CN111337084A - 一种山区用的火灾预防监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种山区用的火灾预防监测装置，属于火灾预防监测技术领域，一种山区用的火灾预防监测装置，包括监测塔和固定连接于监测塔上的操作室，所述操作室上安装有风速风向传感器和风车，所述监测塔的一侧侧壁上固定连接有升降板，通过在监测塔的底端部设置塔底防火罩与防火隔离层所构成的塔体防护机构，塔底防火罩与防火隔离层对塔体起到一定的防火隔离作用，通过将环境监测箱上的排气管与热成像摄像头上的鼓风防护罩相连通，从环境监测箱内导出的空气从鼓风防护罩内壁导出，配合导流管以及加热机构协调，有效通过气体对热成像摄像头的镜头端面处进行散热或者对镜头端面的结冰层、霜露进行解除，在一定程度上对热成像摄像头起到保护作用。
Description
技术领域
本发明涉及火灾预防监测技术领域，更具体地说，涉及一种山区用的火灾预防监测装置。
背景技术
山区火灾是山区森林最危险的敌人，也是林业最可怕的灾害，它会给山区森林带来最有害，最具有毁灭性的后果。山区火灾不但烧毁成片的森林，伤害山间生存的动物，而且还降低森林的繁殖能力，引起土壤的贫瘠并破坏森林涵养水源，甚至会导致山区生态环境失去平衡。因此，有必要对专业人员对山区进行探测观察与预警，避免火灾的发生和扩大，对森林造成毁坏。
传统的森林防火监测，主要采用人工观望和卫星遥感方式。人工观望方式是在制高点设立观望塔，值班人员24小时轮流值班，由于人力无法精确的进行监测，会使得许多火情未能及早发现，延误灭火时间，造成严重后果。现有先进技术中往往采用卫星遥感方式来进行监测，是通过对遥感照片的处理后发现火灾，但卫星只能发现较大区域的火灾，在火灾早期无法发现。
现有的监测设备还无法有效且精确的判断火灾发生地，无法有效的组织在一起参与灭火工作，可能因为错误判断而使自己本人处于危险之中，一些山区会根据实际情况建立监测塔，若将监测塔直接建立在森林内，当森林在监测塔附近失火后，也难以保证监测塔的安全；此外，随着现有技术中热成像设备的运用，越来越多的监测塔架设热成像设备对森林进行监测，但在酷暑或者严寒等恶劣环境下，容易对热成像设备造成损坏，尤其针对严寒地区、或者在所属山区的冬季，成像设备上容易覆冰，若成像面上附着有坚硬的附着介质时，更不易于去除，反而还会对其硬件结构造成损坏，所以不符合防覆冰环境应用。由此，在电力视频在线监测装置运行中发现，冬季的覆冰灾害导致成像设备镜头结冰、设备不耐低温等问题导致设备无法正常工作。
发明内容
1．要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种山区用的火灾预防监测装置。
2．技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种山区用的火灾预防监测装置，包括监测塔和固定连接于监测塔上的操作室，所述操作室上安装有风速风向传感器和风车，所述监测塔的一侧侧壁上固定连接有升降板，所述升降板的前端固定连接有环境监测箱，所述环境监测箱内安装有烟雾传感器、湿度传感器以及湿度传感器，所述操作室的上端外侧还固定安装有热成像摄像头，所述监测塔的底端部安装有塔体防护机构，所述操作室的内部一侧固定安装有对升降板进行上下驱动的液压缸，所述环境监测箱连接于升降板的外端一侧且裸露于监测塔的外侧，所述环境监测箱的外侧固定连接有引流罩，所述环境监测箱的底端固定连接有排气管，所述热成像摄像头的外端侧壁上包覆有鼓风防护罩，所述排气管的顶端密封活动套设有与鼓风防护罩相连接的导流管，所述导流管处安装有加热机构，且导流管靠近鼓风防护罩的一端为隔热管材。
进一步的，所述塔体防护机构包括套设于塔体监测塔底端部的塔底防火罩，所述塔底防火罩的底部边缘处铺设有防火隔离层，所述防火隔离层为防火鹅卵石层，所述塔底防火罩的外端面涂覆有防火涂料，且塔底防火罩的一侧处设有带有密码的玄关，玄关用于技术人员进出塔底防火罩，塔底防火罩与防火隔离层的配合，易于实现将整个装置与所发生的附近火源相隔离，有效保障该装置的防火性以及安全性。
