一种森林灭火导弹的探测和起爆控制装置的制作方法

1.本发明涉及消防技术领域，具体为一种森林灭火导弹的探测和起爆控制装置。


背景技术：

2.森林，景区等多林木区域发生火灾时，主要依靠人员防火救援等措施，该方式在发现火灾到现场灭火的效率较低，特别是对于通行状态较差的林场，消防人员及配套灭火设施很难快速达到失火现场，大大提高了消防救援的难度和成本，存在一定的局限性。


技术实现要素：

3.本发明的目的就是为了克服上述背景技术的不足，提供一种森林灭火导弹探测和起爆控制装置，能够使森林灭火弹在恶劣的环境中能快速、精准、高效、可靠的进行灭火。
4.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
5.一种森林灭火导弹的探测和起爆控制装置，本装置安装于灭火导弹的前端，包括头罩、激光探测单元、红外探测单元、碰炸开关、结构基板、信息处理电路板、起爆控制电路板和骨架，所述头罩呈半球形壳体状，所述头罩的中心处安装有滤光片，所述头罩的底部可拆卸固定在骨架上，所述骨架呈圆管状，所述骨架的上表面可拆卸连接结构基板，所述结构基板的中心处可拆卸安装有激光探测单元和红外探测单元，激光探测单元和红外探测单元与滤光片对准，所述激光探测单元和红外探测单元前后错开设置，所述结构基板在红外探测单元的一侧设有碰炸开关，所述碰炸开关与激光探测单元、红外探测单元、碰炸开关、结构基板、信息处理电路板和起爆控制电路板电性连接；
6.所述结构基板的底部安装有信息处理电路板、起爆控制电路板、电气插座，所述激光探测单元和红外探测单元分别与信息处理电路板、起爆控制电路板电连接，所述信息处理电路板和起爆控制电路板与电气插座电性连接，信号处理电路板与红外探测单元和激光探测单元信号连接。
7.优选地，所述头罩通过圆周均匀设置的六个螺栓螺纹固定在骨架上，所述骨架的侧壁设有两排圆周设置的螺纹孔，其中一排螺纹孔螺纹连接头罩，另一排螺纹孔螺纹连接森林灭火导弹的头部。
8.优选地，所述头罩的中心处开设圆形开口，所述滤光片粘结安装在圆形开口中。
9.优选地，所述骨架的上表面通过螺钉水平连接结构基板，所述结构基板的中心处通过螺钉安装有激光探测单元和红外探测单元。
10.优选地，所述激光探测单元包括激光发射模块和激光接收系统，所述激光发射模块采用半导体激光器，通过透镜形成笔形光束，所述激光接收系统采用硅光电二极管，通过接收透镜将激光回波脉冲接收。
11.优选地，所述激光探测器内部设有计时芯片，对脉冲回波的时间差进行测时，得到地面和植被的距离信息，并将结果实时传输给信号处理电路。
12.优选地，所述红外探测单元用于识别火焰的红外辐射，并通过对火灾辐射特征对
火焰进行识别，该单元包括滤光片、接收透镜和红外探测器，所述接收透镜安装在红外探测单元的上端，所述红外探测器安装在红外探测单元的下端中心处，当火灾的辐射特性满足起爆要求时，输出火灾存在信号。
13.优选地，所述骨架的侧壁圆周设有多个减重孔，所述结构基板上也设有减重孔。
14.本发明的有益效果在于：
15.1、本发明提供的所提供的森林灭火导弹的探测和起爆控制装置，具有抗干扰能力强、牢固耐用且运行稳定的优点，且结构简单、轻便，组装和操作都方便，可靠耐用，能及早、准确地发现火情，满足了森林火灾发生时现场环境复杂的火情探测需求，能极大提高灭火效率，是一种快速、精准、高效、可靠的灭火方式来弥补传统火火方式的不足。能将载有高效灭火剂的灭火弹快速、精确、安全、可靠地投送至指定地点，具有无火、无焰、和微声等特点，既高效又能降低灭火人员伤亡概率。
16.2、本发明通过激光探测单元和红外探测单元获取的火灾和环境背景的产生的回波信号特征，信号处理电路板进行信息融合与判断，适时控制起爆控制电路动作，泼洒灭火剂；
17.3、激光探测单元主要用于测距，当森林灭火导弹下降到一定高度时，必须引爆；红外探测单元用于配合森林灭火导弹上的gps进行定位，森林灭火导弹上的gps用于大范围定位，红外探测单元用于小范围细化定位，探测火场热源核心范围，离热源越近，红外探测温度范围越大，离热源越远，范围越小，精度高。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。
19.图1为本发明的剖视图；
20.图2为本发明的侧视；
21.图3为本发明去除头罩后的侧视图；
22.图4为本发明去除头罩后的主视图；
23.图5为本发明中激光探测单元的示意图；
24.图6为本发明中红外探测单元的示意图。
25.附图标记说明：
[0026]1‑
