CN109949548B - 基于图像分析的气候危情报警平台 - Google Patents

Abstract

本发明的基于图像分析的气候危情报警平台，包括地表，所述地表设置有开口向上的第一空腔，所述第一空腔内设置有机身，所述机身顶端设置有开口向右的第二空腔，所述第二空腔内设置有摆动驱动装置，所述第二空腔底端连通设置有第三空腔；本发明的基于图像分析的气候危情报警平台动能利用率高，设备功能丰富，同时利用机械结构进行动能转换，设备反应灵敏，使用寿命长，设备运行时间久，监测效率高，设备自动化程度高，维护简单。

Description

基于图像分析的气候危情报警平台

技术领域

本发明涉及气候分析领域，具体是一种基于图像分析的气候危情报警平台。

背景技术

人们对于危险的天气的监测总是很严密的，然而龙卷风的不确定因素过多导致监测时较为困难，同时龙卷风产生的破坏力过大，进行定向采集信息便十分困难，一般进行龙卷风预警时，需要进行大规模撤散，如果能提前测量到龙卷风大致的侵袭范围、移动速度，偏转角度等信息，即可提前进行疏散；

为此，有必要设计基于图像分析的气候危情报警平台及其使用设备来解决以上问题，在实现其基本功能同时，设备能定向采集多种数据，并利用机械结构对设备进行自我防护。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供基于图像分析的气候危情报警平台，其能够解决上述现在技术中的问题。

本发明是通过以下技术方案来实现的：本发明的基于图像分析的气候危情报警平台，包括地表，所述地表设置有开口向上的第一空腔，所述第一空腔内设置有机身，所述机身顶端设置有开口向右的第二空腔，所述第二空腔内设置有摆动驱动装置，所述第二空腔底端连通设置有第三空腔，所述第三空腔底壁内设置有第四空腔，所述第四空腔与所述第三空腔之间设置有转动信息采集装置，所述第四空腔底壁内设置有第五空腔，所述第五空腔与所述第一空腔之间连通设置有第六空腔，所述第五空腔右侧连通设置有第七空腔，所述第五空腔与所述第一空腔之间设置有伸缩预警装置。

其中，所述摆动驱动装置包括所述第二空腔，所述第二空腔顶壁转动设置有向下延伸的第一转轴，所述第一转轴与顶端设置有第一扭簧，所述第一转轴外表面固定设置有伸出所述机身的长轴，所述长轴内上下贯穿设置有第八空腔，所述第八空腔与所述机身外侧转动设置有第二转轴，所述第八空腔内的所述第二转轴末端固定设置有第一圆形齿轮，所述机身外侧的所述第二转轴末端固定设置有风轮。

其中，所述转动信息采集装置包括所述第三空腔，所述第三空腔与所述机身外侧之间连通设置有拍摄孔，所述第三空腔左侧顶端固定设置有透光玻璃，所述第三空腔与所述第四空腔之间转动设置有第三转轴，所述第三空腔内的所述第三转轴末端固定设置有第一转盘，所述第一转盘顶面固定设置有与所述第一圆形齿轮相啮合的环形齿条，所述第一转盘左端固定设置有第一固定块，所述第一固定块内设置有转动腔，所述转动腔内转动设置有前后延伸的第四转轴，所述第四转轴与所述转动腔后侧端壁之间设置有第二扭簧，所述第四转轴外表面固定设置有第二固定块，所述第二固定块顶端固定设置有配重块，所述配重块右端固定设置有第一永磁铁，所述转动腔右侧端壁固定设置有与所述第一永磁铁相吸引的第二永磁铁，所述第二固定块左端固定设置有红外监控头，所述第二固定块右端固定设置有彩色拍摄头，所述第四空腔内的所述第三转轴末端固定设置有第二转盘，所述第二转盘左右对称设置有齿块，所述齿块与所述第二转盘之间固定连接有第一弹簧。