进一步的，所述监测塔的内部开设有中空腔，所述中空腔的顶端与操作室内部相连通，所述中空腔内安装有折叠楼梯，所述监测塔的底端部开设有与玄关相连通的进口，且监测塔的底端固定连接有插设于地面内的基座，基座安装于地底下，易于提高整个装置的稳固性，折叠楼梯用于技术人员通向操作室处，便于技术人员登上操作室进行设备检修。
进一步的，所述监测塔位于升降板一侧的外侧壁上固定连接有滑动导轨，所述升降板的内端连接于滑动导轨上，所述监测塔的上端固定连接有两个导向柱，且两个导向柱均贯穿升降板并固定连接于操作室的底端，易于提高升降板连同环境监测箱升降的稳固性。
进一步的，所述引流罩以及排气管内壁上均安装有气体单向阀，所述引流罩的底端部连接有锥形集气罩，所述排气管底端部为曲形管结构。
进一步的，所述鼓风防护罩的前端延伸于热成像摄像头镜头外侧，所述鼓风防护罩的前端内部开设有与导流管顶端相连通的导气腔，所述鼓风防护罩的内壁沿其轴心方向开设有多组与导气腔相连通的鼓风口，从导流管向上导出的气体最后由鼓风口喷出，实现对热成像摄像头镜头端面进行气体喷覆，亦可以在夏季实现降温，又可以在冬季实现对镜头端面结冰层、霜露进行去除。
进一步的，所述鼓风防护罩的内壁上沿其轴心方向嵌设安装有多组与鼓风口交错设置的吸附层，所述吸附层与热成像摄像头镜头端面相衔接，且鼓风防护罩的内壁上固定连接有位于吸附层外侧处的防尘条，吸附层可对镜头端面上的水滴进行吸附，起到一定的清洁作用。
进一步的，所述加热机构包括套设于导流管外端侧壁上的加热器，所述导流管的内壁上包覆有与加热器位置对应的导热层，可对加热器所产生的热量进行传热，在冬季时，易于对冷空气进行升温。
进一步的，所述导热层包括贴附于导流管内壁顶上的导热硅胶层，所述导热硅胶层的内圈包覆有吸附硅胶层，所述吸附硅胶层内填充有多个硅胶颗粒，硅胶颗粒易于对空气中的杂质以及一些水雾进行吸附去除，在一定程度上对导入至鼓风防护罩内的空气起到一定的净化作用。
3．有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
（1）本方案通过在监测塔的底端部设置塔底防火罩与防火隔离层所构成的塔体防护机构，塔底防火罩与防火隔离层对塔体起到一定的防火隔离作用，此外，通过将环境监测箱上的排气管与热成像摄像头上的鼓风防护罩相连通，从环境监测箱内导出的空气从鼓风防护罩内壁导出，配合导流管以及加热机构协调，有效通过气体对热成像摄像头的镜头端面处进行散热或者对镜头端面的结冰层、霜露进行解除，在一定程度上对热成像摄像头起到保护作用。
（2）将环境监测箱设置成升降式的，可根据山区林木覆盖高度以及实际环境的具体需要来对环境监测箱的竖直高度进行适当调节，同时在监测过程中也可通过升降环境监测箱，来有效对不同高度位置处环境进行监测，再综合数据进行分析，在进行检修时，只需将环境监测箱降至低处即可。
（3）在监测塔的内部设置折叠楼梯，技术人员可利用折叠楼梯通向操作室内，为现场检修提供便捷。
（4）鼓风防护罩的前端延伸于热成像摄像头镜头外侧，鼓风防护罩的前端内部开设有与导流管顶端相连通的导气腔，鼓风防护罩的内壁沿其轴心方向开设有多组与导气腔相连通的鼓风口，从导流管向上导出的气体最后由鼓风口喷出，实现对热成像摄像头镜头端面进行气体喷覆，亦可以在夏季实现降温，又可以在冬季实现对镜头端面结冰层、霜露进行去除。
（5）鼓风防护罩的内壁上沿其轴心方向嵌设安装有多组与鼓风口交错设置的吸附层，吸附层与热成像摄像头镜头端面相衔接，且鼓风防护罩的内壁上固定连接有位于吸附层外侧处的防尘条，吸附层可对镜头端面上的水滴进行吸附，起到一定的清洁作用。
（6）加热机构包括套设于导流管外端侧壁上的加热器，导流管的内壁上包覆有与加热器位置对应的导热层，可对加热器所产生的热量进行传热，在冬季时，易于对冷空气进行升温，导热层包括贴附于导流管内壁顶上的导热硅胶层，导热硅胶层的内圈包覆有吸附硅胶层，吸附硅胶层内填充有多个硅胶颗粒，硅胶颗粒易于对空气中的杂质以及一些水雾进行吸附去除，在一定程度上对导入至鼓风防护罩内的空气起到一定的净化作用。
附图说明
图1为本发明的立体图；
图2为本发明的监测塔的内部示意图；
图3为本发明的环境监测箱处的立体图；
