CN110379117A - 一种基于红外温度成像仪的无人机火灾侦查系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于红外温度成像仪的无人机火灾侦查系统，包括控制终端、预设在监控区域内的多个监控点以及受驱动飞向所述监控点采集图像信息的无人机，其中：每一所述监控点均包括嵌入式短信模块GSM Modem、定位模块、基于双金属片的温度检测模块和电源串联构成的报警电路，所述嵌入式短信模块GSM Modem与所述控制终端通讯连接；所述无人机上固定有红外温度成像仪和通讯模块，所述红外温度成像仪通过通讯模块与所述控制终端通讯连接。本发明的侦查系统可快速准确的定位起火点。
Description
技术领域
本发明涉及火灾预防技术领域，特别是涉及一种基于红外温度成像仪的无人机火灾侦查系统。
背景技术
森林火灾是世界性的林业重要灾害之一，一年四季都有可能发生，不仅造成森林资源的重大损失，而且还会带来严重的环境污染。森林火灾具有突发性随机性、损失大及产生的原因多等特点，如何及时发现火情以控制火势至关重要。
目前，国内许多省市林业部门正开始建立基于无线远程视频森林防火监控系统。视频监控设备在功能、性能上的局限性智能性差及图像信号处理的复杂性等,使各类视频监控系统存在报警信息不及时、精度差、报警响应时间长和正确报警率低等缺陷。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的视频监控系统预防火灾有延时、精准度差等问题，而提供一种基于红外温度成像仪的无人机火灾侦查系统。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种基于红外温度成像仪的无人机火灾侦查系统，包括控制终端、预设在监控区域内的多个监控点以及受驱动飞向所述监控点采集图像信息的无人机，其中：
每一所述监控点均包括嵌入式短信模块GSM Modem、定位模块、基于双金属片的温度检测模块和电源串联构成的报警电路，所述嵌入式短信模块GSM Modem与所述控制终端通讯连接；所述无人机上固定有红外温度成像仪和通讯模块，所述红外温度成像仪通过通讯模块与所述控制终端通讯连接。
在上述技术方案中，所述无人机与所述控制终端通讯连接以受所述控制终端控制。
在上述技术方案中，所述无人机由监控人员人为控制。
在上述技术方案中，所述温度检测模块包括上金属片和下温度感应面，所述上金属片为双层机构，包括主动层和被动层，温度发生变化时，所述主动层的形变要大于所述被动层的形变，双金属片的整体就会向被动层一侧弯曲，所述上金属片的端部固定设有触点，当所述触点接触所述下温度感应面时，所述报警电路接通。
在上述技术方案中，所述主动层的材质为FeNiCr，所述被动层的材质为Ni34。FeNiCr焊接性好，成本低。
在上述技术方案中，所述上金属片和所述下温度感应面均为条形结构。便于弯曲形变的发生。
在上述技术方案中，林场中每5-10m2内设置一监控点。由此可保证火情发生时，第一时间传递报警信息和定位信息。
在上述技术方案中，所述嵌入式短信模块GSM Modem、定位模块、通讯模块、自动拨号器和电源装配在保护箱内，所述触点开关装配在所述保护箱外。装配在保护箱内的电器件可得到有效保护，触点开关装配在箱外，可灵敏的感受环境温度的变化。
在上述技术方案中，所述监控区域内设置多个无人机，每一无人机与所述控制终端通讯连接。当报警电路向所述控制终端发送报警信息时，控制终端控制距离起火点最近的无人机工作采集该区域的红外图像。
在上述技术方案中，所述定位模块的型号为LY-800B。该型号定位器即可满足定位需求，而且成本低，便于推广应用。
在上述技术方案中，所述红外温度成像仪为IRay S121红外探测器。该红外探测器便于安装，且满足探测需求。
在上述技术方案中，所述IRay S121红外探测器固定安装在所述无人机的腹部。可良好的采集红外信号。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本系统中利用受驱动飞向所述监控点采集图像信息的无人机采集火情信息，相比较于卫星系统采集图像信息，所需成本更低，而且无人机进行在相对低空的环境下采集图像信息，精准度更高，另外，相对于视频监控，本侦查系统可在第一时间内发现火情。
