一种基于物联网的森林火灾监测装置的制作方法

1.本实用新型涉及森林防火技术领域，尤其涉及一种基于物联网的森林火灾监测装置。


背景技术：

2.森林是陆地生态的主体，具有很高的生态效益和经济效益，是人类宝贵的资源，而近几年森林资源急剧减少，除人为砍伐外，森林火灾是造成森林面积减少的主要原因，因而林区的防火措施的研究受到各国的重视，如果能尽早发现灾情，为控制灾情争取时间，就能保护森林资源。
3.例如有申请号为cn201520393861.0的中国实用新型专利公开了一种基于物联网的森林火灾远程监控预警系统，其包括气体传感器、温度传感器、烟雾传感模块、第一控制器、无线发射模块、zigee网关、无线接收模块、第二控制器和移动设备；气体传感器、温度传感器、烟雾传感模块实时监测森林环境信号并将信号通过信号调理电路输入至第一控制器，第一控制器将信号进行整理并将整理后的信号输入至无线发射模块，zigee网关将无线信号进行收集并将信号发送至移动设备和无线接收模块，该装置结构简单，操作方便，具有很强的实用性。
4.但是上述装置主要通过气体传感器、温度传感器以及烟雾传感模块对森林进行监控，受多种环境因素的影响，有时不能正确识别火灾情况，误报率较高。