图4为本发明的升降板与监测塔结合处的立体图；
图5为本发明的热成像摄像头与鼓风防护罩结合处的立体图；
图6为本发明的鼓风防护罩处的部分立体图；
图7为本发明的鼓风防护罩处的内部示意图；
图8为本发明的导流管与加热机构结合处的内部示意图。
图中标号说明：
1监测塔、101基座、102折叠楼梯、2操作室、3塔底防火罩、4防火隔离层、5风速风向传感器、6风车、7升降板、8液压缸、9环境监测箱、10引流罩、11烟雾传感器、12湿度传感器、13温度传感器、14排气管、15导流管、16热成像摄像头、17鼓风防护罩、171导气腔、172、鼓风口、18吸附层、19加热器、20导热层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图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装置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。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1和图3-4，一种山区用的火灾预防监测装置，包括监测塔1和固定连接于监测塔1上的操作室2，操作室2上安装有风速风向传感器5和风车6，监测塔1的一侧侧壁上固定连接有升降板7，升降板7的前端固定连接有环境监测箱9，环境监测箱9内安装有烟雾传感器11、湿度传感器12以及湿度传感器13，风速风向传感器5用于监测风速以及风向，风车6利用风能转换电能，烟雾传感器11、湿度传感器12以及湿度传感器13对环境数据监测，操作室2的上端外侧还固定安装有热成像摄像头16，热成像摄像头16实时监控。
监测塔1的底端部安装有塔体防护机构，具体的，塔体防护机构包括套设于塔体监测塔1底端部的塔底防火罩3，塔底防火罩3的底部边缘处铺设有防火隔离层4，防火隔离层4为防火鹅卵石层，塔底防火罩3的外端面涂覆有防火涂料，且塔底防火罩3的一侧处设有带有密码的玄关，玄关用于技术人员进出塔底防火罩3，塔底防火罩3与防火隔离层4的配合，易于实现将整个装置与所发生的附近火源相隔离，有效保障该装置的防火性以及安全性。
请参阅1-2，监测塔1的内部开设有中空腔，中空腔的顶端与操作室2内部相连通，中空腔内安装有折叠楼梯102，监测塔1的底端部开设有与玄关相连通的进口，且监测塔1的底端固定连接有插设于地面内的基座101，基座101安装于地底下，易于提高整个装置的稳固性，折叠楼梯102用于技术人员通向操作室2处，便于技术人员登上操作室2进行设备检修。
请参阅图1和图3-4，操作室2的内部一侧固定安装有对升降板7进行上下驱动的液压缸8，监测塔1位于升降板7一侧的外侧壁上固定连接有滑动导轨，升降板7的内端连接于滑动导轨上，监测塔1的上端固定连接有两个导向柱，且两个导向柱均贯穿升降板7并固定连接于操作室2的底端，易于提高升降板7连同环境监测箱9升降的稳固性，可根据山区林木覆盖高度以及实际环境的具体需要来对环境监测箱9的竖直高度进行适当调节，在监测过程中也可通过升降环境监测箱9，来有效对不同高度位置处环境进行监测，再综合数据进行分析，在进行检修时，只需将环境监测箱9降至低处即可。
请参阅图1和图5-6，环境监测箱9连接于升降板7的外端一侧且裸露于监测塔1的外侧，环境监测箱9的外侧固定连接有引流罩10，环境监测箱9的底端固定连接有排气管14，引流罩10以及排气管14内壁上均安装有气体单向阀，引流罩10的底端部连接有锥形集气罩，排气管14底端部为曲形管结构，便于实现排气管14与导流管15的活动套接，导流管15的底端延伸至排气管14内，有效避免排气管14随环境监测箱9升降而造成不便。
热成像摄像头16的外端侧壁上包覆有鼓风防护罩17，排气管14的顶端密封活动套设有与鼓风防护罩17相连接的导流管15，导流管15的内直径远小于排气管14的内直径，以实现从导流管15处导出的气流具有冲力，导流管15处安装有加热机构，且导流管15靠近鼓风防护罩17的一端为隔热管材，导流管15的上端部不易受外界环境的温度影响，在严寒季节时，利用加热机构对流经导流管15处的冷空气进行加热，升温后的空气在导出鼓风防护罩17外后能够对覆盖于热成像摄像头16镜头端面上的结冰层以及霜露进行去除，在酷暑季节时，热空气向上导出后流经隔热管材部分，易于吸收一部分的热量，从而有效使得从鼓风防护罩17导出的气体温度小于外界环境温度。
