专利名称：车载移动式林区火情监测系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车载移动式林区火情监测系统，属于林区火情监测技术领域。
背景技术：
森林火灾是林业最可怕的灾害，它会给森林带来具有毁灭性的后果，森林火灾不只是烧毁成片的森林，伤害林内的动物，而且还降低森林的更新能力，引起土壤的贫瘠和破坏森林涵养水源的作用， 甚而导致生态环境失去平衡。目前国内采用的火灾监测方法主要包括地面巡护、瞭望台监测、航空巡护、卫星遥感。地面巡护，主要任务是宣传群众，控制人为火源，对来往人员及车辆，野外生产和生活用火进行检查和监瞀。存在的不足是巡护面积小、视野狭窄、确定着火位置吋，常因地形地势崎岖、森林茂密而出现较大误差；瞭望台监测，是通过瞭望台来观测林火的发生，确定火灾发生的地点，报告火情，存在的不足是观察效果受地形地势的限制，覆盖面小，有死角和空白，对烟雾浓重的较大面积的火场、余火及地下火无法观察，瞭望是一种依靠瞭望员的经验来观测的方法，准确率低，误差大。航空巡护，是利用巡护飞机进行林火的探測，但也存在着不足夜间、大风天气、阴天能见度较低时难以起飞，同时巡视受航线、时间的限制，而且观察范围小，只能一天一次对某一林区进行观察。卫星遥感，利用极轨气象卫星、陆地资源卫星、地球静止卫星、低轨卫星探測林火，存在的不足N0AA-AVHRR准确率低，需要地面花费大量的人力、物力、财カ进行核实，当热点达到3个像素时，火已基本成灾。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种车载移动式林区火情监测系统，该系统能大范围、快速、准确地对林区火情监测，确定林区火灾位置。车载移动式林区火情监测系统，升降桅杆安装于监测车内部，监测吊舱通过减震装置与升降桅杆相连；监测车内部还安装GPS接收机、数据实时传输单元和驻锄单元；监测吊舱内部安装监测光电稳定平台；监测光电稳定平台中基座组件单元下面设置U架単元，減速电机单元安装于U架单元的ー侧，减速电机单元通过传动系统与基座组件单元相连；外框架单元与U架单元相连；内框架单元设置在外框架单元内部，外框架单元左右两侧边框外侧，一侧边框安装框架电机组件，另ー侧边框安装光电陀螺和外框架电位器组件，外框架单元上下两个边框外側，一侧边框安装框架电机组件，另ー侧边框安有光电陀螺和内框架电位器组件；红外线扫描仪和激光测距仪安装在内框单元内部，透过防护罩进行信息采集。本发明的有益效果监测系统安装在监测车上，由监测车携带对林区内的情况进行大范围的自动监测，发现火灾隐患后可快速、准确地确定火灾隐患的发生位置；通过数据实时传输单元可将林区内的监测情况传输到监测大厅的控制中心，以便控制中心在第一时间采取措施，有效的避免了林区内火灾的发生。减震装置可減少监测车在行驶过程中产生的晃动对监测吊舱的干扰；光电稳定陀螺的安装減少了风等外界因素对监测吊舱内的监测光电稳定平台的干扰，使监测光电稳定平台的转动角度更加精确，得到的监测图像更加清晰。
图I为本发明车载移动式林区火情监测系统的示意图。图2为本发明所述监测光电稳定平台轴测图。
图3为本发明所述基座组件单元主视图。图4为本发明所述U架单元轴测图。图5为本发明所述减速电机单元轴测图。图6为本发明所述外框架单元轴测图。图7为本发明所述内框架单元轴测图。图8为本发明所述外定位器组件轴测图。图9为本发明所述内定位器组件图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明做进ー步详细说明。如图I所示，本发明车载移动式林区火情监测装置，包括监测车I、升降桅杆2、减震装置3和监测吊舱4 ;升降桅杆2安装于监测车I内部，监测吊舱4通过减震装置3与升降桅杆2相连；监测车I内部还安装GPS接收机、数据实时传输单元和驻锄单元；监测吊舱4内部安装监测光电稳定平台5。