CN112607016A - 一种基于图像处理的大空间火灾报警装置 - Google Patents

一种基于图像处理的大空间火灾报警装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于图像处理的大空间火灾报警装置，包括主体、机臂、桨叶和摄像头；主体连有围绕主体圆周布置的多个机臂且各机臂远离主体端均安装有桨叶，桨叶外侧设有防护机构；摄像头安装在主体的底部，摄像头外侧设有透明防护罩，主体底部安装的电机的驱动轴上安有齿轮，齿轮与齿圈啮合，齿圈通过滑块滑动安装在主体底部，齿圈的底面与弧形杆连接，清洁条安装在弧形杆上，弧形杆和清洁条的弧度与透明防护罩的弧度相同且清洁条在弧形杆的作用下紧贴在透明防护罩的外壁上。本发明的装置，桨叶外设的防护机构提高装置的安全性；将摄像头设置在透明防护罩内对其进行保护，配合弧形杆和清洁条可清洁透明防护罩，确保装置在雾霾环境下的正常作业。

Description

一种基于图像处理的大空间火灾报警装置
技术领域
本发明属于火灾报警技术领域，涉及一种基于图像处理的大空间火灾报警装置，特别涉及一种基于图像处理的大空间火灾报警飞航装置。
背景技术
在各种灾害中，火灾是最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。人类能够对火进行利用和控制，是文明进步的一个重要标志。所以说人类使用火的历史与同火灾作斗争的历史是相伴相生的，人们在用火的同时，不断总结火灾发生的规律，尽可能地减少火灾及其对人类造成的危害。在遇到火灾时人们需要安全、尽快的逃生。
大型仓库、大型娱乐场所甚至是森林和草原的消防安全问题至关重要。传统的消防预防和报警手段为人工巡检。近年来，由于无人设备的广泛普及，出现了采用无人机进行消防预警的方式。无人机消防预警的方式主要是借助图像识别技术或者是将画面实时传输至后来，从而及时发现火情。
现有技术中无人机消防预警装置一般具有如下缺点：由于无人机的工作环境特殊，因此无人机的桨叶的损坏率较高，同时用于采集图像的摄像头容易被雾霾或烟雾遮蔽，造成图像获取难度大，影响其正常使用。
因此，开发一种桨叶不易损坏且可在雾霾或烟雾环境下正常作业的无人机消防预警装置极具现实意义。
发明内容
本发明的目的在于克服现有的无人消防预警装置桨叶易损坏且在雾霾或烟雾环境下难以正常作业的缺陷，提供一种桨叶不易损坏且可在雾霾或烟雾环境下正常作业的无人机消防预警装置。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于图像处理的大空间火灾报警装置，包括主体、机臂、桨叶和摄像头；
所述主体内置蓄电池模块(为控制模块、通信模块、摄像头、马达等供电)、控制模块和通信模块，所述主体连有围绕主体圆周布置的多个机臂，每个机臂远离主体的一端均安装有桨叶，所述桨叶通过马达驱动，所述桨叶外侧设有防护机构；
所述摄像头安装在主体的底部，所述摄像头外侧设有透明防护罩，所述主体底部安有电机，所述电机的驱动轴上安有齿轮，齿轮与齿圈啮合，齿圈通过滑块滑动安装在主体底部，所述齿圈的底面与弧形杆连接，清洁条安装在弧形杆上，所述弧形杆和清洁条的弧度与透明防护罩的弧度相同且清洁条在弧形杆的压力作用下紧贴在透明防护罩的外壁上。
本发明的基于图像处理的大空间火灾报警装置，整体结构简单，其运用无人机用于火灾报警，在桨叶外设防护机构以避免桨叶损坏，同时将摄像头布置在透明防护罩内，一方面起到了保护了摄像头的作用，另一方面在透明防护罩外设有用于清洁透明防护罩的清洁装置(电机、齿轮、齿圈、弧形杆和清洁条)，能够在雾霾或烟雾污染透明防护罩时对透明防护罩进行清洁，保证了摄像效果，确保了本发明的装置可在雾霾或烟雾环境下正常作业，极具应用前景。
作为优选的技术方案：
如上所述的一种基于图像处理的大空间火灾报警装置，所述机臂桨叶安装侧的相对侧还安有用于支撑机体的柔性金属弹片(每个机臂上均安有该结构)，柔性金属弹片起到了直升机起落架的类似作用，在无人机装置降落时提供缓冲，以保证装置平稳降落(，实现“软”着陆)，降低损坏的风险。
如上所述的一种基于图像处理的大空间火灾报警装置，所述主体的顶部通过支架安装有太阳能光伏板且太阳能光伏板与蓄电池模块电连接，能够大大提高装置的续航能力。
如上所述的一种基于图像处理的大空间火灾报警装置，所述防护机构为外罩在桨叶上的防护网罩，所述防护网罩与机臂固定连接。
如上所述的一种基于图像处理的大空间火灾报警装置，所述防护网罩为圆筒状结构。本发明的保护范围并不仅限于此，防护网罩也可为方筒状结构，其具体结构本领域技术人员可根据实际需求进行选择。
如上所述的一种基于图像处理的大空间火灾报警装置，所述防护机构为围绕桨叶圆周布置的多根防护条，所述多根防护条整体围成将桨叶包裹在内的一环形结构。防护机构的具体形式并不仅限于此，此处仅给出部分可行的方案而已，本领域技术人员在实际应用时可根据需求进行合理调整。
