CN108171920A - 火情采集装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种火情采集装置及系统，其中火情采集装置包括箱体、火焰传感器以及设置在箱体内的单片机、LoRa模块，所述箱体上固定所述电池，所述箱体外设置有所述火焰传感器；所述单片机接收所述火焰传感器的检测值，所述单片机通过所述LoRa模块发送信号至外部LoRa终端。本发明应用于森林中，起到监测森林火灾的作用，能够发现火情然后通过LoRa通信发送至对应的LoRa网关，即使LoRa模块处于没有网络信号的位置也可以将发现的火情即时发送给相关的管理人员。
Description
技术领域
本发明涉及到一种火情采集装置及系统。
背景技术
现在检测森林里是否出现火情，都是靠人工巡逻发现的。也有的是靠无人机巡逻实时监测火情。这样的效率比较低，而且比较容易漏掉。
发明内容
本发明的主要目的为提供一种检测森林是否起火的装置及系统。
本发明提出一种火情采集装置，包括箱体、火焰传感器以及设置在箱体内的单片机、LoRa模块，所述箱体外设置有所述火焰传感器；所述单片机接收所述火焰传感器的检测值，所述单片机通过所述LoRa模块发送信号至外部LoRa终端。
进一步地，所述箱体内还设置有存储装置，所述存储装置通信连接所述单片机。
进一步地，所述箱体外还设置有温度传感器，所述单片机接收所述温度传感器采集的温度值。
进一步地，所述箱体外还设置有摄像头，所述摄像头接收单片机的启动命令后工作，并将拍摄的视频信息或图片信息通过所述LoRa模块发送至外部LoRa终端。
进一步地，所述箱体外有设置有电机，所述电机带动所述摄像头转动，所述电机受控于所述单片机。
进一步地，所述箱体上设置有支柱，所述支柱上连接顶篷，所述摄像头位于所述顶篷下。
进一步地，所述火情采集装置包括多个所述火焰传感器，多个所述火焰传感器设置在箱体外侧，朝向不同的方向。
进一步地，所述箱体为封闭结构且为防水材料制成。
进一步地，所述火情采集装置包括电池，所述电池为太阳能电池，太阳能电池的充电板位于所述顶篷的上端。
本发明还提出一种火情采集系统，包括LoRa网关以及多个上述火情采集装置，所述LoRa网关分别与多个所述火情采集装置通过LoRa协议通信连接；所述LoRa网关通信连接外部服务器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过设置火焰传感器来检测是否有火点，使检测的结果更加直接准确；判定有火焰后，将火情信息通过LoRa模块发送出去，即使在信号不好的地方也能将火情传递出去。火焰传感器配合温度传感器，使检测的结果更加准确。该装置上还有摄像头可以采集图像信息或视频信息，将火点处进行拍照或录像发送给管理员，使管理员非常直观的了解火点的状态。多个火情采集装置连接一个LoRa网关，形成火情采集系统，可以实时采集一大片区域的火情。
附图说明
图1是本发明一实施例的火情采集装置的结构示意图；
图2是本发明一实施例的火情采集系统的结构示意图。
图中，1、箱体，2、电芯，3、火焰传感器，4、单片机，5、LoRa模块，6、存储装置，7、温度传感器，8、摄像头，9、电机，10、支柱，11、顶篷，12、火情采集装置，13、LoRa网关。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
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。
参照图1，提出本发明一实施例的火情采集装置12，包括箱体1、火焰传感器3以及设置在箱体1内的单片机4、LoRa模块5，箱体1外设置有上述火焰传感器3；单片机4接收火焰传感器3的检测值，单片机4通过LoRa模块5发送信号至外部LoRa终端。