优选地，所述伸缩预警装置包括所述第四空腔，所述第四空腔与所述第五空腔之间转动设置有花键套，所述第四空腔内的所述花键套末端固定设置有第三转盘，所述第三转盘顶面固定设置有与所述齿块相配合的内齿环，所述第五空腔底壁固定设置有驱动电机，所述驱动电机动力连接有向上延伸的第五转轴，所述第五转轴外表面固定设置有螺杆，所述第五转轴通过第二弹簧连接有与所述花键套相配合的花键轴，所述花键轴外表面固定设置有第四转盘，所述第五空腔内滑动设置有第一滑块，所述第一滑块内设置有与所述螺杆啮合的螺纹，所述第一滑块左侧端面固定设置有第一齿条，所述第五空腔右侧底壁连通设置有第一滑动槽，所述第一滑动槽内滑动设置有第二滑块，所述第七空腔底壁连通设置有第二滑动槽，所述第二滑动槽内滑动设置有第三滑块，所述第三滑块与所述第二滑块之间传动设置有液压管道，所述第三滑块右侧端壁内固定设置有复位机构，所述第七空腔内转动设置有前后延伸的第六转轴，所述第六转轴外表面固定设置有位于所述第四转盘、所述第三滑块顶端的第三固定块，所述第六空腔内转动设置有前后延伸的第七转轴，所述第七转轴外表面固定设置有与所述第一齿条相配合的第二圆形齿轮，所述第一空腔左右端壁固定设置有与所述第二圆形齿轮相啮合的第二齿条，所述机身与所述第一空腔之间固定连接有第三弹簧，所述机身底面固定设置有第一通电块，所述第一空腔底面固定设置有与所述第一通电块相配合的第二通电块，所述第二通电块通过电缆连接到所图像控制中心中。

综上所述，本发明的有益效果是：本发明的基于图像分析的气候危情报警平台动能利用率高，设备功能丰富，同时利用机械结构进行动能转换，设备反应灵敏，使用寿命长，设备运行时间久，监测效率高，设备自动化程度高，维护简单。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的具体实施例及附图作以详细描述。

图1为本发明的基于图像分析的气候危情报警平台的整体结构示意图；

图2为图1中A的放大结构示意图；

图3为图1中B的放大结构示意图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图1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设备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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图1-3所示，本发明的基于图像分析的气候危情报警平台，包括地表109，所述地表109设置有开口向上的第一空腔119，所述第一空腔119内设置有机身100，所述机身100顶端设置有开口向右的第二空腔140，所述第二空腔140内设置有摆动驱动装置，所述第二空腔140底端连通设置有第三空腔103，所述第三空腔103底壁内设置有第四空腔105，所述第四空腔105与所述第三空腔103之间设置有转动信息采集装置，所述第四空腔105底壁内设置有第五空腔108，所述第五空腔108与所述第一空腔119之间连通设置有第六空腔112，所述第五空腔108右侧连通设置有第七空腔134，所述第五空腔108与所述第一空腔119之间设置有伸缩预警装置。

下面，将会详细地介绍用于实现所述摆动驱动装置的具体实现方式，所述摆动驱动装置包括所述第二空腔140，所述第二空腔140顶壁转动设置有向下延伸的第一转轴141，所述第一转轴141与顶端设置有第一扭簧101，所述第一转轴141外表面固定设置有伸出所述机身100的长轴137，所述长轴137内上下贯穿设置有第八空腔156，所述第八空腔156与所述机身100外侧转动设置有第二转轴138，所述第八空腔156内的所述第二转轴138末端固定设置有第一圆形齿轮155，所述机身100外侧的所述第二转轴138末端固定设置有风轮139。

接下来，参考图1-3来详细介绍本申请的转动信息采集装置，所述转动信息采集装置包括所述第三空腔103，所述第三空腔103与所述机身100外侧之间连通设置有拍摄孔104，所述第三空腔103左侧顶端固定设置有透光玻璃102，所述第三空腔103与所述第四空腔105之间转动设置有第三转轴152，所述第三空腔103内的所述第三转轴152末端固定设置有第一转盘143，所述第一转盘143顶面固定设置有与所述第一圆形齿轮155相啮合的环形齿条142，所述第一转盘143左端固定设置有第一固定块144，所述第一固定块144内设置有转动腔145，所述转动腔145内转动设置有前后延伸的第四转轴150，所述第四转轴150与所述转动腔145后侧端壁之间设置有第二扭簧149，所述第四转轴150外表面固定设置有第二固定块151，所述第二固定块151顶端固定设置有配重块146，所述配重块146右端固定设置有第一永磁铁147，所述转动腔145右侧端壁固定设置有与所述第一永磁铁147相吸引的第二永磁铁154，所述第二固定块151左端固定设置有红外监控头148，所述第二固定块151右端固定设置有彩色拍摄头153，所述第四空腔105内的所述第三转轴152末端固定设置有第二转盘157，所述第二转盘157左右对称设置有齿块159，所述齿块159与所述第二转盘157之间固定连接有第一弹簧158。

