一种实时区域监测装置的制作方法

本实用新型涉及监测领域，尤其涉及一种实时区域监测装置。

背景技术：

随着当代社会科技水平的不断发展，无人机已经非常普及，大大提高了我们生活的便利性。目前，无人机广泛用于救灾、救援、环境监测、高空测量等，对于小范围以及短时间的使用无人机非常方便。

众所周知，无人机的续航是一个棘手的问题，对于需要实时监测或者大面积救援救灾的情况下，无人机活动范围及续航的问题就尤为突出，并且每一台无人机都要有人遥控操控，不仅成本大，而且效率低。

因此，研究一种操作方便、易于使用、使用成本低的实时监测的装置显得尤为重要。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是设计一种结构简单、使用方便并且能在区域内进行实时监测的监测装置，解决现有的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的实时区域监测装置包括监测本体和脱离罩，所述监测本体前端设有监测设备，监测本体尾部设有接合座连接脱离罩；所述接合座与脱离罩为可分离式连接；所述脱离罩为中空结构；所述监测本体末端连接降落伞，所述降落伞折叠放置在脱离罩中空内腔内；所述脱离罩的中空内腔底部设有弹簧，所述降落伞置于弹簧上；使用时，通过外部驱动力使得监测本体和脱离罩同时运动，到达设定位置后，在弹簧弹性势能的作用下，脱离罩与监测本体自动脱离，随后降落伞打开，监测本体在降落伞作用下从高处缓慢降落实现区域实时监测。

进一步的，所述监测设备安装位置、监测本体重心和降落伞连接位置三点在同一直线上。监测设备的安装位置以监测本体前端为佳，可安装在监测本体前端顶部或者监测本体前端的侧壁上。当监测设备安装在监测本体前端顶部时，降落伞连接在监测本体末端底面的中心；当监测设备安装在监测本体前端的侧壁上时，降落伞的连接位置为监测设备安装点与监测本体重心连接线的延长线与监测本体末端底面的交点处。由于驱动部驱动监测本体时瞬时速度非常大，监测本体在上升过程中阻力非常大，这就容易使得监测设备正面承受阻力，当监测设备为摄像头时还会使得镜头受到空气中颗粒物质的污染，因此将监测设备安装在监测本体前端的侧壁上可以有效防止这个问题。

进一步的，所述监测本体内部设有第一通信模块、供电模块和处理模块，第一通信模块、供电模块、监测设备分别与处理模块连接。

监测本体设有开关控制供电模块，开关设置在监测本体的外壁。

进一步的，所述监测本体内还设有定位模块，所述定位模块与处理模块连接。定位模块为GPS模块或北斗模块，定位模块的设置一方面可以提供所监测到信息的位置，另一方面在监测本体落地后提供位置信息，可以收回反复使用。

进一步的，还包括接收终端，所述接收终端包括第二通信模块和显示模块，所述第二通信模块和第一通信模块通过无线通信方式进行数据传输，所述显示模块实时显示监测本体所监测到的数据信息。

接收终端实时显示监测设备监测到的信息，接收终端可以同时接收多个监测本体监测到的信息，一个监测本体也可以将其监测到的信息同时发送到多个接收终端。接收终端可以是专门的接收设备，可以是装有APP的手机、平板电脑或笔记本电脑等移动设备，可以是VR穿戴设备，比如VR眼罩和VR头盔等，还可以是智能眼镜。所述第二通信模块和第一通信模块的通信方式可以是2.4G无线通信、Wifi和蓝牙等。

进一步的，所述监测设备为摄像头和传感器中的至少一种。摄像头可以是广角镜头、远红外摄像头等，传感器包括温度传感器、湿度传感器和PM2.5传感器。监测设备可根据具体监测需要进行更换安装，也可以同时安装多个监测设备。

