CN117746559B - 基于物联网的森林火灾预警装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了基于物联网的森林火灾预警装置，涉及预警装置技术领域。本申请包括：安装柱，其上安装有安装壳，所述安装壳内安装有火灾报警器，所述安装壳底部开设有用于空气通过的孔道。本申请通过安装柱将装置进行安装，使得安装壳远离地面，并通过驱动件将挡板与摄像头进行连接，在挡板上安装有太阳能板，在正常使用时，太阳能板与摄像头暴露在外部进行正常使用，但当火灾发生时，通过火灾报警器进行报警的同时，通过驱动件的配合，使得摄像头收缩到安装壳内，并通过其驱动端的配合，将挡板进行翻转，使得挡板位于外部，太阳能板朝向安装壳，对摄像头与太阳能板进行保护，减少了火苗对二者造成损伤的可能，增加了装置的实用性。

Description

基于物联网的森林火灾预警装置

技术领域

本申请涉及预警装置技术领域，具体涉及基于物联网的森林火灾预警装置。

背景技术

现有的预警装置多由监控探头、报警器、温湿度传感器与太阳能板构成，在使用时，通过监控探头对森林环境进行监控，当森林发生火灾时，将画面信号传输到护林站，并通过报警器进行警报，用于提醒护林员，但由于现有的预警装置在使用时，监控探头与太阳能板均暴露在外部，当火灾发生时，火苗容易对监控探头与太阳能板造成伤害，容易造成装置功能性丧失，为此本申请提供了基于物联网的森林火灾预警装置来解决该问题。

发明内容

本申请的目的在于：为解决上述背景技术中的问题，本申请提供了基于物联网的森林火灾预警装置。

本申请为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

基于物联网的森林火灾预警装置，包括：

安装柱，其上安装有安装壳，所述安装壳内安装有火灾报警器，所述安装壳底部开设有用于空气通过的孔道，火灾报警器通过物联网信号与护林站终端连接；

挡板，安装在安装壳上，所述安装壳内安装有驱动件，驱动件包括连接端与驱动端，驱动端与挡板铰接，挡板上安装有太阳能板，连接端上安装有摄像头，驱动件与火灾报警器电连接，当火灾报警器启动时，驱动件连接端带动摄像头向安装壳内运动，驱动端用于带动挡板转动以使挡板将安装壳开口进行封盖。

进一步地，安装柱上开设有内腔，内腔与安装壳内部连通，所述驱动件包括：

电推杆，安装在内腔中，电推杆伸缩端位于安装壳内，摄像头与电推杆伸缩端连接；

滑动板，滑动安装在安装壳上，滑动板上安装有与挡板铰接的铰接杆，挡板与铰接杆铰接点处安装有带轮组件，所述带轮组件其中一个带轮上安装有驱动齿轮，所述安装壳外壁上安装有与驱动齿轮啮合的驱动齿条；

支撑板，安装在带轮组件的两个带轮之间，支撑板与带轮组件的带轮转动配合。

进一步地，所述电推杆伸缩端上安装有安装板，安装板上滑动铰接有撬动杆，撬动杆杆身与安装板滑动铰接，撬动杆其中一个自由端与安装壳内壁铰接，撬动杆另一个自由端上铰接有滑动块，滑动块与摄像头底部滑动连接。

进一步地，所述安装壳底部安装有水箱，所述水箱上安装有通水壳，水箱通过通水壳与安装壳连接，通水壳的长度大于安装壳的高度，以使水箱与安装壳底部具有间距，通水壳上具有与安装壳开口方向同向的开口。

