一种林业防火监测用无人机

技术领域

本发明涉及到林业防火技术领域，尤其涉及到一种林业防火监测用无人机。

背景技术

林业是指保护生态环境保持生态平衡，培育和保护森林以取得木材和其他林产品、利用林木的自然特性以发挥防护作用的生产部门，是国民经济的重要组成部分之一，林业在人和生物圈中，通过先进的科学技术和管理手段，从事培育、保护、利用森林资源，充分发挥森林的多种效益，且能持续经营森林资源，促进人口、经济、社会、环境和资源协调发展的基础性产业和社会公益事业。

随着科学技术的发展，无人机已经成熟应用于林业防火领域中，林业防火无人机不仅能够快速到达火灾地点进行火势监测，同时也可以携带物资进行投放，需要靠近火灾处才能进行消防灭火，但由于森林地形复杂，采用无人机仅可在火灾较为明显时才能发现，部分火种隐藏在森林底部，由树木进行遮挡，早起发现较为困难，并且在无人机监测过程中，对树木底部发生的灾情不能快速查明，致使早期遏制火灾的蔓延较为困难。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种林业防火监测用无人机，采用飞行过程中可高空监测以及定点延伸至森林底部进行监测，及时发现初期火种，有效遏制火情的发生。

本发明提供了一种林业防火监测用无人机，该林业防火监测用无人机包括：无人机本体；

所述无人机本体的底部装配有安装架，所述安装架的内部设置有收卷机构；

所述收卷机构包括：蜗旋壳、以及可收纳在所述蜗旋壳内部的延伸管；所述蜗旋壳的圆心装配有电机，所述电机带动所述延伸管可延伸至所述蜗旋壳的正下方；

所述延伸管的外露端装配有探测板，所述探测板上装配有火险监测设备，且所述探测板上开设有多个干粉孔；

所述延伸管具有套装的双层空腔，内层的空腔灌装有磁流变液，所述无人机本体上设置有与所述磁流变液电性连接的电磁发生器；所述无人机本体上装配有二氧化碳罐，所述二氧化碳罐通过控制管路与外层的空腔连通，且所述外层的空腔与所述多个干粉孔连通。

优选的，所述无人机本体上设置有图形采集器以及多个烟雾传感器。

优选的，所述蜗旋壳固定装配在所述安装架的内部，且所述安装架的底部为敞开状。

优选的，所述蜗旋壳的正下方开设有与所述延伸管相适配的通孔。

优选的，所述电机的输出轴连接有收卷轮，所述延伸管缠绕在所述收卷轮上。

优选的，所述无人机本体的两侧对称设置有动力机翼，且所述无人机本体上设置有信号接收天线。

优选的，所述火险监测设备包括摄像头和烟感器。

本发明中，通过无人机本体在高空飞行过程中，对森林进行大范围探查火情，并可对森林底部的初期火种进行探查，及时采用二氧化碳干粉对初期火种进行扑灭，有效遏制火情的发展；采用磁流变液在宾汉流体特性和牛顿流体特性中进行转换，使延伸管便于收卷以及延伸性能稳定，由高空延伸定位火种较为便捷，具备较强的火灾监测性能。

附图说明

图1是本发明实施例提供的林业防火监测用无人机的第一状态结构示意图；

图2是本发明实施例提供的林业防火监测用无人机的第二状态结构示意图；

图3是本发明实施例提供的延伸管的剖视图；

图4是本发明实施例提供的探测板的结构示意图。

附图标记：

无人机本体-1、二氧化碳罐-2、动力机翼-3、信号接收天线-4、电磁发生器-5、烟雾传感器-6、图形采集器-7、安装架-8、蜗旋壳-9、电机-10、探测板-11、火险监测设备-12、延伸管-13、磁流变液-14、二氧化碳干粉-15、干粉孔-16。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，除非另外定义，本说明书一个或多个实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书一个或多个实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

下面结合附图对本申请实施例提供的林业防火监测用无人机进行说明。

一并参考图1-2，图1是本发明实施例提供的林业防火监测用无人机的第一状态结构示意图；该林业防火监测用无人机的第一状态为高空监测森林上空所能探查到的火情，并进行定位发送至火灾发生地点。图2是本发明实施例提供的林业防火监测用无人机的第二状态结构示意图；该林业防火监测用无人机的第二状态为高空监测森林上空以及延伸至森林深处对初期火种进行探查，及时对初期火种进行扑救。