技术实现要素：

5.为了解决上述现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种基于物联网的森林火灾监测装置，其实现了森林火灾监控的智能化，提高了森林火灾监控的及时性、可靠性和准确性，并降低了监控成本。
6.本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种基于物联网的森林火灾监测装置，包括处理器、温湿度传感模块、烟雾传感模块、定位模块和通信模块，所述的温湿度传感模块、所述的烟雾传感模块、所述的定位模块和所述的通信模块分别与所述的处理器电连接，还包括立柱、安装屋、红外线成像模块和图像拍摄模块，所述的安装屋可转动设置在所述的立柱的顶端，所述的安装屋具有一前后贯通的安装区域，所述的红外线成像模块和所述的图像拍摄模块分别与所述的处理器电连接，且两者分别可移动设置在所述的安装区域内，所述的安装区域内还设置有用于驱动所述的红外线成像模块和所述的图像拍摄模块同时移进或移出所述的安装区域的位移机构。
7.所述的位移机构包括位移电机、齿轮、第一齿条和第二齿条，所述的位移电机固定在所述的安装屋内，且所述的位移电机的输出轴与所述的齿轮同轴固定，所述的齿轮可转动设置在所述的安装区域的中心位置处，且与所述的第一齿条以及所述的第二齿条啮合连接，所述的第一齿条和所述的第二齿条分别位于所述的齿轮的左右两侧，所述的图像拍摄模块固定在所述的第一齿条的前端，所述的红外线成像模块固定在所述的第二齿条的后
端。该结构中，当位移电机顺时针转动时，带动第一齿条和第二齿条朝相反方向位移，直至图像拍摄模块以及红外线成像模块伸出安装屋，此时更够对更广阔范围进行摄像跟踪，而遇到恶劣天气时，位移电机逆时针转动，带动第一齿条和第二齿条相向运动，此时图像拍摄模块以及红外线成像模块移动至安装屋内，起到了较好的保护作用，位移电机的转动由处理器控制。
8.所述的安装区域的底部设置有左右间隔分布的第一导轨槽和第二导轨槽，所述的第一齿条的底部固定有多个第一轴承，所述的第一轴承滑动设于所述的第一导轨槽内，所述的第二齿条的底部固定有多个第二轴承，所述的第二轴承滑动设于所述的第二导轨槽内。由此实现第一齿条和第二齿条的顺畅位移，且移动过程中不会产生偏移现象。
9.所述的第一导轨槽的两端分别设置有第一限位板，所述的第二导轨槽的两端分别设置有第二限位板。该结构中，第一限位板的设置防止第一齿条滑出第一导轨槽，第二限位板的设置防止第二齿条滑出第二导轨槽。
10.所述的立柱的顶端竖直固定有转动电机，所述的转动电机的输出轴上固定有转盘，所述的安装屋固定在所述的转盘上。该机构中，采用转动电机控制转盘的转动，从而实现安装屋的顺畅转动，其中转动电机受处理器控制。
11.所述的安装屋的屋顶具有一斜面，所述的斜面上固定有太阳能电池板。该结构中，斜面的设置能够有效防止雨水在屋顶距离，太阳能电池板则为整个装置的运行起到电力支持。
12.所述的立柱的上部固定有一横向分布的连杆，所述的连杆上设置有一风速传感器，所述的风速传感器与所述的处理器电连接。该机构中，连杆的设置为风速传感器的安装提供位置，此外也可以根据后续功能的拓展，在连杆上安装相应传感器，风速传感器可以采用型号为cn60m/ec21b的风速传感器。
13.所述的立柱上固定有安装箱，所述的安装箱的侧壁上设置有显示屏和语音模块，所述的显示屏和所述的语音模块分别与所述的处理器电连接。该结构中，显示屏用于显示文字信息，语音模块用来播放语音信息，均用来提醒经过的路人，显示屏和语音模块受处理器控制。
14.所述的立柱的底部固定有垫板，所述的垫板与所述的立柱之间连接有多根加强筋，所述的垫板上还开设有多个通孔。由此方便进行安装。
15.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：温湿度传感模块用于实时监测当前位置的温湿度，烟雾传感模块用于实时监测当前位置的烟雾浓度，定位模块用于对当前位置进行定位，红外线成像模块用于监测森林区域红外图谱，图像拍摄模块用于监测森林烟雾图像和火光图像，温湿度传感模块和烟雾传感模块分别用于将监测到的信息实时发送给处理器，处理器再通过通信模块发送给后天，一旦超过阈值，设有的红外线成像模块以及图像拍摄模块将实时拍摄到森林状况传递到后台，进行人工评判，根据定位模块显示的位置信息进行及时处理，对森林火灾有很高的预警性能；安装屋可转动设置在立柱的顶端，能够对森林进行全方位火情监测；位移机构的设置则用于驱动红外线成像模块和图像拍摄模块同时移进或移出安装区域，在天气状况较好时，红外线成像模块和图像拍摄模块均位于安装屋外面，当遇到恶劣天气时，红外线成像模块和图像拍摄模块在位移机构的驱动下，移进安装区域，从而对其起到保护作用，延长使用寿命；本实用新型实现了森林火灾监控的智能
化，提高了森林火灾监控的及时性、可靠性和准确性，并降低了监控成本。
附图说明
16.图1为本实用新型的原理框图；
17.图2为本实用新型的立体结构示意图；
18.图3为本实用新型中位移机构的立体结构示意图；
19.图4为本实用新型中位移机构分解状态的立体结构示意图；