进一步地，所述安装壳上安装有弹性件，所述弹性件包括：

导向杆，滑动安装在安装壳上；

垫板，安装在导向杆顶部，垫板与安装壳之间安装有连接弹簧，垫板顶部安装有橡胶块。

进一步地，所述安装壳上开设有连通腔，导向杆滑动安装在连通腔内，所述水箱的壁厚上开设有与连通腔连通的气腔，所述水箱内安装有与气腔连通的气囊。

进一步地，所述导向杆底部安装有延长件，所述延长件包括：

长板，安装在导向杆底部，长板上转动安装有转动齿轮，所述连通腔内安装有与转动齿轮啮合的延长齿条；

活塞杆，滑动安装在连通腔内，活塞杆上开设有与转动齿轮啮合的齿牙，所述活塞杆底部安装有活塞板。

进一步地，所述水箱顶部开设有出水口，所述水箱内安装有U型管，U型管其中一个管口与气腔连通，所述U型管另一个管口上滑动安装有堵块，堵块用于对出水口进行封堵。

进一步地，所述安装壳上安装有支架板，所述支架板上倾斜安装有抵板，抵板用于对挡板进行支撑。

进一步地，所述通水壳开口处安装有斜板，斜板上具有朝向通水壳开口处的斜面。

本申请的有益效果如下：

本申请通过安装柱将装置进行安装，使得安装壳远离地面，并通过驱动件将挡板与摄像头进行连接，在挡板上安装有太阳能板，在正常使用时，太阳能板与摄像头暴露在外部进行正常使用，但当火灾发生时，通过火灾报警器进行报警的同时，通过驱动件的配合，使得摄像头收缩到安装壳内，并通过其驱动端的配合，将挡板进行翻转，使得挡板位于外部，太阳能板朝向安装壳，对摄像头与太阳能板进行保护，减少了火苗对二者造成损伤的可能，增加了装置的实用性。

附图说明

图1是本申请立体结构示意图；

图2是本申请挡板盖设后结构示意图；

图3是本申请安装壳结构示意图；

图4是本申请图1中结构爆炸图；

图5是本申请电推杆结构示意图；

图6是本申请驱动件结构示意图；

图7是本申请弹性件与延长件结构示意图；

图8是本申请图1中结构立体半剖图；

图9是本申请图2中结构立体半剖图；

图10是本申请水箱与通水壳立体半剖图；

图11是本申请图3中结构立体半剖图；

图12是本申请图8中A处放大图。

附图标记：1、安装柱；2、安装壳；201、火灾报警器；202、孔道；3、挡板；4、驱动件；401、电推杆；402、滑动板；403、铰接杆；404、带轮组件；405、驱动齿轮；406、驱动齿条；407、支撑板；408、滑套；5、摄像头；6、太阳能板；7、内腔；8、安装板；9、撬动杆；10、滑动块；11、水箱；12、通水壳；13、弹性件；1301、导向杆；1302、垫板；1303、连接弹簧；1304、橡胶块；14、连通腔；15、气囊；16、气腔；17、延长件；1701、长板；1702、转动齿轮；1703、延长齿条；1704、活塞杆；1705、活塞板；1706、限制环；18、出水口；19、U型管；20、堵块；21、支架板；22、抵板；23、斜板。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例一

如图1-图12所示，本申请实施例一提出的基于物联网的森林火灾预警装置，包括：

安装柱1，其上安装有安装壳2，安装壳2内安装有火灾报警器201，安装壳2底部开设有用于空气通过的孔道202，火灾报警器201通过物联网信号与护林站终端连接，安装柱1用于将整个装置进行抬高，使其与地面之间具有一定的距离，便于对森林环境更好的进行监控，且减少了当火灾发生时地面上的火苗对装置部件的影响，火灾报警器201为现有的烟雾报警器，当火灾发生时，烟气通过孔道202进入到安装壳2内并使得火灾报警器201进行报警，同时，火灾报警器201发出的信号通过物联网信号传输到护林站，对护林员进行提醒，增加了装置的实用性；

挡板3，安装在安装壳2上，安装壳2内安装有驱动件4，驱动件4包括连接端与驱动端，驱动端与挡板3铰接，挡板3上安装有太阳能板6，挡板3上开设有槽体，太阳能板6嵌设在槽体内，在使用时，挡板3位于太阳能板6底部，使得太阳能板6处于图1中的位置，使得太阳能板6能够受到足够的光照；

连接端上安装有摄像头5，摄像头5用于对森林内的环境进行监控，驱动件4与火灾报警器201电连接，具体的，装置上配置有控制面板，驱动件4和火灾报警器201与控制面板电性连接，当火灾报警器启动时，由控制面板发出启动指令给驱动件4，启动驱动件4工作，当火灾报警器201启动时，也使得驱动件4一同启动，当火灾报警器201启动时，驱动件4连接端带动摄像头5向安装壳2内运动，驱动端用于带动挡板3转动以使挡板3将安装壳2开口进行封盖；