头罩、2
‑
激光探测单元、3
‑
红外探测单元、4
‑
碰炸开关、5
‑
结构基板、6
‑
信息处理电路板、7
‑
起爆控制电路板、8
‑
电气插座、9
‑
骨架、11
‑
滤光片、21
‑
激光发射模块、22
‑
激光接收系统、23
‑
计时芯片、31
‑
接收透镜、32
‑
红外探测器和91
‑
减重孔。
具体实施方式
[0027]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。
[0028]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0029]
实施例：
[0030]
如图1
‑
6所示，本发明提供了一种森林灭火导弹的探测和起爆控制装置，本装置安装于灭火导弹的前端，包括头罩1、激光探测单元2、红外探测单元3、碰炸开关4、结构基板5、信息处理电路板6、起爆控制电路板7、电气插座8、骨架9等组成；所述头罩1呈半球形壳体状，所述头罩1的中心处开设圆形开口，所述圆形开口处粘结安装有滤光片11，所述头罩1通过圆周均匀设置的六个螺栓螺纹固定在骨架9上，所述骨架9呈圆管状，所述骨架9的侧壁设有两排圆周设置的螺纹孔，其中一排螺纹孔用于螺纹连接头罩1，另一排螺纹孔螺纹连接森林灭火导弹的头部，所述骨架9的上表面通过螺钉水平连接结构基板5，所述结构基板5的中心处通过螺钉安装有激光探测单元2和红外探测单元3，激光探测单元2和红外探测单元3与滤光片11对准，所述激光探测单元2和红外探测单元3前后错开设置，所述结构基板5在红外探测单元3的一侧设有碰炸开关4。所述碰炸开关4与激光探测单元2、红外探测单元3、碰炸开关4、结构基板5、信息处理电路板6和起爆控制电路板7电性连接；
[0031]
所述结构基板5的底部安装有信息处理电路板6、起爆控制电路板7、电气插座8，所述激光探测单元2和红外探测单元3分别与信息处理电路板6、起爆控制电路板7电连接，所述信息处理电路板6和起爆控制电路板7与电气插座8电性连接。
[0032]
其中：
[0033]
所述激光探测单元2具有测距功能，所述激光探测单元2包括激光发射模块21和激光接收系统22，所述激光发射模块21采用半导体激光器，通过透镜形成笔形光束，所述激光接收系统22采用硅光电二极管，通过接收透镜将激光回波脉冲接收。
[0034]
所述激光探测器内部设有计时芯片23，对脉冲回波的时间差进行测时，得到地面和植被的距离信息，并将结果实时传输给信号处理电路。
[0035]
所述红外探测单元3用于识别火焰的红外辐射，并通过对火灾辐射特征对火焰进行识别，该单元包括滤光片11、接收透镜31和红外探测器32，所述接收透镜33安装在红外探测单元3的上端，所述红外探测器32安装在红外探测单元3的下端中心处，当火灾的辐射特性满足起爆要求时，输出火灾存在信号。
[0036]
所述碰炸开关4用于激光探测单元2、红外探测单元3工作故障或失效时，感知导弹与地面或森林植被碰撞产生的过载，当过载满足触发条件，将即刻控制起爆电路动作，泼洒灭火剂。
[0037]
信号处理电路板6用于控制整个装置与导弹其它部分的通信，信号处理电路板6与红外探测单元3和激光探测单元2信号连接，当导弹发射后，信号处理电路将解锁装置的供电电源，给各部分供电。信号处理电路板6的单片机，实时监控探测单元的信号，当红外探测器32输出火灾有效信号时，达到一定标准，并且激光探测通道的距离信息满足灭火剂最佳泼洒时机时，将驱动起爆控制电路触发电雷管动作。信息处理电路板6具有通信、起爆逻辑控制计算、系统加电控制的功能；
[0038]
起爆控制电路板7用于实现电子雷管点燃与安全性控制。
[0039]
所述骨架9的侧壁圆周设有多个减重孔91，所述结构基板5上也设有减重孔91。
[0040]
工作原理：
[0041]
森林灭火导弹进入森林火源过程中，激光探测单元2和红外探测单元3获取的火灾和环境背景的产生的回波信号特征，信号处理电路板6进行信息融合与判断，适时控制起爆控制电路动作，泼洒灭火剂；
[0042]
激光探测单元2主要用于测距，当森林灭火导弹下降到一定高度时，必须引爆；
[0043]
红外探测单元3用于配合森林灭火导弹上的gps进行定位，森林灭火导弹上的gps用于大范围定位，红外探测单元3用于小范围细化定位，探测火场热源核心范围，离热源越近，红外探测温度范围越大，离热源越远，范围越小。
[0044]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。