升降桅杆2安装于监测车I内部，监测吊舱4通过减震装置3与升降桅杆2相连；监测车I内还安装GPS接收机、数据实时传输单元和驻锄单元；驻锄单元可实现监测车I的升降；监测吊舱4内安装有监测光电稳定平台5，通过该监测光电稳定平台实现对林区火情的监测，同时可将监测情况通过数据实时传输单元传回到終端监测大厅。升降桅杆2实现监测吊舱4高度的可调，减震装置3避免了外界振动对监测吊舱4的干扰。如图2至图9所示，监测光电稳定平台5由基座组件单元6，U架単元7，减速电机単元8，外框架单元9，内框架单元10，两个參数相同的框架电机组件11，两个參数相同的光电陀螺12，外框架定位器组件13，内框架定位器组件14组成。基座组件单元6中的主轴6-1与U架单元7中的U座7-1中心孔通过螺纹固连。基座组件单元6中的齿圈6-2与减速电机单元8中的齿轮8-1相啮合，实现平台整体沿圆周方向360度旋转。减速电机单元8安装于U座7-1的ー侧，通过电机座8-2上的螺纹孔与U座7-1实现螺纹连接。外框架单元9通过其两侧的连接轴9-1分别与U架单元7中的两个U耳7_2相连。具有连接轴9-1的两侧边框，分别在ー侧边框安装框架电机组件11，另ー侧边框安装光电陀螺12、外框架定位器组件13和外定位器输出齿轮15，其中外框架定位器组件13的外框架夹具13-1上的孔通过螺钉与U耳7-2连接，外定位器输出齿轮15通过轴安装在U耳7-2的圆盘外侧，外定位器输出齿轮15的轴线与外框架单元9的连接轴9-1的轴线相重合，夕卜定位器输入齿轮13-2和外定位器输出齿轮15相啮合，控制外框架单元9保证相机视场的条件下在一定的角度范围内转动。并通过框架电机组件11实现外框架单元9的转动，用胶将光电陀螺12粘贴在外定位器输出齿轮15上，通过光电陀螺12精确控制外框架单元9的旋转角度。内框架单元10通过其两侧的轴10-1分别与外框架单元9两侧的圆盘座9-2相连。外框架单元9具有圆盘座9-2的两个边框，分别在ー侧通过轴相连，将框架电机组件11安装在圆盘座9-2上，另ー侧边框安有光电陀螺12、内框架定位器组件14和内定位器输出齿轮16，内定位器输出齿轮16的中心轴线与圆盘座9-2的中心轴线相重合，其中内框架定位器组件14利用螺钉通过内电位器座14-1上的孔将其安装在外框架单元9的圆盘座9-2内側，内定位器输出 齿轮16通过轴安装在圆盘座9-2的外侧，使其上的内定位器输入齿轮14-2和内定位器输出齿轮16相啮合，控制内框架单元10保证相机视场的条件下在一定的角度范围内转动。用胶将光电陀螺12粘贴在内定位器输出齿轮16上，通过光电陀螺12精确控制内框架单元10的旋转角度。光电稳定平台5的内框架单元10上安装红外线扫描仪和激光测距仪，通过可视窗对林区火情进行监测。本发明装置通过框架电机组件11实现内框架单元10的转动，通过光电陀螺12控精确制内框架单元10的旋转角度。通过内框架単元10和外框架单元9的自动角度调节来保持设置在内框单元10内的仪器的稳定，达到精准测量的目的。本发明之车载移动式林区火情监测系统工作原理当监测车I在林区内行驶时，安装于监测吊舱4内的监测光电稳定平台5上的具有摄像头的红外线扫描仪通过监测吊舱4上的摄像窗ロ对林区内的情况进行扫描监測。通过安装于监测车I上的升降桅杆2可调节监测吊舱4的高度，同时监测吊舱在圆周方向上可360°的任意旋转，实现对林区火情的全方位的监测。减震装置3避免了监测车I在行驶的过程中产生的晃动以及外界的振动和风等因素对吊舱的干扰，使监测的图像更加的清晰。在监测光电稳定平台5上的红外线扫描仪对林区内的情况进行扫描监测的过程中，若林区内某一位置温度发生异常，则监测光电稳定平台5对林区内温度发生异常的位置进行自动锁定，并发出警报，提示监测人员林区内某位置温度发生异常，存在险情。与此同时，安装于监测光电稳定平台上的激光测距仪自动测量与林区内温度异常位置之间的距离。此时GPS接收机自动计算出监测车位置的坐标，通过监测车I的位置坐标和激光测距仪测量的与险情位置间的距离可准确确定险情发生的位置，同时通过数据实时传输单元将监测的情况传输给监测大厅的控制中心。