有益地，如图1与图3所示，所述伸缩预警装置包括所述第四空腔105，所述第四空腔105与所述第五空腔108之间转动设置有花键套106，所述第四空腔105内的所述花键套106末端固定设置有第三转盘161，所述第三转盘161顶面固定设置有与所述齿块159相配合的内齿环160，所述第五空腔108底壁固定设置有驱动电机116，所述驱动电机116动力连接有向上延伸的第五转轴115，所述第五转轴115外表面固定设置有螺杆126，所述第五转轴115通过第二弹簧135连接有与所述花键套106相配合的花键轴107，所述花键轴107外表面固定设置有第四转盘136，所述第五空腔108内滑动设置有第一滑块128，所述第一滑块128内设置有与所述螺杆126啮合的螺纹127，所述第一滑块128左侧端面固定设置有第一齿条110，所述第五空腔108右侧底壁连通设置有第一滑动槽123，所述第一滑动槽123内滑动设置有第二滑块124，所述第七空腔134底壁连通设置有第二滑动槽131，所述第二滑动槽131内滑动设置有第三滑块130，所述第三滑块130与所述第二滑块124之间传动设置有液压管道125，所述第三滑块130右侧端壁内固定设置有复位机构129，所述第七空腔134内转动设置有前后延伸的第六转轴133，所述第六转轴133外表面固定设置有位于所述第四转盘136、所述第三滑块130顶端的第三固定块132，所述第六空腔112内转动设置有前后延伸的第七转轴114，所述第七转轴114外表面固定设置有与所述第一齿条110相配合的第二圆形齿轮113，所述第一空腔119左右端壁固定设置有与所述第二圆形齿轮113相啮合的第二齿条111，所述机身100与所述第一空腔119之间固定连接有第三弹簧118，所述机身100底面固定设置有第一通电块117，所述第一空腔119底面固定设置有与所述第一通电块117相配合的第二通电块120，所述第二通电块120通过电缆121连接到所图像控制中心122中。

下面，申请人将会参考附图1-3以及上面描述的本申请的基于图像分析的气候危情报警平台的具体组成来详细介绍本申请的基于图像分析的气候危情报警平台：首先，在初始状态时，所述长轴137未摆动，所述第一永磁铁147与所述第二永磁铁154吸引所述第二固定块151呈垂直状态，所述花键套106与所述花键轴107传动配合，所述第一滑块128位于所述螺杆126顶端，所述风轮139只进行单向转动，所述第二滑块124伸入所述第五空腔108中，所述第一通电块117与所述第二通电块120未接触配合。

本发明的设备在开始工作时候设备通电，所述设备分布在各个区域中，在所述图像控制中心122中形成点阵图，当所述设备不收到龙卷风侵袭时，所述长轴137不摆动，所述风轮139转动速度较慢，所述风轮139带动所述第一圆形齿轮155转动，所述第一圆形齿轮155带动所述第一转盘143转动，所述第一转盘143转动较慢时，所述第一永磁铁147与所述第二永磁铁154继续吸引，所述第二固定块151仍处于垂直状态，所述红外监控头148通过所述拍摄孔104检测所述设备外侧的环境，同时所述齿块159不与所述内齿环160啮合，所述伸缩预警装置不启用；