进一步的，所述摄像头设有云台，云台通过接收终端控制，云台的设置可以在使用过程中实时调整摄像头角度，可以增大监测设备的覆盖面。

进一步的，所述脱离罩的外径小于监测本体的外径。

进一步的，所述接合座连接脱离罩的一端的外壁设有两个对称的凹槽，所述凹槽包括直线段和弧线段，直线段下端延伸至接合座外壁底部与外接贯通，弧线段上端与直线段连接，弧线段下端位于接合座底部上方的外壁；所述脱离罩开口处设有两个对称的卡块，所述卡块设置在开口内，所述卡块大小与凹槽相适应；所述脱离罩通过卡块沿接合座的凹槽的直线段滑入弧线段，实现与接合座的可分离式连接。

进一步的，还包括驱动部，所述驱动部的驱动力来源为气压驱动、弹簧驱动、燃料驱动或者火药驱动。

在实际应用中，出厂时完成脱离罩与监测本体的组装，监测本体连接接合座，然后将脱离罩的卡块推入接合座外壁的凹槽的直线段，到达最高点后进入弧线段，实现脱离罩与接合座的连接，从而监测本体和脱离罩连接成一个整体；在使用时，先打开开关，检查监测本体与接收终端通信是否正常，然后通过驱动部驱动监测本体和脱离罩整体一起运动，驱动部驱动时瞬时产生一个强大的推力，由于弧线段弧形轨道的设置，脱离罩沿凹槽的弧线段上升到达直线段的最高点，此时弹簧被压紧存储弹性势能，同时在推力和惯性的作用下，脱离罩和监测本体一起以一定速度向上运动，到达一定高度后，弹簧的弹性势能释放，此时脱离罩从凹槽的直线段的最高点沿直线段下降，最终脱离罩与接合座自动分离，脱离罩分离后降落伞被释放，而降落伞受空气阻力张开后阻挡监测装置继续运动而以拋物线高点曲线反转，监测本体在降落伞的作用下缓慢降落，开始区域监测工作。

脱离罩的设置的主要目的在于确保降落伞在监测本体到达最高点时打开，从而获得更广的监测范围以及更长的监测时间，脱离罩与监测本体的分离方式可以是设置分离机构，在监测本体到达设定高度时，分离机构工作使得脱离罩与监测本体分离；也可以是通过一定的结构设置，利用物理原理使得脱离罩与监测本体自动分离，即利用驱动部驱动时瞬间产生的推力使得脱离罩与监测本体处于自由状态(两者解除连接状态，可分离)，在驱动力和惯性的作用下一起运动，到达一定高度后脱离罩在弹性势能和由自身重力的作用与监测本体分离，例如类似圆珠笔的弹出结构、按压开关的弹出结构以及笔记本SD卡槽插卡的结构，这些均是常用机械设计，属于现有技术，本领域技术人员已掌握，在此不再展开描述。

本实用新型的有益效果：本实用新型的实时区域监测装置可在一定高度对区域进行实时监测，可广泛用于救灾、救援、环境监测、高空测量等领域，与现有的无人机监测相比，装置结构简单、轻便，使用灵活、迅速，便于携带，可以随取随用，无须现场组装、调适、操控，随时发射随时监控，多个同时使用时可实现大范围区域的实时监测，有着结构简单、使用方便、监测范围广、监测效率高的优点。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步阐明。

