无线森林火灾监管系统的制作方法

本实用新型涉及火灾监管系统，具体涉及无线森林火灾监管系统。

背景技术：

森林火灾防控工作是林业作业人员的重要工作内容。森林火灾一旦发生，在林地内自由蔓延和扩展，对森林、森林生态系统和人类带来一定危害和损失。森林火灾是一种突发性强、破坏性大、处置救助较为困难的自然灾害，其扑灭难度大，消耗极大的人力物力财力。目前林业作业人员在火灾高发季多采用多次巡检，预防或消灭发现火苗的方式，防控森林火灾。传统的方式以人力为主，工作量大，效率低下。目前需要一种长时间滞留空中，对所在林区进行火灾监测，并可以将数据向远距离进行传输的系统平台。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种全自动对待监测林业区域进行火灾监管，并通过无线电波方式对最近的巡检人员提供预警的无线森林火灾监管系统。

无线森林火灾监管系统，包括支架部、太阳能部、放线轮、控制部、压力部、夹持部、无人机部。所述支架部下端固定于林地地面上。所述太阳能部固定于支架部的上端，放线轮固定于太阳能部的另一端。所述控制部位于放线轮的下面，与支架部固定。所述压力部固定于支架部的圆盘圆心处下面，所述夹持部固定于支架部的圆盘上面。所述无人机部停落在支架部圆盘上面。

所述支架部包括一级支撑杆、二级支撑杆和圆盘。所述一级支撑杆下端固定于地面，上端与二级支撑杆固定。所述圆盘固定于二级支撑杆的上端，两者固定结合的位置偏离圆心。

所述太阳能部包括天阳能电池板、太阳能充电电路和电源。所述太阳能电池板固定在二级支撑杆一侧，方向与支撑部圆盘的固定位置向反。所述太阳能电池板将太阳能转化电能，并通过太阳能充电电路对电源进行充电。

所述放线轮包括轮架、滚轮和电机。所述放线轮为绞轮缠绕着电源线和数据线二合一线。二合一线的一端连接着无人机部，另一端与控制部连接。所述轮架固定在二级支

撑杆一侧，所述滚轮与轮架连接。所述电机固定于轮架一侧，电机的输出轴与滚轮固定，电机与控制部连接。

所述控制部包括，zigbee通讯模块、无线电通讯模块和控制器。控制器通过zigbee通讯模块判断圆盘与无人机本体的距离，进而进行相应控制。无线电通讯模块将系统检测到的信号数据进行传输。

所述压力部包括压力架、绕线器、上弹簧、下弹簧、上压力传感器和下压力传感器。所述压力部固定于支架部圆盘圆心的正下方。所述压力架为“C”形，压力架的上板和下板各开有一小孔，供二合一线穿过。所述绕线器侧面有螺旋状孔，用于绕二合一线，二合一线上端穿过压力架上板的孔，最终与无人机部连接，下端穿过压力架下班的孔，绕在滚轮上。所述绕线器的上端与上弹簧固定，下端与上弹簧固定。所述上弹簧与上压力传感器固定，并通过上压力传感器与压力架的上板固定。所述下弹簧与下压力传感器固定，并通过下压力传感器与压力架的下板固定。所述上压力传感器和下压力传感器均与控制部连接。

所述夹持部包括一对夹持爪，夹持爪包括夹持电机，滑座，滑条和半环形爪。所述夹持爪分别固定于圆盘直径的两端。所述夹持电机固定在圆盘侧面。所述滑座与夹持电机固定，所述滑座为“Y”形，上端侧面有半圆柱凸起，与滑条两侧的半圆柱槽配合，限制滑条的移动方向。所述滑条为长条形，两侧有半圆柱形状槽。所述滑条一端与半环形爪固定。所述滑条的底面有齿条，与夹持电机的输出齿轮配合。所述夹持电机与控制部连接，控制部通过控制夹持电机的正转反转来控制滑条的移动，进而控制夹持状态。所述半环形爪下表面与支架部圆盘上表面之间的距离等于无人机部起落架三个圆杆的杆直径。无人机部起落架三个圆杆端点组成的外接圆直径远大于半环形爪小环的直径。