当所述设备受到龙卷风侵袭时，所述风轮139转动速度较快，所述风轮139带动所述第一转盘143快速转动，当所述第一转盘143快速转动时，所述第一转盘143对所述第二固定块151中的离心力变大，在所述配重块146与离心力的作用下所述配重块146克服所述第一永磁铁147与所述第二永磁铁154的吸引力向外偏转，所述第二固定块151偏转使所述红外监控头148朝下，所述彩色拍摄头153面向所述透光玻璃102，所述彩色拍摄头153开始进行拍照操作，同时所述环形齿条142带动所述第二转盘157转动，所述第二转盘157转动速度大使所述齿块159远离所述第二转盘157并与所述内齿环160啮合，所述第二转盘157带动所述内齿环160转动，所述内齿环160带动所述第三转盘161转动，所述第三转盘161带动所述花键轴107转动，所述花键轴107带动所述螺杆126转动，所述螺杆126通过所述螺纹127带动所述第一滑块128向下滑动，当所述第一滑块128下滑至所述第五空腔108底端时，所述第一滑块128挤压所述第二滑块124，所述第二滑块124通过所述液压管道125带动所述第三滑块130向上滑动，所述第三滑块130顶压所述第三固定块132一端使所述第四转盘136向下滑动，所述第四转盘136向下滑动使所述花键轴107与所述花键套106断开传动配合，此时所述第一滑块128锁死在所述第五空腔108底端，同时所述第一滑块128向下滑动通过所述第二圆形齿轮113带动所述机身100整体收缩至所述第一空腔119中，所述第一通电块117与所述第二通电块120接触配合后传递信号至所述图像控制中心122中，所述图像控制中心122中可通过点阵图观察到所述区域中设备位于龙卷风的情况，通过点阵图可分析出龙卷风大致经过的区域与移动速度，同时还可根据龙卷风中心位置可判断出龙卷风侵袭的范围；

当龙卷风消失后，所述设备在人工修检和照片等数据提取后，开启所述驱动电机116，所述设备恢复初始状态，继续工作。

通过上面的详细分析可以看出，所述设备利用传动转换机构动能能转换，设备动能利用率高，同时设备进行数据采集以及防强风操作，设备反应灵敏，使用寿命长，设备可进行长时间工作，监测时间长，效率高，设备进行龙卷风定向拍照，无需大规模拍照然后进行筛选的过程，数据采集准确，数据采集量多，设备生产成本低，自动化程度高。

因此，本发明的基于图像分析的气候危情报警平台动能利用率高，设备功能丰富，同时利用机械结构进行动能转换，设备反应灵敏，使用寿命长，设备运行时间久，监测效率高，设备自动化程度高，维护简单。

综上所述，仅为发明的具体实施方式，但发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在发明的保护范围之内。因此，发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (1)

1.基于图像分析的气候危情报警平台，包括地表，所述地表设置有开口向上的第一空腔，其特征在于：所述第一空腔内设置有机身，所述机身顶端设置有开口向右的第二空腔，所述第二空腔内设置有摆动驱动装置，所述第二空腔底端连通设置有第三空腔，所述第三空腔底壁内设置有第四空腔，所述第四空腔与所述第三空腔之间设置有转动信息采集装置，所述第四空腔底壁内设置有第五空腔，所述第五空腔与所述第一空腔之间连通设置有第六空腔，所述第五空腔右侧连通设置有第七空腔，所述第五空腔与所述第一空腔之间设置有伸缩预警装置；

所述摆动驱动装置包括所述第二空腔，所述第二空腔顶壁转动设置有向下延伸的第一转轴，所述第一转轴与顶端设置有第一扭簧，所述第一转轴外表面固定设置有伸出所述机身的长轴，所述长轴内上下贯穿设置有第八空腔，所述第八空腔与所述机身外侧转动设置有第二转轴，所述第八空腔内的所述第二转轴末端固定设置有第一圆形齿轮，所述机身外侧的所述第二转轴末端固定设置有风轮；