安装壳2的开口朝向竖直向上的方向，在使用时，当火灾发生时，火灾报警器201启动，在林内进行警报并通过物联网信号对护林站内进行通知，同时驱动件4带动摄像头5向下运动，使其进入到安装壳2内，并通过驱动件4驱动端的配合，使得挡板3进行转动，使得其盖设到安装壳2的开口处，此时，通过翻转使得太阳能板6朝向安装壳2内，而挡板3位于外部，对内部部件进行保护，如图2或图9所示；

与现有技术相比，通过安装柱1将装置进行安装，使得安装壳2远离地面，并通过驱动件4将挡板3与摄像头5进行连接，在挡板3上安装有太阳能板6，在正常使用时，太阳能板6与摄像头5暴露在外部进行正常使用，但当火灾发生时，通过火灾报警器201进行报警的同时，通过驱动件4的配合，使得摄像头5收缩到安装壳2内，并通过其驱动端的配合，将挡板3进行翻转，使得挡板3位于外部，太阳能板6朝向安装壳2，对摄像头5与太阳能板6进行保护，减少了火苗对二者造成损伤的可能，增加了装置的实用性。

实施例二

如图1-图12所示，实施例二是在实施例一基础上公开驱动件4，在实施例二中，安装柱1上开设有内腔7，内腔7与安装壳2内部连通，驱动件4包括：

电推杆401，安装在内腔7中，电推杆401伸缩端位于安装壳2内，摄像头5与电推杆401伸缩端连接，电推杆401与火灾报警器201电连接，且电推杆401为连接端，用于带动摄像头5在安装壳2上进行运动，使其运动到安装壳2外部或进入到安装壳2内部；

滑动板402，滑动安装在安装壳2上，滑动板402安装在电推杆401的伸缩端上，滑动板402上安装有与挡板3铰接的铰接杆403，铰接杆403与挡板3的铰接点在常态下的位置高于安装壳2的侧壁，滑动板402与铰接杆403为驱动端，当电推杆401带动摄像头5向安装壳2内运动时，也带动滑动板402与铰接杆403向下运动，安装壳2外部安装有滑套408，铰接杆403滑动插设在滑套408中，使得滑套408将铰接杆403的滑动方向进行限制；

挡板3与铰接杆403铰接点处安装有带轮组件404，带轮组件404其中一个带轮上安装有驱动齿轮405，另一个带轮安装在铰接杆403与挡板3之间的铰接轴上，安装壳2外壁上安装有与驱动齿轮405啮合的驱动齿条406，带轮组件404由两个带轮与一个皮带组成，皮带用于对两个带轮进行传动；

支撑板407，支撑板407与铰接杆403连接，支撑板407与带轮组件404的带轮转动配合，带轮组件404的带轮位于皮带两侧的周侧上安装有环块，支撑板407两端均开设有用于容纳环块的环槽，使得带轮组件404的带轮与支撑板407转动连接，通过支撑板407使得两个带轮之间的距离被限制，使得当滑动板402在滑动时，带轮之间的距离不变，不会使得皮带松动；

在使用时，当电推杆401带动摄像头5向安装壳2内运动时，也带动滑动板402与铰接杆403向下运动，使得驱动齿轮405在驱动齿条406上发生相对运动，进而使得驱动齿轮405转动，并通过带轮组件404的传动使得挡板3铰接点处转动，同时铰接杆403带动挡板3向下运动，使得挡板3进行翻转的同时，其与铰接杆403之间的铰接点下落到与安装壳2侧壁齐平，使得挡板3在翻转到与安装壳2侧壁接触后能将安装壳2的开口进行封盖，便于将安装壳2内的部件与太阳能板6进行保护，增加了装置的实用性。

在实施例二中，电推杆401伸缩端上安装有安装板8，安装板8上滑动铰接有撬动杆9，撬动杆9杆身与安装板8滑动铰接，如图12所示，撬动杆9上开设有腰孔，安装板8上具有插设在腰孔内的柱体，柱体可在腰孔内转动与滑动；

撬动杆9其中一个自由端与安装壳2内壁铰接，撬动杆9另一个自由端上铰接有滑动块10，滑动块10如图12所示，包括一个块体与一个杆体，杆体与撬动杆9铰接的同时也与块体铰接，滑动块10的块体与摄像头5底部滑动连接，在使用时，当电推杆401推动安装板8向上运动时，使得安装板8推动撬动杆9腰孔内壁，使得撬动杆9绕与安装壳2铰接的铰接点进行转动，使得其另一端推动滑动块10向上运动，进而滑动块10顶动摄像头5向上运动；