本实施例中，箱体1是一个具有空腔的箱子，里面容纳单片机4和LoRa模块5。单片机4是具有接收数据、处理数据、发出数据功能的电子元器件。LoRa模块5是可以与外界的LoRa网关13通信连接的模块化电子元器件。火焰传感器3是检测指定波长的数量，然后依此波长的数量生成一个数值，即检测值，该检测值与指定波长的数量正相关，即指定波长的数量越多，生成的检测值越大。火焰的辐射是具有离散光谱的气体辐射和伴有连续光谱的固体辐射，其波长在0.1-10μm或更宽的范围，自然环境中白光的波长在380～780nm之间，因而火焰的光波长与白光的波长不一致，火焰传感器3检测到环境中有大量波长为0.1-10μm的光，说明有火焰。火焰传感器3一般为了避免其他信号的干扰，常利用波长<300nm的紫外线，或者火焰中特有的波长在4.4μm附近的CO2辐射光谱作为探测信号。具体的，采用热释放红外火焰检测器，由热释放探头和放大器组成，直接检测火焰中波长为4.35±0.15μm的红外光谱，检测目标比较明确，检测距离可以达到80米左右。单片机4根据火焰传感器3的检测值，判断是否有火情，如果有，就生成警示信号，并将该警示信号通过LoRa模块5发送至外部终端。火焰传感器3设置在箱体1外部，便于检测外部的火焰情况。
进一步地，箱体1内还设置有存储装置6，存储装置6通信连接单片机4。
本实施例中，存储装置6是具有存储功能的电子元器件，如存储卡、内存条等；也可以是指可以插入存储元器件的接口，如可以插入U盘的USB接口、可以插入SD卡的SD接口等。存储装置6通信连接单片机4，单片机4接收到火焰传感器3的检测值后将其存储在存储装置6内或通过存储装置6存储在其他外部存储器，这样是用于当管理员需要调用一些数据时，发送相应的命令至LoRa模块5上的单片机4，单片机4接收到该命令，则控制存储装置6上的数据通过LoRa模块5发出去。
进一步地，箱体1外还设置有温度传感器7，单片机4接收所述温度传感器7采集的温度值。
本实施例中，温度传感器7是用于检测外界的温度的传感器，该温度传感器7采用非接触式的类型。单片机4接收温度传感器7的温度值，可以是用于当火焰传感器3采集的检测值高于预设的阈值后，再控制温度传感器7采集温度值，进一步确定是否有火情。也可以是单片机4先接收温度传感器7采集的温度值，当温度值超过一定时，再确定启动火焰传感器3再采集检测值。具体的实施情况，可根据不同的环境、场合、需求来进行设置。
进一步地，箱体1外还设置有摄像头8，摄像头8接收单片机4的启动命令后工作，并将拍摄的视频信息或图片信息通过所述LoRa模块5发送至外部LoRa终端。
本实施例中，摄像头8是指可以拍照或录像的电子元器件。当单片机4判定火焰传感器3采集的检测值过高时，确定是有火情了。则发出工作的命令至摄像头8，控制摄像头8开始工作，摄像头8将检测值过高的地方进行拍照或录像，然后发送给外部的LoRa终端，管理员通过LoRa终端准确清准的了解火情处的实景状况。
进一步地，箱体1外有设置有电机9，电机9带动所述摄像头8转动，电机9受控于单片机4。
本实施例中，电机9包括定子和转子，定子固定在箱体1上，转子连接摄像头8，带动摄像头8转动。其中，转子和摄像头8可以是通过齿轮连接从而转子的转动带动摄像头8转动，也可以是通过皮带连接。因火焰传感器3采集的检测值可能与摄像头8的方向不一样，因此，设置摄像头8是可以转动的，使摄像头8可以拍摄周围的多处景象。此外，电机9接收来自单片机4的信号转动，该信号可以是单片机4判定火情的位置不是在摄像头8正前方而生成的转动信号，也可以是管理员需要查看LoRa模块5四周的情况而发出的转动信号至单片机4。
进一步地，箱体1上设置有支柱10，支柱10上连接顶篷11，摄像头8位于所述顶篷11下。
本实施例中，支柱10是长条状的硬状柱子，用于支撑顶篷11。顶篷11是一块由防水材料制成的布，在摄像头8的上方，使摄像头8不被雨水淋湿。具体的，箱体1上有四根一样长的支柱10，四个支柱10上分别固定顶篷11的四个角，顶篷11与箱体1形成一个类似亭子的空间，摄像头8在亭子里，可以拍摄外面的图像而且不被雨水淋湿。
进一步地，该火情采集装置12包括多个火焰传感器3，多个火焰传感器3设置在箱体1外侧，朝向不同的方向。