所述转动信息采集装置包括所述第三空腔，所述第三空腔与所述机身外侧之间连通设置有拍摄孔，所述第三空腔左侧顶端固定设置有透光玻璃，所述第三空腔与所述第四空腔之间转动设置有第三转轴，所述第三空腔内的所述第三转轴末端固定设置有第一转盘，所述第一转盘顶面固定设置有与所述第一圆形齿轮相啮合的环形齿条，所述第一转盘左端固定设置有第一固定块，所述第一固定块内设置有转动腔，所述转动腔内转动设置有前后延伸的第四转轴，所述第四转轴与所述转动腔后侧端壁之间设置有第二扭簧，所述第四转轴外表面固定设置有第二固定块，所述第二固定块顶端固定设置有配重块，所述配重块右端固定设置有第一永磁铁，所述转动腔右侧端壁固定设置有与所述第一永磁铁相吸引的第二永磁铁，所述第二固定块左端固定设置有红外监控头，所述第二固定块右端固定设置有彩色拍摄头，所述第四空腔内的所述第三转轴末端固定设置有第二转盘，所述第二转盘左右对称设置有齿块，所述齿块与所述第二转盘之间固定连接有第一弹簧；

所述伸缩预警装置包括所述第四空腔，所述第四空腔与所述第五空腔之间转动设置有花键套，所述第四空腔内的所述花键套末端固定设置有第三转盘，所述第三转盘顶面固定设置有与所述齿块相配合的内齿环，所述第五空腔底壁固定设置有驱动电机，所述驱动电机动力连接有向上延伸的第五转轴，所述第五转轴外表面固定设置有螺杆，所述第五转轴通过第二弹簧连接有与所述花键套相配合的花键轴，所述花键轴外表面固定设置有第四转盘，所述第五空腔内滑动设置有第一滑块，所述第一滑块内设置有与所述螺杆啮合的螺纹，所述第一滑块左侧端面固定设置有第一齿条，所述第五空腔右侧底壁连通设置有第一滑动槽，所述第一滑动槽内滑动设置有第二滑块，所述第七空腔底壁连通设置有第二滑动槽，所述第二滑动槽内滑动设置有第三滑块，所述第三滑块与所述第二滑块之间传动设置有液压管道，所述第三滑块右侧端壁内固定设置有复位机构，所述第七空腔内转动设置有前后延伸的第六转轴，所述第六转轴外表面固定设置有位于所述第四转盘、所述第三滑块顶端的第三固定块，所述第六空腔内转动设置有前后延伸的第七转轴，所述第七转轴外表面固定设置有与所述第一齿条相配合的第二圆形齿轮，所述第一空腔左端壁固定设置有与所述第二圆形齿轮相啮合的第二齿条，所述机身与所述第一空腔之间固定连接有第三弹簧，所述机身底面固定设置有第一通电块，所述第一空腔底面固定设置有与所述第一通电块相配合的第二通电块，所述第二通电块通过电缆连接到所图像控制中心中；当所述设备受到龙卷风侵袭时，所述风轮转动速度较快，所述风轮带动所述第一转盘快速转动，当所述第一转盘快速转动时，所述第一转盘对所述第二固定块中的离心力变大，在所述配重块与离心力的作用下所述配重块克服所述第一永磁铁与所述第二永磁铁的吸引力向外偏转，所述第二固定块偏转使所述红外监控头朝下，所述彩色拍摄头面向所述透光玻璃，所述彩色拍摄头开始进行拍照操作，同时所述环形齿条带动所述第二转盘转动，所述第二转盘转动速度大使所述齿块远离所述第二转盘并与所述内齿环啮合，所述第二转盘带动所述内齿环转动，所述内齿环带动所述第三转盘转动，所述第三转盘带动所述花键轴转动，所述花键轴带动所述螺杆转动，所述螺杆通过所述螺纹带动所述第一滑块向下滑动，当所述第一滑块下滑至所述第五空腔底端时，所述第一滑块挤压所述第二滑块，所述第二滑块通过所述液压管道带动所述第三滑块向上滑动，所述第三滑块顶压所述第三固定块一端使所述第四转盘向下滑动，所述第四转盘向下滑动使所述花键轴与所述花键套断开传动配合，此时所述第一滑块锁死在所述第五空腔底端，同时所述第一滑块向下滑动通过所述第二圆形齿轮带动所述机身整体收缩至所述第一空腔中，所述第一通电块与所述第二通电块接触配合后传递信号至所述图像控制中心中，所述图像控制中心中通过点阵图观察到区域中设备位于龙卷风的情况，通过点阵图分析出龙卷风经过的区域与移动速度，同时根据龙卷风中心位置判断出龙卷风侵袭的范围。

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