请参阅图6-7，鼓风防护罩17的前端延伸于热成像摄像头16镜头外侧，鼓风防护罩17的前端内部开设有与导流管15顶端相连通的导气腔171，鼓风防护罩17的内壁沿其轴心方向开设有多组与导气腔171相连通的鼓风口172，从导流管15向上导出的气体最后由鼓风口172喷出，实现对热成像摄像头16镜头端面进行气体喷覆，亦可以在夏季实现降温，又可以在冬季实现对镜头端面结冰层、霜露进行去除，鼓风防护罩17的内壁上沿其轴心方向嵌设安装有多组与鼓风口172交错设置的吸附层18，吸附层18与热成像摄像头16镜头端面相衔接，且鼓风防护罩17的内壁上固定连接有位于吸附层18外侧处的防尘条，吸附层18可对镜头端面上的水滴进行吸附，起到一定的清洁作用。
请参阅图1和图8，加热机构包括套设于导流管15外端侧壁上的加热器19，导流管15的内壁上包覆有与加热器19位置对应的导热层20，可对加热器19所产生的热量进行传热，在冬季时，易于对冷空气进行升温，加热机构包括套设于导流管15外端侧壁上的加热器19，导流管15的内壁上包覆有与加热器19位置对应的导热层20，可对加热器19所产生的热量进行传热，在冬季时，易于对冷空气进行升温，导热层20包括贴附于导流管15内壁顶上的导热硅胶层，导热硅胶层的内圈包覆有吸附硅胶层，吸附硅胶层内填充有多个硅胶颗粒，硅胶颗粒易于对空气中的杂质以及一些水雾进行吸附去除，在一定程度上对导入至鼓风防护罩17内的空气起到一定的净化作用。
本发明中的火灾预防监测装置相对现有技术而言，通过在监测塔1的底端部设置塔底防火罩3与防火隔离层4所构成的塔体防护机构，塔底防火罩3与防火隔离层4对塔体起到一定的防火隔离作用，塔底防火罩3与防火隔离层4的规格大小以及范围可根据实际环境需要进行设定，操作室2内有安装各个设备驱动模块、传输模块以及与各个设备电连接的控制器，可进行远程监测，图中未直接标出，在监测塔1的内部设置折叠楼梯102，技术人员可利用折叠楼梯102通向操作室2内，为现场检修提供便捷，烟雾传感器11、湿度传感器12、湿度传感器13对所处环境进行实时检测，而风速风向传感器5可判断所处环境的风速以及风向，这些实时数据均可为技术人员提供山区环境信息，为火灾预防提供数据依据；
此外，在此需要强调的是，环境监测箱9通过引流罩10与排气管14进行气体流通，技术人员可在引流罩10处安装引风机，以提高气体流通速率，针对炎热环境下，由排气管14向上导出的气体通过导流管15处，由于导流管15上端部为隔热材料管材，故而温度较高的气体流经温度较低的隔热材料管材时，能够带走一部分的热量，同时位于导流管15内的吸附硅胶层也能够吸附空气中的一些水汽，并由导热硅胶层将热量导出，以实现从鼓风口172喷出的气体温度不至于很高，从而有效对热成像摄像头16起到一定的散热作用；针对严寒环境，热成像摄像头16的镜头前易于结冰或形成霜露，可适度利用加热器19进行加热，再配合导热层20，易于对流经的空气进行升温，升温的空气以在一定程度上实现对热成像摄像头16镜头前的结冰层以及霜露进行解除，有效避免设备因过于低温而出现故障，而停留在热成像摄像头16镜头前的一些水滴可被吸附层18进行吸附；
同时，还需要说明的是，将环境监测箱9安装在可升降的升降板7上，可根据山区林木覆盖高度以及实际环境的具体需要来对环境监测箱9的竖直高度进行适当调节，同时在监测过程中也可通过升降环境监测箱9，来有效对不同高度位置处环境进行监测，再综合数据进行分析，在进行检修时，只需将环境监测箱9降至低处即可，且本领域技术人员可在操作室2的四周均安装上热成像摄像头16，每个热成像摄像头16上均套设上鼓风防护罩17，两两鼓风防护罩17之间通过连通管进行气体连通。
为了提高监测效果，本领域技术人员可将该装置根据实际地理环境安装于地区的中部位置以及其四周边缘位置，可综合位于中部位置以及边缘位置所监测数据进行火灾的预防判定，同时在每个装置上安装定位模块。