2.温度检测模块利用温度发生变化时，所述主动层的形变要大于所述被动层的形变的原理，通过触点开关触发报警电路的开断，可灵敏的感受温度的变化，提高报警系统的精准度，由此在第一时间发现火情并在第一时间进行控制。
3.所述嵌入式短信模块GSM Modem、定位模块、通讯模块、自动拨号器和电源装配在保护箱内，保护箱的设置可有效保护监控点上的电子元器件，延长使用寿命，并且所述触点开关装配在所述保护箱外，可灵敏感知环境温度变化。
4.所述无人机既可以与所述控制终端通讯连接以受所述控制终端控制，也可以由监控人员人为控制。通过控制终端控制使得本申请的侦察系统更加智能化，通过人为监控可降低成本，但需要专人监管，但这种实现方式均可实现本申请中快速发现火情的目的。
附图说明
图1所示为无人机火灾侦查系统的结构示意图。
图2所示为温度检测模块的结构示意图。
图3是无人机的结构示意图。
图中：1-控制终端，2-无人机，3-红外温度成像仪，4-通讯模块，5-上金属片，6-下温度感应面，7-触点。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。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。
实施例1
一种基于红外温度成像仪的无人机火灾侦查系统，包括控制终端1、预设在监控区域内的多个监控点以及受驱动飞向所述监控点采集图像信息的无人机2，其中：
每一所述监控点均包括嵌入式短信模块GSM Modem、定位模块、基于双金属片的温度检测模块和电源串联构成的报警电路，所述嵌入式短信模块GSM Modem与所述控制终端1通讯连接；所述无人机2上固定有红外温度成像仪3和通讯模块4，所述红外温度成像仪3通过通讯模块4与所述控制终端1通讯连接。
工作方式：
当监控区域(森林)内有火情发生时，温度检测模块触发报警电路接通，嵌入式短信模块GSM Modem向所述控制终端1发送报警信息，并通过定位模块向所述控制终端1发送监控点所处位置信息。
作为优选方式，所述无人机2与所述控制终端1通讯连接以受所述控制终端1控制。控制终端1接收报警信息并将位置信息发送至无人机2(火灾侦查无人机2)，控制无人机2携带红外温度成像仪3飞至该位置上方，采集图像信息，并通过所述通讯模块4将所述图像信息回传到控制终端1，所述控制终端1根据热图像的温度分布，可以判断是否起火，还能探测出火的位置、火场面积，从而估计火势。
作为优选方式，所述无人机2由监控人员人为控制。控制终端1接收报警信息并将位置信息显示至显示器上，监控人员人为控制无人机2飞向该位置信息采集图像信息。
实施例2
一种基于红外温度成像仪的无人机火灾侦查系统，包括控制终端1、与所述控制终端1通讯的无人机2以及预设在监控区域内的多个监控点，其中：
所述监控点包括基于嵌入式短信模块GSM Modem、定位模块、基于双金属片的温度检测模块和电源串联构成的报警电路，所述嵌入式短信模块GSM Modem与所述控制终端1通讯连接。
所述无人机2上固定有红外温度成像仪3和通讯模块4，所述红外温度成像仪3通过通讯模块4与所述控制终端1通讯连接。
所述温度检测模块包括上金属片5和下温度感应面6，所述上金属片5为双层机构，包括主动层和被动层，温度发生变化时，所述主动层的形变要大于所述被动层的形变，双金属片的整体就会向被动层一侧弯曲，所述上金属片5的端部固定设有触点7，当所述触点7接触所述下温度感应面6时，所述报警电路接通。
作为优选方式，所述主动层的材质为FeNiCr，所述被动层的材质为Ni34。FeNiCr焊接性好，成本低。
作为优选方式，所述上金属片5和所述下温度感应面6均为条形结构。便于弯曲形变的发生。
作为优选方式，林场中每5-10m2内设置一监控点。由此可保证火情发生时，第一时间传递报警信息和定位信息。
作为优选方式，所述嵌入式短信模块GSM Modem、定位模块、通讯模块4、自动拨号器和电源装配在保护箱内，所述触点7开关装配在所述保护箱外。装配在保护箱内的电器件可得到有效保护，触点7开关装配在箱外，可灵敏的感受环境温度的变化。
实施例3
一种基于红外温度成像仪的无人机火灾侦查系统，包括控制终端1、与所述控制终端1通讯连接的无人机2以及预设在监控区域内的多个监控点，其中：