所述支持部圆盘的上表面中央处固定有控制部的zigbee通讯模块。

所述无人机部包括无人机本体和起落架。所述无人机本体为防水系留无人机，无人机上有摄像头，无人机本体下端连接有二合一线，通过二合一线供电，并向控制传输拍摄画面。

所述起落架中央有圆柱，圆柱的上端与无人机本体固定，圆柱的下端固定有zigbee模块、温度传感器、风速传感器。温度传感器、风速传感器通过二合一线与控制部连接，控制通过两个传感器读取对应的温度和风速参数。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型能够全天候、长时间对待检测林区的树木进行全天候不间断检测，在森林火灾易发生的环境下，大大降低林业工作人员的巡检工

作量，提供及时森林火灾预警信息，方便林业人员进行森林火灾提前监管规划及重点监管。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的总示意图；

图2为本实用新型的放线轮示意图；

图3为本实用新型的压力部示意图；

图4为本实用新型的无人机部示意图；

图5为本实用新型的夹持部示意图；

图例说明：

1、支架部；101、一级支撑杆；102、二级支撑杆；103、圆盘；2、太阳能部；3、放线轮；301、轮架；302、滚轮；303、电机；4、控制部；401、zigbee通讯模块；5、压力部；501、压力架；502、绕线器；503、上弹簧；504、下弹簧；505、上压力传感器；6、夹持部；601、夹持电机；602、滑座；603、滑条；604、半环形爪；7、无人机部；701、无人机本体；702、起落架；703、zigbee模块。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参见图1，无线森林火灾监管系统，包括支架部1、太阳能部2、放线轮3、控制部4、压力部5、夹持部6、无人机部7。支架部1下端固定于林地地面上。太阳能部2固定于支架部1的上端，放线轮3固定于太阳能部2的另一端。控制部4位于放线轮3的下面，与支架部1固定。压力部5固定于支架部1的圆盘103圆心处下面，夹持部6固定于支架部1的圆盘103上面。无人机部7停落在支架部1圆盘103上面。

支架部1包括一级支撑杆101、二级支撑杆102和圆盘103。一级支撑杆101下端固定于地面，上端与二级支撑杆102固定。采用一级支撑杆101、二级支撑杆102分拆的方式，便于系统的实地运输与安装调试。圆盘103固定于二级支撑杆102的上端，两者固定结合的位置偏离圆心。

太阳能部2包括天阳能电池板、太阳能充电电路和电源。太阳能电池板固定在二级支撑杆102一侧，方向与支撑部圆盘103的固定位置向反。避免圆盘103的阴影遮挡太阳能电池板影响其发电效率。太阳能电池板将太阳能转化电能，并通过太阳能充电电路对电源进行充电。

参见图2，放线轮3包括轮架301、滚轮302和电机303。放线轮3为绞轮缠绕着电源线和数据线二合一线。二合一线的一端连接着无人机部7，另一端与控制部4连接。轮架301固定在二级支撑杆102一侧，滚轮302与轮架301连接，滚轮302可相对于轮架301转动。电机303固定于轮架301一侧，电机303的输出轴与滚轮302固定，电机303与控制部4连接。电机303可在控制部4的控制下进行正转反转，进而控制二合一线的释放和收回，最终控制无人机部7的升高与降低。

所述控制部4包括，zigbee通讯模块401、无线电通讯模块和控制器。控制器通过zigbee通讯模块401判断圆盘103与无人机本体701的距离，进而进行相应控制。无线电通讯模块将系统检测到的信号数据进行传输。

