CN113884653A - 一种森林火灾智能监测集成系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种森林火灾智能监测集成系统，包括用于埋入土壤中的半球形壳体，所述半球形壳体的表面均匀设有若干第一通孔，所述第一通孔内设有具有弹性的内管，所述内管的外部套有用于监测土壤膨胀情况的若干监测组件，相邻的所述监测组件之间设有弹性管，所述弹性管在埋入土壤后呈竖直状放置，所述弹性管的表面设有粘附层和防滑纹路，所述半球形壳体的底部设有与之相连的透明的外壳，所述外壳的内部设有活塞组件，所述活塞组件与所述内管相连，本装置能够通过实时检测土壤在受热后无序膨胀的情况以获取森林着火高风险点，并且能够降低泥石流风险。

Description

一种森林火灾智能监测集成系统
技术领域
本发明涉及监测装置，特别涉及一种森林火灾智能监测集成系统。
背景技术
现有的森林火灾监测系统，在使用的过程中只能够对火灾进行监测，在实际使用时功能有限，无法对森林火灾对土壤的影响进行判断，而火灾会导致土壤的蓬松度发生较大的变化，易出现泥石流现象，而现有设备无法预判火灾发生后的地点的泥石流出现的可能性，而现有的监测设备在进行相关的检测时，而且对于土壤来说，在受热后自身膨胀且方向无序，缺乏对着火风险点高的斜坡处或林木密集区域的土壤蓬松度的检测，而土壤蓬松度与泥石流产生的可能性息息相关，当土壤蓬松度较大时，在受到外界雨水冲击时，极易产生规模较大的泥石流灾害。
发明内容
针对上述现有问题，本发明要解决的技术问题在于能够通过实时检测土壤在受热后无序膨胀的情况以获取森林着火高风险点以及相应的易出现泥石流的风险点，并且能够降低泥石流风险的一种森林火灾智能监测集成系统。
本发明提供一种森林火灾智能监测集成系统，包括用于埋入土壤中的半球形壳体，所述半球形壳体的表面均匀设有若干第一通孔，所述第一通孔内设有具有弹性的内管，所述内管的外部套有用于监测土壤膨胀情况的若干监测组件，相邻的所述监测组件之间设有弹性管，所述弹性管在埋入土壤后呈竖直状放置，所述弹性管的表面设有粘附层和防滑纹路，所述半球形壳体的底部设有与之相连的透明的外壳，所述外壳的内部设有活塞组件，所述活塞组件与所述内管相连，所述外壳的内部设有电源以及与外界信号相连的处理器，所述外壳内还设有控制器，所述处理器与所述监测组件信号连接，所述外壳内设有伸缩组件，所述伸缩组件的顶部设有发电装置，所述电源与所述发电装置电连接，所述控制器分别与所述处理器和所述伸缩组件信号连接，所述电源分别与所述监测组件、控制器和处理器电连接。
优选的，所述监测组件包括位置传感器和角度传感器，所述位置传感器和所述角度传感器均与所述内管相连，所述位置传感器和所述角度传感器均与所述处理器信号连接。
优选的，所述活塞组件包括活塞，所述活塞相对于所述外壳运动，所述外壳的内壁设有与之固定连接的密封板，所述外壳与所述密封板之间的空腔用于容纳所述处理器、电源和所述控制器。
优选的，所述伸缩组件包括电动推杆，所述电动推杆的固定端与所述活塞的顶部固定连接，所述电动推杆的伸缩端与所述发电装置相连，所述半球形壳体的表面设有孔洞，所述电动推杆的伸缩端穿过所述孔洞，所述电动推杆与所述电源电连接，所述电动推杆与所述控制器信号连接。
优选的，所述发电装置包括隔热壳和太阳能板，所述隔热壳的内部设有整流器和稳压器，所述太阳能板与所述隔热壳的顶部固定连接，所述太阳能板、电源、整流器和稳压器之间电连接。
优选的，所述半球形壳体的上方设有用于将所述弹性管复位的罩体，所述罩体设有所述孔洞和若干第二通孔，所述第二通孔与所述第一通孔相对齐，所述弹性管穿过所述第二通孔，所述罩体与所述电动推杆的伸缩端固定连接。
优选的，所述罩体呈空心状的半球体。