本发明中的所采用的部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明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发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种山区用的火灾预防监测装置，包括监测塔（1）和固定连接于监测塔（1）上的操作室（2），所述操作室（2）上安装有风速风向传感器（5）和风车（6），所述监测塔（1）的一侧侧壁上固定连接有升降板（7），所述升降板（7）的前端固定连接有环境监测箱（9），所述环境监测箱（9）内安装有烟雾传感器（11）、湿度传感器（12）以及湿度传感器（13），所述操作室（2）的上端外侧还固定安装有热成像摄像头（16），其特征在于：所述监测塔（1）的底端部安装有塔体防护机构，所述操作室（2）的内部一侧固定安装有对升降板（7）进行上下驱动的液压缸（8），所述环境监测箱（9）连接于升降板（7）的外端一侧且裸露于监测塔（1）的外侧，所述环境监测箱（9）的外侧固定连接有引流罩（10），所述环境监测箱（9）的底端固定连接有排气管（14），所述热成像摄像头（16）的外端侧壁上包覆有鼓风防护罩（17），所述排气管（14）的顶端密封活动套设有与鼓风防护罩（17）相连接的导流管（15），所述导流管（15）处安装有加热机构，且导流管（15）靠近鼓风防护罩（17）的一端为隔热管材。
2.根据权利要求1所述的一种山区用的火灾预防监测装置，其特征在于：所述塔体防护机构包括套设于塔体监测塔（1）底端部的塔底防火罩（3），所述塔底防火罩（3）的底部边缘处铺设有防火隔离层（4），所述防火隔离层（4）为防火鹅卵石层，所述塔底防火罩（3）的外端面涂覆有防火涂料，且塔底防火罩（3）的一侧处设有带有密码的玄关。
3.根据权利要求2所述的一种山区用的火灾预防监测装置，其特征在于：所述监测塔（1）的内部开设有中空腔，所述中空腔的顶端与操作室（2）内部相连通，所述中空腔内安装有折叠楼梯（102），所述监测塔（1）的底端部开设有与玄关相连通的进口，且监测塔（1）的底端固定连接有插设于地面内的基座（101）。
4.根据权利要求1所述的一种山区用的火灾预防监测装置，其特征在于：所述监测塔（1）位于升降板（7）一侧的外侧壁上固定连接有滑动导轨，所述升降板（7）的内端连接于滑动导轨上，所述监测塔（1）的上端固定连接有两个导向柱，且两个导向柱均贯穿升降板（7）并固定连接于操作室（2）的底端。
5.根据权利要求1所述的一种山区用的火灾预防监测装置，其特征在于：所述引流罩（10）以及排气管（14）内壁上均安装有气体单向阀，所述引流罩（10）的底端部连接有锥形集气罩，所述排气管（14）底端部为曲形管结构。
6.根据权利要求1所述的一种山区用的火灾预防监测装置，其特征在于：所述鼓风防护罩（17）的前端延伸于热成像摄像头（16）镜头外侧，所述鼓风防护罩（17）的前端内部开设有与导流管（15）顶端相连通的导气腔（171），所述鼓风防护罩（17）的内壁沿其轴心方向开设有多组与导气腔（171）相连通的鼓风口（172）。
7.根据权利要求6所述的一种山区用的火灾预防监测装置，其特征在于：所述鼓风防护罩（17）的内壁上沿其轴心方向嵌设安装有多组与鼓风口（172）交错设置的吸附层（18），所述吸附层（18）与热成像摄像头（16）镜头端面相衔接，且鼓风防护罩（17）的内壁上固定连接有位于吸附层（18）外侧处的防尘条。
8.根据权利要求1所述的一种山区用的火灾预防监测装置，其特征在于：所述加热机构包括套设于导流管（15）外端侧壁上的加热器（19），所述导流管（15）的内壁上包覆有与加热器（19）位置对应的导热层（20）。
9.根据权利要求8所述的一种山区用的火灾预防监测装置，其特征在于：所述导热层（20）包括贴附于导流管（15）内壁顶上的导热硅胶层，所述导热硅胶层的内圈包覆有吸附硅胶层，所述吸附硅胶层内填充有多个硅胶颗粒。
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