图1为实施例1中实时区域监测装置的结构示意图；

图2为本实用新型的实时区域监测装置的接合座的主视图；

图3为本实用新型的实时区域监测装置的脱离罩的主视图；

图4为实施例1中实时区域监测装置的工作过程状态示意图；

图5为实施例2中实时区域监测装置的结构示意图；

图6为实施例2中实时区域监测装置的工作过程状态示意图；

图7为本实用新型的实时区域监测装置的监测设备安装范围示意图。

具体实施方式

实施例1

结合图1、图2、图3和图4，本实用新型的实时区域监测装置包括监测本体1和脱离罩2，所述监测本体1前端设有监测设备4，监测本体1尾部设有接合座3连接脱离罩2；所述接合座3与脱离罩2为可分离式连接；所述脱离罩2为中空结构；所述监测本体1末端连接降落伞5，所述降落伞5折叠放置在脱离罩2中空内腔内；所述脱离罩2的中空内腔底部设有弹簧6，所述降落伞5置于弹簧6上；使用时，通过外部驱动力使得监测本体1和脱离罩2同时运动，到达设定位置后，在弹簧6弹性势能的作用下，脱离罩2与监测本体1自动脱离，随后降落伞5打开，监测本体1在降落伞5作用下从高处缓慢降落实现区域实时监测。本实施例中，接合座3与监测本体1为可拆卸连接，具体为螺纹连接或卡扣连接，方便对监测本体1内的模块进行安装与更换；降落伞5与弹簧6间设有层板。

本实施例优选地，所述监测设备4安装位置、监测本体1重心和降落伞5连接位置三点在同一直线上。本实施例中，监测设备4安装在监测本体1前端顶部，相应的，降落伞55连接在监测本体12末端底面的中心，即接合座3与监测本体1连端的面的中心。

本实施例优选地，所述监测本体1内部设有第一通信模块、供电模块和处理模块，第一通信模块、供电模块、监测设备4分别与处理模块连接。

本实施例中，监测本体1设有开关11控制供电模块，开关11设置在监测本体1的外壁。

本实施例优选地，所述监测本体1内还设有定位模块，所述定位模块与处理模块连接。定位模块为GPS模块或北斗模块，定位模块的设置一方面可以提供所监测到信息的位置，另一方面在监测本体1落地后提供位置信息，可以收回反复使用。

本实施例优选地，还包括接收终端7，所述接收终端7包括第二通信模块和显示模块，所述第二通信模块和第一通信模块通过无线通信方式进行数据传输，所述显示模块实时显示监测本体1所监测到的数据信息。

接收终端7实时显示监测设备4监测到的信息，接收终端7可以同时接收多个监测本体1监测到的信息，一个监测本体1也可以将其监测到的信息同时发送到多个接收终端7。接收终端7可以是专门的接收设备，可以是装有APP的手机、平板电脑或笔记本电脑等移动设备，可以是VR穿戴设备，比如VR眼罩和VR头盔等，还可以是智能眼镜。所述第二通信模块和第一通信模块的通信方式可以是2.4G无线通信、Wifi和蓝牙等。

本实施例优选地，所述监测设备4为摄像头和传感器中的至少一种。摄像头可以是广角镜头、远红外摄像头等，传感器包括温度传感器、湿度传感器和PM2.5传感器。监测设备4可根据具体监测需要进行更换安装，也可以同时安装多个监测设备4。

本实施例优选地，所述摄像头设有云台，云台通过接收终端7控制，云台的设置可以在使用过程中实时调整摄像头角度，可以增大监测设备4的覆盖面。

本实施例优选地，所述脱离罩2的外径小于监测本体1的外径。这样的设计在监测装置上升过程中减小迎风面，符合气动力特性。

本实施例优选地，所述接合座3连接脱离罩2的一端的外壁设有两个对称的凹槽8，所述凹槽8包括直线段81和弧线段82，直线段81下端延伸至接合座3外壁底部与外接贯通，弧线段82上端与直线段81连接，弧线段82下端位于接合座3底部上方的外壁；所述脱离罩2开口处设有两个对称的卡块9，所述卡块9设置在开口内，所述卡块9大小与凹槽8相适应；所述脱离罩2通过卡块9沿接合座3的凹槽8的直线段81滑入弧线段82，实现与接合座3的可分离式连接。