如上所述的一种基于图像处理的大空间火灾报警装置，所述防护条呈L形。
如上所述的一种基于图像处理的大空间火灾报警装置，所述主体的底部上开设有与滑块相匹配的环形滑槽，所述滑块通过环形滑槽与主体滑动连接。
如上所述的一种基于图像处理的大空间火灾报警装置，所述滑块的截面呈T形，其包括共轴且相互连接的圆柱形结构I和圆柱形结构II，圆柱形结构I的直径大于圆柱形结构II，圆柱形结构II与齿圈连接。
如上所述的一种基于图像处理的大空间火灾报警装置，所述齿圈位于透明防护罩外侧。
有益效果：
(1)本发明的基于图像处理的大空间火灾报警装置，整体结构简单，成本低廉，太阳能光伏板可为装置主体内的蓄电池进行充电，从而增加装置的续航能力；
(2)本发明的基于图像处理的大空间火灾报警装置，通过在无人机的桨叶外围设置防护机构，可在无人机飞行时和降落后进行防护，避免桨叶意外损坏，保证其正常飞行；
(3)本发明的基于图像处理的大空间火灾报警装置，将摄像头设置在透明防护罩内，不仅能够保护摄像头，而且配合可旋转的弧形杆和清洁条可对透明防护罩的表面进行方便的清洁擦拭，保持清洁度，确保摄像头在一般地雾霾或烟雾环境下可正常的获取图像，极具应用前景。
附图说明
图1为本发明实施例一的整体结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为图1中a部分的放大示意图；
图4为本发明实施例二的整体结构示意图；
图5为图4的俯视图；
其中，1-主体，2-机臂，3-桨叶，4-摄像头，5-透明防护罩，6-电机，7-齿轮，8-齿圈，9-滑块，10-弧形杆，11-清洁条，12-防护网罩，13-太阳能光伏板，14-支架，15-防护条，16-柔性金属弹片。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式做进一步阐述，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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。
实施例1
一种基于图像处理的大空间火灾报警装置，如图1～3所示，包括主体1、机臂2、桨叶3和摄像头4，主体1内置蓄电池模块、控制模块和通信模块，本方案中装置的控制模块和通信模块均为现有成熟技术，具体工作机理本方案不再说明，主体1的顶壁上安装通过支架14安装有太阳能光伏板13，且太阳能光伏板13与主体1内部的蓄电池模块电连接，主体1的四周安装有围绕主体1圆周布置的多个机臂2，且每个机臂2远离主体1的一端均安装有桨叶3，且桨叶3通过马达驱动，每个机臂2的底壁上均安装有柔性金属弹片16，每个机臂2远离主体1的一端均安装有位于桨叶3外侧的防护机构；
主体1的底壁上安装有摄像头4，摄像头4的外侧固定罩设有透明防护罩5，主体1的底部且位于透明防护罩5的外侧安装有电机6，电机6的驱动轴上安装有齿轮7，透明防护罩5的外侧还设有齿圈8、弧形杆10和清洁条11，齿圈8与齿轮7啮合，且通过滑块9与主体1的底壁滑动安装，主体1的底壁上开设有与滑块9(截面呈T形，其包括共轴且相互连接的圆柱形结构I和圆柱形结构II，圆柱形结构I的直径大于圆柱形结构II，圆柱形结构II与齿圈8连接)相匹配的环形滑槽。滑块9可促使齿圈8与主体1实现滑动连接，同时具有限位效果。
弧形杆10固定在齿圈8的底壁，且弧形杆10的内壁与清洁条11安装固定，弧形杆10和清洁条11的弧度与透明防护罩5的弧度相同且清洁条11在弧形杆10的压力作用下紧贴在透明防护罩5的外壁上。
防护机构包括与机臂2的顶壁固定的防护网罩12，防护网罩12罩设在桨叶3的外侧。防护网罩12为圆筒状结构。
实施例2
一种基于图像处理的大空间火灾报警装置，如图4～5所示，其结构基本与实施例1相同，不同在于防护结构；
其防护机构包括围绕桨叶3圆周布置的多根防护条15，多根防护条15整体围成将桨叶3包裹在内的一环形结构，防护条15均呈L形结构，防护条15的一端与机臂2固定，另一端向上翘起，并延伸至桨叶3的外围，形成防护。
经验证，本发明的基于图像处理的大空间火灾报警装置，整体结构简单，成本低廉，太阳能光伏板可为装置主体内的蓄电池进行充电，从而增加装置的续航能力；通过在无人机的桨叶外围设置防护机构，可在无人机飞行时和降落后进行防护，避免桨叶意外损坏，保证其正常飞行；将摄像头设置在透明防护罩内，不仅能够保护摄像头，而且配合可旋转的弧形杆和清洁条可对透明防护罩的表面进行方便的清洁擦拭，保持清洁度，确保摄像头在一般地雾霾或烟雾环境下可正常的获取图像，极具应用前景。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应该理解，这些仅是举例说明，在不违背本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改。