具体的，本申请实施例中的林业防火监测用无人机包括无人机本体1；该无人机本体1采用遥控远程操作，无人机本体1的两侧对称设置有动力机翼3，且无人机本体1上设置有信号接收天线4。当然，本申请中的无人机本体1也可为固定翼无人机、旋翼无人机、无人飞艇、伞翼无人机、扑翼无人机等。

采用遥控设备远程进行操作，控制无人机飞行、升降，并将森林上空的采集的图像进行及时传递，配合烟雾传感器6对初期较小的烟雾进行获取，保证早期发现火情位置。具体的，无人机本体1上设置有图形采集器7以及多个烟雾传感器6。设有的图形采集器7能够对森林上空的图像进行及时采集并传递至人工监测平台上进行判断分析，同时烟雾传感器6在无人机本体1飞行过程中对产生的微小烟雾进行采集，保证及时定位火情发生地点。

需要具体说明的，通过控制无人机本体1飞行采集森林上空区域图像以及获取烟雾传感信息，均为本领域技术人员公知的现有技术，在此不做过多赘述。

另外，本申请中为了更好的对森林深处进行探查火情，针对部分火种在初期时由树木进行遮挡，高空探查产生遗漏，致使火情蔓延的发生；为此，本申请的无人机本体1的底部装配有安装架8，安装架8的内部设置有收卷机构；该收卷机构用于使探查部位可穿过树木枝叶延伸至森林深处进行探查火情的发生。

具体的，收卷机构包括：蜗旋壳9、以及可收纳在蜗旋壳9内部的延伸管13；蜗旋壳9的圆心装配有电机10，电机10带动延伸管13可延伸至蜗旋壳9的正下方；蜗旋壳9固定装配在安装架8的内部，且安装架8的底部为敞开状。从而使延伸管13在延伸过程中可由安装架8的底部垂直延伸。并且蜗旋壳9的正下方开设有与延伸管13相适配的通孔。延伸管13通过通孔可向外延伸。

在采用动力驱动延伸管13进行延伸时，电机10的输出轴连接有收卷轮，延伸管13缠绕在收卷轮上。该延伸管13为柔性管体，在电机10的驱动作用下，可带动收卷轮转动，从而使延伸管13可处于缠绕在收卷轮上和延伸至蜗旋壳9外部的两种状态。

结合图3中所示，为了增加延伸管13的延伸稳定性以及收纳便捷的双重特性，该延伸管13具有套装的双层空腔，内层的空腔灌装有磁流变液14，无人机本体1上设置有与磁流变液14电性连接的电磁发生器5；采用的磁流变液14是一种“智能”流体，它将微米级或纳米级铁磁颗粒均匀分散、融浸于非磁性母载液与添加剂中形成悬浮液。在外界磁场的作用下其流体特性可变。在高磁场强度环境下，其呈现低流动性、高粘度的宾汉流体特性；在弱磁场强度环境下呈现高流动性、低粘度的牛顿流体特性。其能够在毫秒级时间实现流体高、低粘度间无级变化，从而实现主簧刚度阻尼的无级调整。

从而在转变磁流变液14的特性后，能够使延伸管13处于两种不同的工作状态，保证支撑高强度以及收纳的柔软性。

另外，无人机本体1上装配有二氧化碳罐2，二氧化碳罐2通过控制管路与外层的空腔连通，该控制管路用于在发现初期火种时控制开启，使二氧化碳干粉15通过外层的空腔进入探测板11上进行喷洒。

参考图4，延伸管13的外露端装配有探测板11，探测板11上装配有火险监测设备12，且探测板11上开设有多个干粉孔16；且外层的空腔与多个干粉孔16连通。该火险监测设备12包括摄像头和烟感器。由此可见，在摄像头对森林深处的底部火情进行探查时，同时烟感器同步定位监测，在发现初期火种时，控制管路开启，则二氧化碳干粉15通过外层空腔进入探测板11，对初级火种及时进行扑救，从而避免因上方枝叶遮挡无法发现火情和在遮挡状态下火情无法进行扑灭的状况。

本发明中，通过无人机本体1在高空飞行过程中，对森林进行大范围探查火情，并可对森林底部的初期火种进行探查，及时采用二氧化碳干粉15对初期火种进行扑灭，有效遏制火情的发展；采用磁流变液14在宾汉流体特性和牛顿流体特性中进行转换，使延伸管13便于收卷以及延伸性能稳定，

由高空延伸定位火种较为便捷，具备较强的火灾监测性能。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上的本说明书一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本说明书一个或多个实施例难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本说明书一个或多个实施例难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本说明书一个或多个实施例的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节以描述本公开的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本说明书一个或多个实施例。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。

本说明书一个或多个实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。