本实施例中，箱体1上设置多个火焰传感器3，比如设置四个，分别朝向东、南、西、北四个方向。这四个火焰传感器3均与单片机4连接，将采集的检测值发送给单片机4，使整个火情采集装置12可以扩大其检测范围。
进一步地，箱体1为封闭结构且为防水材料制成。
本实施例中，箱体1呈封闭结构且为防水材料制成，可以保护内部的电子元器件如单片机4、LoRa模块5不被雨水淋湿，防止损坏。
进一步地，火情采集装置12还包括电池，电池为太阳能电池，太阳能电池的充电板位于顶篷11的上端。
本实施例中，太阳能电池是可以将太阳能转换成电能的电池。太阳能电池包括电芯2和充电板，充电板用于将太阳能转换成电能，电芯2用于将电能存储起来。太阳能电池的电芯2为上述电子元器件提供电源。太阳能电池加长了该火情采集装置12的户外使用时间，非常适用于该火情采集装置12。
参照图2，本发明还提出一种火情采集系统，包括多个上述的火情采集装置12以及LoRa网关13，LoRa网关13分别与多个火情采集装置12通过LoRa协议通信连接；LoRa网关13通信连接外部服务器。
本实施例中，一个LoRa网关13连接了多个火情采集装置12，具体的，是LoRa网关13和LoRa模块5通过LoRa协议通信连接。LoRa网关13接收火情采集装置12发来的火情信息后，发送至外部服务器，管理人员访问服务器即可以及时、迅速的了解火情信息。LoRa模块5与LoRa网关13的通信连接稳定，在没有外界网络信号的时候也可以顺利的连通传递信号，适用于在信号不好的地方。
综上所述，本发明的火情采集装置12通过设置火焰传感器3来检测是否有火点，使检测的结果更加直接准确；判定有火焰后，将火情信息通过LoRa模块5发送出去，即使在信号不好的地方也能将火情传递出去。火焰传感器3配合温度传感器7，使检测的结果更加准确。该装置上还有摄像头8可以采集图像信息或视频信息，将火点处进行拍照或录像发送给管理员，使管理员非常直观的了解火点的状态。多个火情采集装置12连接一个LoRa网关13，形成火情采集系统，可以实时采集一大片区域的火情。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种火情采集装置，其特征在于，包括箱体、火焰传感器以及设置在箱体内的单片机、LoRa模块，所述箱体外设置有所述火焰传感器；
所述单片机接收所述火焰传感器的检测值，所述单片机通过所述LoRa模块发送信号至外部LoRa终端。
2.如权利要求1所述的火情采集装置，其特征在于，所述箱体内还设置有存储装置，所述存储装置通信连接所述单片机。
3.如权利要求1所述的火情采集装置，其特征在于，所述箱体外还设置有温度传感器，所述单片机接收所述温度传感器采集的温度值。
4.如权利要求1所述的火情采集装置，其特征在于，所述箱体外还设置有摄像头，所述摄像头接收单片机的启动命令后工作，并将拍摄的视频信息或图片信息通过所述LoRa模块发送至外部LoRa终端。
5.如权利要求4所述的火情采集装置，其特征在于，所述箱体外有设置有电机，所述电机带动所述摄像头转动，所述电机受控于所述单片机。
6.如权利要求4所述的火情采集装置，其特征在于，所述箱体上设置有支柱，所述支柱上连接顶篷，所述摄像头位于所述顶篷下。
7.如权利要求1所述的火情采集装置，其特征在于，包括多个所述火焰传感器，多个所述火焰传感器设置在箱体外侧，朝向不同的方向。
8.如权利要求1所述的火情采集装置，其特征在于，所述箱体为封闭结构且为防水材料制成。
9.如权利要求6所述的火情采集装置，其特征在于，还包括电池，所述电池为太阳能电池，太阳能电池的充电板位于所述顶篷的上端。
10.一种火情采集系统，其特征在于，包括LoRa网关以及多个如权利要求1-9任一项所述的火情采集装置，所述LoRa网关分别与多个所述火情采集装置通过LoRa协议通信连接；所述LoRa网关通信连接外部服务器。
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