权利要求
1.车载移动式林区火情监测系统，升降桅杆(2)安装于监测车(I)内部，监测吊舱(4)通过减震装置(3)与升降桅杆(2)相连；监测车(I)内部还安装GPS接收机、数据实时传输単元和驻锄单元，其特征是，监测吊舱(4)内部安装监测光电稳定平台(5)； 监测光电稳定平台(5)中基座组件单元(6)下面设置U架単元(7)，减速电机単元(8)安装于U架単元(7)的ー侧，减速电机单元(8)通过传动系统与基座组件单元(6)相连；夕卜框架单元(9)与U架単元(7)相连；内框架单元(10)设置在外框架单元(9)内部，外框架単元(9)左右两侧边框外侧，一侧边框安装框架电机组件(11)，另ー侧边框安装光电陀螺(12)和外框架电位器组件(13)，外框架单元(9)上下两个边框外侧，一侧边框安装框架电机组件(11)，另ー侧边框安有光电陀螺(12)和内框架电位器组件(14);红外线扫描仪和激光测距仪安装在内框单元(10 )内部，透过防护罩进行信息采集。
2.根据权利要求I所述的车载移动式林区火情监测系统，其特征在于，基座组件单元(6)的主轴(6-1)与U架单元(7)的U座(7-1)中心孔配合；电机座(8-2)上的螺纹孔与U座(7-1)实现螺纹连接；基座组件单元(6)的齿圈(6-2)与减速电机单元(8)的齿轮(8-1)相Ρ 合。
3.根据权利要求I所述的车载移动式林区火情监测系统，其特征在于，外框架单元(9)通过其两侧的连接轴(9-1)分别与U架単元(7 )中的两个U耳(7-2 )相连；外框架电位器组件(13)的外框架夹具(13-1)与U耳(7-2)连接，外定位器输出齿轮(15)安装在U耳(7_2)外侧，其轴线与外框架单元(9)的连接轴(9-1)的轴线相重合；外定位器输入齿轮(13-2)和外定位器输出齿轮(15)相哨合。
4.根据权利要求I所述的车载移动式林区火情监测系统,其特征在于，内框架单元(10)通过其两侧的轴(10-1)分别与外框架单元(9)的圆盘座(9-2)相连；内定位器输出齿轮(16)的中心轴线与圆盘座(9-2)的中心轴线相重合；内电位器座(14-1)固定在圆盘座(9-2 )内侧，内定位器输出齿轮(16 )安装在圆盘座(9-2 )的外侧，内定位器输入齿轮(14-2 )和内定位器输出齿轮(16)相哨合。
5.根据权利要求I所述的车载移动式林区火情监测系统，其特征在于，两个光电陀螺(12)分别粘贴在外定位器输出齿轮(15)上和内定位器输出齿轮(16)上。
6.根据权利要求I所述的车载移动式林区火情监测系统，其特征在于，监测吊舱(4)上设直拍摄窗ロ。
全文摘要
车载移动式林区火情监测系统，属于林区火情监测技术领域，为了解决现有技术受地形地势的限制，覆盖面小，有死角和空白，准确率低，误差大的问题，本发明车载移动式林区火情监测系统，升降桅杆安装于监测车内部，监测吊舱通过减震装置与升降桅杆相连；监测车内部还安装GPS接收机、数据实时传输单元和驻锄单元；监测吊舱内部安装监测光电稳定平台；光电稳定平台的内框架单元内部安装红外线扫描仪和激光测距仪，通过可视窗对林区火情进行监测；该系统能大范围、快速、准确地对林区火情监测，确定林区火灾位置。
文档编号G08B17/00GK102693601SQ20121018493
公开日2012年9月26日 申请日期2012年6月6日 优先权日2012年6月6日
发明者于华东, 刘岩, 刘永胜, 孙岳, 殷英明, 王闯, 许金凯, 顾佳超 申请人:长春理工大学