优选的，所述外壳与所述密封板之间的空腔内还设有用于储放土壤粘合剂的箱体，所述箱体外设有与之相连通的泵，所述内管穿过所述密封板和所述活塞后并与所述泵相连通，所述内管与所述弹性管固定连接，所述内管和所述弹性管上均设有一一对应的若干第三通孔，所述泵与所述控制器信号连接，所述泵与所述电源电连接。
本发明的有益效果在于：
本发明的一种森林火灾智能监测集成系统，根据长期观测中找出易着火以及易发生泥石流灾害的风险点，将本装置埋入土壤中，并且使所述弹性管在埋入土壤后呈竖直状放置，当火灾发生后，由于燃烧所产生的高温会导致土壤受热出现膨胀，通过所述弹性管上的所述粘附层的作用，能够将其周围的土壤进行粘附，从而使得所述弹性管能够在土壤的膨胀过程中被土壤膨胀时所发生的移动带动至不同的位置和角度，而且通过所述监测组件能够将所述弹性管的移动距离以及移动角度进行实时收集，当土壤因燃烧而导致膨胀情况严重时，使得所述弹性管能够在土壤移动的作用下被拉扯，进而使得所述内管能够拉动所述活塞组件向上运动，进而能够向处于膨胀情况严重的区域的所述弹性管提供进一步伸长的机会，并且能够更好的区分不同区域的土壤膨胀程度，由于不同方向的土壤受到的着火时产生的不同高温，使得移动位置远以及角度大的所述弹性管能够代表指向方向的区域燃烧强度大，因此能够对无序膨胀的土壤区域进行相应的数据采集，从而能够给实验人员提供较多的数据并对泥石流发生的可能性进行预测，由于所述弹性管上的粘附层和防滑纹路的协同作用，能够有效的利用土壤膨胀时所产生的相互之间的摩擦力将所述弹性管带动至不同的位置，同时在下雨后，由于土壤遇水后能够呈现一定的粘合性，通过所述弹性管上的粘附层和防滑纹路更好的将土壤固定，使得土壤不易在雨水冲击下产生泥石流的情况发生，而通过所述伸缩组件、电源、控制器、处理器和所述发电装置的配合，能够通过收集自然能源向本装置提供电能，确保本装置的正常使用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种森林火灾智能监测集成系统的局部剖开后的整体结构的立体图；
图2为本发明一种森林火灾智能监测集成系统的局部结构的剖面图；
图3为本发明一种森林火灾智能监测集成系统的隔热壳的剖面图。
图中，1为半球形壳体，2为第一通孔，3为内管，4为弹性管，5为粘附层，6为防滑纹路，7为外壳，8为电源，9为处理器，10为控制器，11为位置传感器，12为角度传感器，13为活塞，14为密封板，15为电动推杆，16为孔洞，17为隔热壳，18为太阳能板，19为整流器，20为稳压器，21为罩体，22为第二通孔，23为箱体，24为泵。
具体实施方式
为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，并结合附图对本发明做进一步的说明。
参见图1至图3，本发明提供一种森林火灾智能监测集成系统，包括用于埋入土壤中的半球形壳体1，所述半球形壳体1的表面均匀设有若干第一通孔2，所述第一通孔2内设有具有弹性的内管3，所述内管3的外部套有用于监测土壤膨胀情况的若干监测组件，相邻的所述监测组件之间设有弹性管4，所述弹性管4在埋入土壤后呈竖直状放置，所述弹性管4的表面设有粘附层5和防滑纹路6，所述半球形壳体1的底部设有与之相连的透明的外壳7，所述外壳7的内部设有活塞13组件，所述活塞13组件与所述内管3相连，所述外壳7的内部设有电源8以及与外界信号相连的处理器9，所述外壳7内还设有控制器10，所述处理器9与所述监测组件信号连接，所述外壳7内设有伸缩组件，所述伸缩组件的顶部设有发电装置，所述电源8与所述发电装置电连接，所述控制器10分别与所述处理器9和所述伸缩组件信号连接，所述电源8分别与所述监测组件、控制器10和处理器9电连接，根据长期观测中找出易着火以及易发生泥石流灾害的风险点，将本装置埋入土壤中，并且使所