参见图3，压力部5包括压力架501、绕线器502、上弹簧503、下弹簧504、上压力传感器505和下压力传感器。压力部5固定于支架部1圆盘103圆心的正下方。压力架501为“C”形，压力架501的上板和下板各开有一小孔，供二合一线穿过。绕线器502侧面有螺旋状孔，用于绕二合一线，二合一线上端穿过压力架501上板的孔，最终与无人机部7连接，下端穿过压力架501下班的孔，绕在滚轮302上。绕线器502的上端与上弹簧503固定，下端与上弹簧503固定。上弹簧503与上压力传感器505固定，并通过上压力传感器505与压力架501的上板固定。下弹簧504与下压力传感器固定，并通过下压力传感器与压力架501的下板固定。上压力传感器505和下压力传感器均与控制部4连接。

当无人机部7上升时，二合一线向上放线，二合一线绕过绕线器502，相对于绕线器502发生相对螺旋转动。此时，上压力传感器505所受压力变大，控制部4通过计算上压力传感器505的数值，进而判断放线的速度。当压力值超过阀值时，放线轮3的电机303减速转动，控制无人机的升空速度。

当无人机部7下降时，二合一线向下收线，二合一线绕过绕线器502，相对于绕线器502发生相对螺旋转动。此时，下压力传感器所受压力变大，控制部4通过计算下压力传感器的数值，进而判断收线的速度。当压力值超过阀值时，放线轮3的电机303减速转动，控制无人机的升空速度。

参见图4和图5，夹持部6包括一对夹持爪，夹持爪包括夹持电机601、滑座602、滑条603和半环形爪604。夹持爪分别固定于圆盘103直径的两端。夹持电机601固定在圆盘103侧面。滑座602与夹持电机601固定，滑座602为“Y”形，上端侧面有半圆柱凸起，与滑条603两侧的半圆柱槽配合，限制滑条603的移动方向。滑条603为长条形，两侧有半圆柱形状槽。滑条603一端为半环形爪604固定。滑条603的底面有齿条，与夹持电机601的输出齿轮配合。夹持电机601与控制部4连接，控制部4通过控制夹持电机601的正转反转来控制滑条603的移动，进而控制夹持状态。半环形爪604下表面与支架部1圆盘103上表面之间的距离等于无人机部7起落架702三个圆杆的直径。无人机部7起落架702三个圆杆端点组成的外接圆直径远大于半环形爪604小环的直径。支持部圆盘103的上表面中央处固定有控制部4的zigbee通讯模块401。

当无人机部7准备起飞时，控制部4控制两个夹持电机601电机303转动，进而带动两个齿条相对分离运动，最终两个半环形爪604相对分离，无人机部7准备起飞。当无人机部7降落在圆盘103上表面时。控制部4控制两个夹持电机601转动，使两个半环形爪604相对靠近。半环形爪604下表面与无人机部7起落架702三个圆杆的表面接触，进而将无人机部7固定在圆盘103上。

无人机部7包括无人机本体701和起落架702。无人机本体701为防水系留无人机，无人机上有摄像头，无人机本体701下端连接有二合一线，通过二合一线供电，并向控制传输拍摄画面。

起落架702中央有圆柱，圆柱的上端与无人机本体701固定，圆柱的下端固定有zigbee模块703、温度传感器、风速传感器。zigbee模块703不断与圆盘103上的zigbee通讯模块401通讯，圆盘103上的zigbee通讯模块401发出信号给起落架702的zigbee模块703，通过判断发射和接收时间，进而计算两个模块之间的距离，即为该时刻无人机本体701和圆盘103的距离Dzig。温度传感器、风速传感器通过二合一线与控制部4连接，控制通过两个传感器读取对应的温度和风速参数。

工作时，太阳能部2不断为系统充电及供电，控制部4控制夹持部6处于释放状态，无人机本体701开始起飞，并监测林区内的相关数据，并传输到控制部4，传输部通过

无线电通讯的方式将信息进行传输。无人机本体701与控制部4通过二合一线连接。压力部5检测无人机上升和下降的过程，使无人机本体701保持稳定速度姿态。在无人机本体701回收过程中，控制部4和无人机本体701通过zigbee通讯模块401和zigbee模块703计算判断判断控制部4和无人机本体701的本体，无人机本体701调整相应飞行姿态，最终降落在圆盘103上，控制部4控制放线轮3收线，控制部4控制夹持部6夹持。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。