部还固定有用于吸入烟气的长嘴吸口7；参照附图3，还包括对应转动构件6设置于无人机本体1内部的驱动电机8，驱动电机8的输出端与转动构件6固定连接，并带动转动构件6旋转。
20.参照附图4，转动构件6呈板状，且转动构件6由圆形的环板与向下倾斜的斜板组成，斜板与环板之间的角度为150度至160度。
21.进一步的，随着转动构件6的倾斜角度的更变，长嘴吸口7圆周运动的环面也在更变，当转动构件6的角度为150度时，长嘴吸口7的吸入口抬升运动角度更大，吸入面积更大，当转动构件6的角度为160度时，长嘴吸口7的吸入口下降运动角度变小，吸入面积变小，但同单位体积内可以更集中的吸入。
22.更近一步的，烟雾检测组件5的顶部与转动构件6的斜板固定连接，所以在常态下烟雾检测组件5与转动构件6的斜板的斜向角度一致，当转动构件6转动时，烟雾检测组件5以及长嘴吸口7同步运动，吸入周围空气，并对其吸入空气的烟雾含量进行检测。
23.参照附图4，两个外固定夹3的端部相对延伸设置有固定接柱301，内固定夹4与固定接柱301相对的一侧设置有套筒401，固定接柱301转动插接在套筒401的内部，内固定夹4内面的相对侧设置有与套筒401错位的半凹卡环402，烟雾检测组件5包括用于与半凹卡环402转动连接的壳体，壳体的外环壁设置有弧凸501，弧凸501转动卡接在半凹卡环402的内
部。
24.进一步的，固定接柱301与套筒401的连接为其中一轴向的转动，半凹卡环402与弧凸501为另一轴向的转动，这两个轴向的转动为垂直设置，固定接柱301与套筒401、半凹卡环402与弧凸501可使烟雾检测组件5在受转动构件6的力旋转动时，具有较好的受力框架，以避免无人机受底部烟雾检测组件5的运动甩动，而偏离预定飞行的朝向，故，烟雾检测组件5在内固定夹4的内部绕转动构件6轴心旋转时，长嘴吸口7呈倾斜状做规律的圆周运动。
25.参照附图5，烟雾检测组件5还包括用于提供负压吸引动源的电机仓，烟雾检测组件5的壳体内部设置有引流驱动环502，引流驱动环502的外环面设置有等距分布的轮齿503，引流驱动环502的内环面设置有等距分布的引流叶片504，电机仓的内部设置有用于与轮齿503啮合的齿轮507，电机仓的内部还安装有动源电机508，动源电机508带动齿轮507转动，用以驱使引流驱动环502转动，齿轮507转动带动引流驱动环502旋转，引流驱动环502内部的引流叶片504负压吸入空气，引入空气内的烟雾。
26.参照附图5-6，引流驱动环502的顶面与底面均开设有滑道505，烟雾检测组件5的壳体的内部对应滑道505还嵌设有转动的降阻滚珠506。
27.进一步的，当引流驱动环502转动时，降阻滚珠506滚动降低引流驱动环502在壳体内部转动的阻力，另一方面，降阻滚珠506还可以限制引流驱动环502不脱位。
28.参照附图6，烟雾检测组件5还包括设置于引流驱动环502上方的烟雾感应器509，烟雾感应器509的内部环形固定有多个栏栅510，多个栏栅510组成的检测暗室，烟雾感应器509的内部还设置有检测灯组511。
29.进一步的，烟雾检测组件5还设置有处理主板，该处理主板负责检测烟雾，并传输烟雾数据。
30.进一步的，烟雾感应器509是通过检测灯组511完成烟雾报警，具体是由红外发光管，红外感应管、处理主板（图中未示出）与多个栏栅510组成的检测暗室共同形成，当没有烟雾产生时，检测灯组511所发射的光线不能互相接应，当有烟雾进入小暗室时，这些烟雾小颗粒使检测灯组511发出的光产生散射，导致其中部分光被检测灯组511的红外感应管接受到，并转换成电信号，检测电路将此电信号放大，从而起到报警的作用。
31.更进一步的，通过引流驱动环502引流的空气进入烟雾感应器509内部，由检测灯组511检测内部烟雾，将空气内烟雾的数值随图像一起传输至检测站，辅助检测人员判断火灾形势。
32.参照附图7-8，长嘴吸口7为长柱形管件，且长嘴吸口7的底端口径小于顶端口径，长嘴吸口7的内腔壁阵列开设有引流槽701，引流槽701为螺旋上升开设在长嘴吸口7的内腔，引流槽701可加快气流的吸入。
33.综合上述结构，当某山体的小范围内发生火灾时，根据烟雾上浮的原理，巡检的无人机通过底部的长嘴吸口7吸入烟气，烟雾感应器509进行检测，同获取的影像共同传输至检测站，实现结合影像辅助判断无人机巡检时火灾的情况，提升火灾判断的准确率，降低图像价值判断的其他因素上的偏差，并且火灾的大小与烟雾颗粒粒径分布、浓度的动态变化之间具有密切关系，还可通过吸入的烟雾颗粒浓度预判火灾的发生形式，在当前天气大雾的情况下、或是当前地域获取信息的视线遮挡，不便明察火势情况、又或是无人机电源不足以支撑绕山飞行，均可通过烟雾检测组件捕捉的烟雾信息，进行预测、判断，提高了火灾检
测的准确性与抗干扰能力。
34.需要具体说明的是，本技术中烟雾感应方案在烟雾颗粒体积大于3微米的情况下适用。
35.本发明的工作原理为：通过驱动电机8带动烟雾检测组件5、长嘴吸口7转动，吸入周围空气内的烟雾，使其吸引至烟雾感应器509内部进行检测，在与图像一起传输至检测站，实现结合影像辅助判断无人机巡检时火灾的情况，提升火灾判断的准确率，降低图像价值判断的其他因素上的偏差，并且火灾的大小与烟雾颗粒粒径分布、浓度的动态变化之间具有密切关系，还可通过吸入的烟雾颗粒浓度预判火灾的发生形式，在当前天气大雾的情况下、或是当前地域获取信息的视线遮挡，不便明察火势情况、又或是无人机电源不足以支撑绕山飞行，均可通过烟雾检测组件捕捉的烟雾信息，进行预测、判断，提高了火灾检测的准确性与抗干扰能力。
36.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。