述弹性管4在埋入土壤后呈竖直状放置，当火灾发生后，由于燃烧所产生的高温会导致土壤受热出现膨胀，通过所述弹性管4上的所述粘附层5的作用，能够将其周围的土壤进行粘附，从而使得所述弹性管4能够在土壤的膨胀过程中被土壤膨胀时所发生的移动带动至不同的位置和角度，而且通过所述监测组件能够将所述弹性管4的移动距离以及移动角度进行实时收集，当土壤因燃烧而导致膨胀情况严重时，使得所述弹性管4能够在土壤移动的作用下被拉扯，进而使得所述内管3能够拉动所述活塞13组件向上运动，进而能够向处于膨胀情况严重的区域的所述弹性管4提供进一步伸长的机会，并且能够更好的区分不同区域的土壤膨胀程度，由于不同方向的土壤受到的着火时产生的不同高温，使得移动位置远以及角度大的所述弹性管4能够代表指向方向的区域燃烧强度大，因此能够对无序膨胀的土壤区域进行相应的数据采集，从而能够给实验人员提供较多的数据并对泥石流发生的可能性进行预测，由于所述弹性管4上的粘附层5和防滑纹路6的协同作用，能够有效的利用土壤膨胀时所产生的相互之间的摩擦力将所述弹性管4带动至不同的位置，同时在下雨后，由于土壤遇水后能够呈现一定的粘合性，通过所述弹性管4上的粘附层5和防滑纹路6更好的将土壤固定，使得土壤不易在雨水冲击下产生泥石流的情况发生，而通过所述伸缩组件、电源8、控制器10、处理器9和所述发电装置的配合，能够通过收集自然能源向本装置提供电能，确保本装置的正常使用。
具体的，所述监测组件包括位置传感器11和角度传感器12，所述位置传感器11和所述角度传感器12均与所述内管3相连，所述位置传感器11和所述角度传感器12均与所述处理器9信号连接，通过所述位置传感器11和角度传感器12的作用，能够将所述弹性管4的变化情况进行实时采集，从而能够确保采集到更为实时且准确的数据。
具体的，所述活塞13组件包括活塞13，所述活塞13相对于所述外壳7运动，所述外壳7的内壁设有与之固定连接的密封板14，所述外壳7与所述密封板14之间的空腔用于容纳所述处理器9、电源8和所述控制器10，通过所述活塞13的作用，能够使得本装置所述弹性管4的伸长空间更大，适用性更好，而通过所述密封板14的作用，则能够确保所述处理器9、电源8和所述控制器10的正常工作。
具体的，所述伸缩组件包括电动推杆15，所述电动推杆15的固定端与所述活塞13的顶部固定连接，所述电动推杆15的伸缩端与所述发电装置相连，所述半球形壳体1的表面设有孔洞16，所述电动推杆15的伸缩端穿过所述孔洞16，所述电动推杆15与所述电源8电连接，所述电动推杆15与所述控制器10信号连接，通过所述电动推杆15以及所述发电装置之间的配合，能够使得本装置在非火灾时进行能量的收集，使得本装置能够持续进行使用。
具体的，所述发电装置包括隔热壳17和太阳能板18，所述隔热壳17的内部设有整流器19和稳压器20，所述太阳能板18与所述隔热壳17的顶部固定连接，所述太阳能板18、电源8、整流器19和稳压器20之间电连接，通过所述太阳能板18、电源8、整流器19和稳压器20之间的配合，使得所述电源8能够将收集的太阳能进行储存以供后续的使用。
具体的，所述半球形壳体1的上方设有用于将所述弹性管4复位的罩体21，所述罩体21设有所述孔洞16和若干第二通孔22，所述第二通孔22与所述第一通孔2相对齐，所述弹性管4穿过所述第二通孔22，所述罩体21与所述电动推杆15的伸缩端固定连接，通过所述罩体21和所述第二通孔22的作用，当本装置在每次火灾后，通过所述电动伸缩杆的伸长和收缩，对所述弹性管4进行复位，从而便于下次火灾时进行使用。
具体的，所述罩体21呈空心状的半球体，使得在所述弹性管4的复位过程中，有利于土壤的移动，使得所述弹性管4复位后能够得到土壤较全面的包裹。