Claims (10)

1.一种基于图像处理的大空间火灾报警装置，其特征在于，包括主体、机臂、桨叶和摄像头；
所述主体内置蓄电池模块、控制模块和通信模块，所述主体连有围绕主体圆周布置的多个机臂，每个机臂远离主体的一端均安装有桨叶，所述桨叶通过马达驱动，所述桨叶外侧设有防护机构；
所述摄像头安装在主体的底部，所述摄像头外侧设有透明防护罩，所述主体底部安有电机，所述电机的驱动轴上安有齿轮，齿轮与齿圈啮合，齿圈通过滑块滑动安装在主体底部，所述齿圈的底面与弧形杆连接，清洁条安装在弧形杆上，所述弧形杆和清洁条的弧度与透明防护罩的弧度相同且清洁条在弧形杆的压力作用下紧贴在透明防护罩的外壁上。
2.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的大空间火灾报警装置，其特征在于，所述机臂桨叶安装侧的相对侧还安有用于支撑机体的柔性金属弹片。
3.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的大空间火灾报警装置，其特征在于，所述主体的顶部通过支架安装有太阳能光伏板且太阳能光伏板与蓄电池模块电连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的大空间火灾报警装置，其特征在于，所述防护机构为外罩在桨叶上的防护网罩，所述防护网罩与机臂固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种基于图像处理的大空间火灾报警装置，其特征在于，所述防护网罩为圆筒状结构。
6.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的大空间火灾报警装置，其特征在于，所述防护机构为围绕桨叶圆周布置的多根防护条，所述多根防护条整体围成将桨叶包裹在内的一环形结构。
7.根据权利要求6所述的一种基于图像处理的大空间火灾报警装置，其特征在于，所述防护条呈L形。
8.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的大空间火灾报警装置，其特征在于，所述主体的底部上开设有与滑块相匹配的环形滑槽，所述滑块通过环形滑槽与主体滑动连接。
9.根据权利要求8所述的一种基于图像处理的大空间火灾报警装置，其特征在于，所述滑块的截面呈T形，其包括共轴且相互连接的圆柱形结构I和圆柱形结构II，圆柱形结构I的直径大于圆柱形结构II，圆柱形结构II与齿圈连接。
10.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的大空间火灾报警装置，其特征在于，所述齿圈位于透明防护罩外侧。
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