本实施例优选地，还包括驱动部10，所述驱动部10的驱动力来源为气压驱动、弹簧驱动、燃料驱动或者火药驱动。

在实际应用中，出厂时完成脱离罩2与监测本体1的组装，监测本体1连接接合座3，然后将脱离罩2的卡块9推入接合座3外壁的凹槽8的直线段81，到达最高点后进入弧线段82，实现脱离罩2与接合座3的连接，如图2所示，即卡块9的运动路线为m→h→n，从而监测本体1、接合座3和脱离罩2连接成一个整体；在使用时，先打开开关11，检查监测本体1与接收终端7通信是否正常，然后通过驱动部10驱动监测本体1和脱离罩2整体一起运动，如图4所示，驱动部10以α的角度发射，驱动部10驱动时瞬时产生一个强大的推力，由于弧线段82弧形轨道的设置，脱离罩2沿凹槽8的弧线段82上升到达直线段81的最高点，如图2所示，此时卡块9的运动路线为n→h，此时弹簧6被压紧存储弹性势能，同时在推力和惯性的作用下，脱离罩2和监测本体1一起以一定速度向上运动，到达一定高度后，弹簧6的弹性势能释放，此时脱离罩2从凹槽8的直线段81的最高点沿直线段81下降，最终脱离罩2与接合座3自动分离，此时卡块9的运动路线为h→m→离开m，脱离罩2分离后降落伞5被释放，而降落伞5受空气阻力张开后阻挡监测装置继续运动而以拋物线高点曲线反转，监测本体1在降落伞5的作用下缓慢降落，开始区域监测工作。

当然，本实施例的实时区域监测装置在具体使用时，在监测区域很大时，可同时发射多个监测本体1，多个监测本体1与同一个接收终端7进行通信。

本实施例的实时区域监测装置可在一定高度对区域进行实时监测，可广泛用于救灾、救援、环境监测、高空测量等领域，与现有的无人机监测相比，装置结构简单、轻便，使用灵活、迅速，便于携带，可以随取随用，无须现场组装、调适、操控，随时发射随时监控，多个同时使用时可实现大范围区域的实时监测，有着结构简单、使用方便、监测范围广、监测效率高的优点。

实施例2

结合图2、图3、图5和图6，本实施例与实施例1的区别在于监测设备4的安装位置的不同，本实施例的实时区域监测装置的监测设备4安装在监测本体1前端的侧壁上，降落伞5的连接位置为监测设备4安装点与监测本体1重心连接线的延长线与监测本体1末端底面(即接合座3与监测本体1连接端的面)的交点处。

由于驱动部10驱动监测本体1时瞬间速度非常大，监测本体1在上升过程中阻力非常大，这就容易使得监测设备4正面承受阻力，当监测设备4为摄像头时还会使得镜头受到空气中颗粒物质的污染，因此将监测设备4安装在监测本体1前端的侧壁上可以有效防止这个问题。如图7所示，监测设备4安装在监测本体1前端的侧壁上的范围是图中的P区域，a和b为监测本体1末端底面任一直径与底面的两个交点，g为监测本体1的重心，a与g的连线的延长线与监测本体1外壁的交点为A，b与g的连线的延长线与监测本体1外壁的交点为B，则监测本体1外壁上A和B以上的区域(即图中P区域)为监测设备4安装在监测本体1前端的侧壁上的范围。

需要说明的是，脱离罩2的设置的主要目的在于确保降落伞5在监测本体1到达预定高度时打开，从而获得更广的监测范围以及更长的监测时间，脱离罩2与监测本体1的分离方式可以是设置分离机构，在监测本体1到达设定高度时，分离机构工作使得脱离罩2与监测本体1分离；也可以是通过一定的结构设置，利用物理原理使得脱离罩2与监测本体1自动分离，即利用驱动部10驱动时瞬间产生的推力使得脱离罩2与监测本体1处于自由状态(两者解除连接状态，可分离)，在驱动力和惯性的作用下一起运动，到达一定高度后脱离罩2在弹性势能和由自身重力的作用下与监测本体1分离，例如类似圆珠笔的弹出结构、按压开关11的弹出结构以及笔记本SD卡槽插卡的结构，这些均是常用机械设计，属于现有技术，本领域技术人员已掌握，在此不再展开描述。

在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是以上描述仅是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此本实用新型不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，例如将卡块9设置在脱离罩2的开口外与接合座3的凹槽8连接；连接结构设置成类似圆珠笔的弹出结构、按压开关11的弹出结构以及笔记本SD卡槽插卡的结构的设计，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。