具体的，所述外壳7与所述密封板14之间的空腔内还设有用于储放土壤粘合剂的箱体23，所述箱体23外设有与之相连通的泵24，所述内管3穿过所述密封板14和所述活塞13后并与所述泵24相连通，所述内管3与所述弹性管4固定连接，所述内管3和所述弹性管4上均设有一一对应的若干第三通孔(未示出)，所述泵24与所述控制器10信号连接，所述泵24与所述电源8电连接，通过所述泵24、控制器10、第三通孔(未示出)和所述箱体23内的土壤粘合剂的配合，能够使得本装置在火灾发生后，通过所述监测组件的监测作用以及外界的控制信号，能够根据实际需要将所述箱体23内的土壤粘合剂导出，进而对土壤进行固定，及时降低发生泥石流的风险。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种森林火灾智能监测集成系统，其特征在于，包括用于埋入土壤中的半球形壳体，所述半球形壳体的表面均匀设有若干第一通孔，所述第一通孔内设有具有弹性的内管，所述内管的外部套有用于监测土壤膨胀情况的若干监测组件，相邻的所述监测组件之间设有弹性管，所述弹性管在埋入土壤后呈竖直状放置，所述弹性管的表面设有粘附层和防滑纹路，所述半球形壳体的底部设有与之相连的透明的外壳，所述外壳的内部设有活塞组件，所述活塞组件与所述内管相连，所述外壳的内部设有电源以及与外界信号相连的处理器，所述外壳内还设有控制器，所述处理器与所述监测组件信号连接，所述外壳内设有伸缩组件，所述伸缩组件的顶部设有发电装置，所述电源与所述发电装置电连接，所述控制器分别与所述处理器和所述伸缩组件信号连接，所述电源分别与所述监测组件、控制器和处理器电连接。
2.根据权利要求1所述的一种森林火灾智能监测集成系统，其特征在于，所述监测组件包括位置传感器和角度传感器，所述位置传感器和所述角度传感器均与所述内管相连，所述位置传感器和所述角度传感器均与所述处理器信号连接。
3.根据权利要求1所述的一种森林火灾智能监测集成系统，其特征在于，所述活塞组件包括活塞，所述活塞相对于所述外壳运动，所述外壳的内壁设有与之固定连接的密封板，所述外壳与所述密封板之间的空腔用于容纳所述处理器、电源和所述控制器。
4.根据权利要求1所述的一种森林火灾智能监测集成系统，其特征在于，所述伸缩组件包括电动推杆，所述电动推杆的固定端与所述活塞的顶部固定连接，所述电动推杆的伸缩端与所述发电装置相连，所述半球形壳体的表面设有孔洞，所述电动推杆的伸缩端穿过所述孔洞，所述电动推杆与所述电源电连接，所述电动推杆与所述控制器信号连接。
5.根据权利要求1所述的一种森林火灾智能监测集成系统，其特征在于，所述，所述发电装置包括隔热壳和太阳能板，所述隔热壳的内部设有整流器和稳压器，所述太阳能板与所述隔热壳的顶部固定连接，所述太阳能板、电源、整流器和稳压器之间电连接。
6.根据权利要求1所述的一种森林火灾智能监测集成系统，其特征在于，所述，所述半球形壳体的上方设有用于将所述弹性管复位的罩体，所述罩体设有所述孔洞和若干第二通孔，所述第二通孔与所述第一通孔相对齐，所述弹性管穿过所述第二通孔，所述罩体与所述电动推杆的伸缩端固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种森林火灾智能监测集成系统，其特征在于，所述罩体呈空心状的半球体。
8.根据权利要求1所述的一种森林火灾智能监测集成系统，其特征在于，所述外壳与所述密封板之间的空腔内还设有用于储放土壤粘合剂的箱体，所述箱体外设有与之相连通的泵，所述内管穿过所述密封板和所述活塞后并与所述泵相连通，所述内管与所述弹性管固定连接，所述内管和所述弹性管上均设有一一对应的若干第三通孔，所述泵与所述控制器信号连接，所述泵与所述电源电连接。
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