20.图5为本实用新型中转盘与转动电机配合时的立体结构示意图。
具体实施方式
21.以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明，但不作为对本实用新型的限定。
22.实施例一：如图所示，一种基于物联网的森林火灾监测装置，包括处理器10、温湿度传感模块11、烟雾传感模块12、定位模块13和通信模块14，温湿度传感模块11、烟雾传感模块12、定位模块13和通信模块14分别与处理器10电连接，还包括立柱2、安装屋3、红外线成像模块15和图像拍摄模块16，安装屋3可转动设置在立柱2的顶端，安装屋3具有一前后贯通的安装区域31，红外线成像模块15和图像拍摄模块16分别与处理器10电连接，且两者分别可移动设置在安装区域31内，安装区域31内还设置有用于驱动红外线成像模块15和图像拍摄模块16同时移进或移出安装区域31的位移机构4。
23.温湿度传感模块11，用于检测当前位置的环境温湿度，并将温湿度信息发送至处理器10，其可以用型号为 whtm
‑
02的温湿度传感模块；烟雾传感模块12，用于检测当前位置的烟雾浓度，并将烟雾浓度信息发送至处理器10，其可以采用型号为gs507d的烟雾传感模块；定位模块13用于对当前位置进行定位，并将定位信息发送至处理器10，其可以采用北斗定位模块或gps定位模块；通信模块14，用于收发由处理器10发送的位置信息和报警信息并将位置信息和报警信息发送至后台，其可以采用型号为sim800c的gsm无线数据传送模块实现；处理器10可以采用型号为 stm32f407zgt6的单片机。
24.处理器10、定位模块13和通信模块14分别设置在安装区域31内。
25.实施例二：如图所示，其他结构与实施例一相同，其不同之处在于，位移机构4包括位移电机41、齿轮42、第一齿条43和第二齿条44，位移电机41固定在安装屋3内，且位移电机41的输出轴与齿轮42同轴固定，齿轮42可转动设置在安装区域31的中心位置处，且与第一齿条43以及第二齿条44啮合连接，第一齿条43和第二齿条44分别位于齿轮42的左右两侧，图像拍摄模块16固定在第一齿条43的前端，红外线成像模块15固定在第二齿条44的后端。该结构中，当位移电机41顺时针转动时，带动第一齿条43和第二齿条44朝相反方向位移，直至图像拍摄模块16以及红外线成像模块15伸出安装屋3，此时更够对更广阔范围进行摄像跟踪，而遇到恶劣天气时，位移电机41逆时针转动，带动第一齿条43和第二齿条44相向运动，此时图像拍摄模块16以及红外线成像模块15移动至安装屋3内，起到了较好的保护作用，位移电机41的转动由处理器10控制。
26.安装区域31的底部设置有左右间隔分布的第一导轨槽32和第二导轨槽33，第一齿条43的底部固定有多个第一轴承45，第一轴承45滑动设于第一导轨槽32内，第二齿条44的
底部固定有多个第二轴承46，第二轴承46滑动设于第二导轨槽33内。由此实现第一齿条43和第二齿条44的顺畅位移，且移动过程中不会产生偏移现象。
27.第一导轨槽32的两端分别设置有第一限位板34，第二导轨槽33的两端分别设置有第二限位板35。该结构中，第一限位板34的设置防止第一齿条43滑出第一导轨槽32，第二限位板35的设置防止第二齿条44滑出第二导轨槽33。
28.实施例三：如图所示，其他结构与实施例二相同，其不同之处在于，立柱2的顶端竖直固定有转动电机21，转动电机21的输出轴上固定有转盘22，安装屋3固定在转盘22上。该机构中，采用转动电机21控制转盘22的转动，从而实现安装屋3的顺畅转动，其中转动电机21受处理器10控制。
29.安装屋3的屋顶具有一斜面，斜面上固定有太阳能电池板36。该结构中，斜面的设置能够有效防止雨水在屋顶距离，太阳能电池板36则为整个装置的运行起到电力支持。
30.立柱2的上部固定有一横向分布的连杆23，连杆23上设置有一风速传感器17，风速传感器17与处理器10电连接。该机构中，连杆23的设置为风速传感器17的安装提供位置，温湿度传感模块11和烟雾传感模块12也设置在连杆23上，此外也可以根据后续功能的拓展，在连杆23上安装相应传感器，风速传感器17可以采用型号为cn60m/ec21b的风速传感器。
31.立柱2上固定有安装箱24，安装箱24的侧壁上设置有显示屏18和语音模块19，显示屏18和语音模块19分别与处理器10电连接。该结构中，显示屏18用于显示文字信息，语音模块19用来播放语音信息，均用来提醒经过的路人，显示屏18和语音模块19受处理器10控制。
32.立柱2的底部固定有垫板25，垫板25与立柱2之间连接有多根加强筋26，垫板25上还开设有多个通孔27。由此方便进行安装。
33.值得注意的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非因此限定本实用新型的专利保护范围，本实用新型还可以对上述各种零部件的构造进行材料和结构的改进，或者是采用技术等同物进行替换。故凡运用本实用新型的说明书及图示内容所作的等效结构变化，或直接或间接运用于其他相关技术领域均同理皆包含于本实用新型所涵盖的范围内。