每一所述监控点包括嵌入式短信模块GSM Modem、定位模块、基于双金属片的温度检测模块和电源串联构成的报警电路，所述嵌入式短信模块GSM Modem与所述控制终端1通讯连接；所述无人机2上固定有红外温度成像仪3和通讯模块4，所述红外温度成像仪3通过通讯模块4与所述控制终端1通讯连接。
嵌入式短信模块GSM Modem是一款基于移动GSM短消息平台、工业级通讯模块的终端。它利用GSM移动通信网络的短信息业务为用户搭建一个超远距离的数据输平台。标准工业规格设计，具有中英文短信功能。直接与用户设备连接，实现短消息收发功能。
作为优选方式，所述监控区域内设置多个无人机2，每一无人机2与所述控制终端1通讯连接。当报警电路向所述控制终端1发送报警信息时，控制终端1控制距离起火点最近的无人机2工作采集该区域的红外图像。
作为优选方式，所述定位模块的型号为LY-800B。该型号定位器即可满足定位需求，而且成本低，便于推广应用。LY-800B定位器基于国际芯片架构产品，符合JT808标准，GPRS、SMS双通道，TCP和UDP双模式工作，GPS反射波定位，基站辅助定位，防遮拦能力强，功耗低。
作为优选方式，所述红外温度成像仪3为IRay S121红外探测器。该红外探测器便于安装，且满足探测需求。
作为优选方式，所述IRay S121红外探测器固定安装在所述无人机2的腹部。可良好的采集红外信号。
IRay S121红外探测器采用氧化钒非制冷红外焦平面阵列，阵列规模为1024×768，像元间距14μm，帧频30Hz，采用陶瓷封装，工作温度为-40℃～+85℃。
模块之间的连接：每一所述监控点包括嵌入式短信模块GSM Modem、定位模块、基于双金属片的温度检测模块和电源串联构成的报警电路，所述嵌入式短信模块GSM Modem与所述控制终端1通讯连接；所述无人机2上固定有红外温度成像仪3和通讯模块4，所述红外温度成像仪3通过通讯模块4与所述控制终端1通讯连接。所述监控区域内设置多个无人机2，每一无人机2与所述控制终端1通讯连接。当报警电路向所述控制终端1发送报警信息时，控制终端1控制距离起火点最近的无人机2工作采集该区域的红外图像。
为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。
而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于红外温度成像仪的无人机火灾侦查系统，其特征在于，包括控制终端、预设在监控区域内的多个监控点以及受驱动飞向所述监控点采集图像信息的无人机，其中：
每一所述监控点均包括嵌入式短信模块GSM Modem、定位模块、基于双金属片的温度检测模块和电源串联构成的报警电路，所述嵌入式短信模块GSM Modem与所述控制终端通讯连接；所述无人机上固定有红外温度成像仪和通讯模块，所述红外温度成像仪通过通讯模块与所述控制终端通讯连接。
2.如权利要求1所述的无人机火灾侦查系统，其特征在于，所述无人机与所述控制终端通讯连接以受所述控制终端控制。
3.如权利要求1所述的无人机火灾侦查系统，其特征在于，所述无人机由监控人员人为控制。
4.如权利要求1所述的无人机火灾侦查系统，其特征在于，所述温度检测模块包括上金属片和下温度感应面，所述上金属片为双层机构，包括主动层和被动层，温度发生变化时，所述主动层的形变要大于所述被动层的形变，双金属片的整体就会向被动层一侧弯曲，所述上金属片的端部固定设有触点，当所述触点接触所述下温度感应面时，所述报警电路接通。
5.如权利要求4所述的无人机火灾侦查系统，其特征在于，所述主动层的材质为FeNiCr，所述被动层的材质为Ni34。
6.如权利要求4所述的无人机火灾侦查系统，其特征在于，所述上金属片和所述下温度感应面均为条形结构。
7.如权利要求1所述的无人机火灾侦查系统，其特征在于，林场中每5-10m2内设置一监控点。
8.如权利要求1所述的无人机火灾侦查系统，其特征在于，所述监控区域内设置多个无人机，每一无人机与所述控制终端通讯连接。
9.如权利要求1所述的无人机火灾侦查系统，其特征在于，所述红外温度成像仪为IRayS121红外探测器。
10.如权利要求9所述的无人机火灾侦查系统，其特征在于，所述IRay S121红外探测器固定安装在所述无人机的腹部。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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