在过程中，由于撬动杆9绕其与安装壳2铰接点处转动，且安装板8比滑动块10更加靠近转动点，使得滑动块10在竖直方向上的运动距离大于安装板8在竖直方向上的运动距离，因此，当电推杆401对摄像头5进行驱动时，通过撬动杆9和滑动块10组成的结构用以延长电推杆401的行程，使得摄像头5的高度能够顺利的超过安装壳2侧壁的高度，提高了装置的可行性。

实施例三

如图1-图12所示，实施例三是在实施例二基础上进一步完善本申请，在实施例三中，安装壳2底部安装有水箱11，水箱11上安装有通水壳12，水箱11通过通水壳12与安装壳2连接，通水壳12的长度大于安装壳2的高度，以使水箱11与安装壳2底部具有间距，使得烟气能够通过间距进入到安装壳2内，减少了对火灾报警器201灵敏性的影响，通水壳12上具有与安装壳2开口方向同向的开口，通水壳12与安装壳2外壁贴合，在平时，通过通水壳12的开口将露水或雨水进行收集，使得雨水通过通水壳12进入到水箱11内，当发生火灾时，通过蒸发水箱11中的水对安装壳2进行降温，减少了火灾时，高温对安装壳2内部件造成损坏的可能。

在实施例三中，安装壳2上安装有弹性件13，弹性件13包括：

导向杆1301，滑动安装在安装壳2上，导向杆1301只能在安装壳2上沿直线进行滑动；

垫板1302，安装在导向杆1301顶部，垫板1302与安装壳2之间安装有连接弹簧1303，垫板1302顶部安装有橡胶块1304，垫板1302位于安装壳2远离铰接杆403的一侧，在使用时，当挡板3翻转时，挡板3下落先与橡胶块1304接触，并通过重力压动垫板1302与导向杆1301，使其在安装壳2内向下滑动，过程中使得连接弹簧1303被压缩，减少了挡板3下落时，受到的冲力过大的可能；

且连接弹簧1303套设在导向杆1301外部，通过导向杆1301外壁对连接弹簧1303的形变方向进行导向，使得连接弹簧1303只能沿导向杆1301轴线方向发生形变，增加了连接弹簧1303的稳定性；

在使用时，通过橡胶块1304与挡板3柔性接触，并通过连接弹簧1303的弹性形变对挡板3翻转时的动能进行消耗，减少了挡板3在翻转时的损耗，增加了装置的实用性。

在实施例三中，安装壳2上开设有连通腔14，导向杆1301滑动安装在连通腔14内，导向杆1301外壁被连通腔14内壁限制，使得其只能沿连通腔14轴线方向滑动，增加了导向杆1301在滑动时的稳定性；

水箱11的壁厚上开设有与连通腔14连通的气腔16，水箱11内安装有与气腔16连通的气囊15，当导向杆1301向下运动时，使得连通腔14内的空气通过气腔16压到气囊15内，使得气囊15内部空气增加，进而使其膨胀，对水箱11内的水进行挤压，使得水流通过通水壳12被挤压到安装壳2外部，使得安装壳2外部与盖设在其上的挡板3被打湿，进一步增加了在火灾时，对安装壳2与挡板3的保护效果，增加了装置的实用性；

其中，导向杆1301与连通腔14在弹性件13中，起到导向作用，用于增加连接弹簧1303的稳定性，在作用于气囊15时，导向杆1301与连通腔14形成的结构起到活塞筒的作用，用于向气囊15内打气，增加了二者的实用性。

在实施例三中，导向杆1301底部安装有延长件17，延长件17包括：

长板1701，安装在导向杆1301底部，长板1701上转动安装有转动齿轮1702，连通腔14内安装有与转动齿轮1702啮合的延长齿条1703，转动齿轮1702的转轴与长板1701转动连接，当导向杆1301向下运动时，通过延长齿条1703的啮合，使得转动齿轮1702转动；

活塞杆1704，滑动安装在连通腔14内，连通腔14内安装有限制环1706，活塞杆1704与限制环1706滑动配合，通过限制环1706的内壁对活塞杆1704进行限制，使其只能沿连通腔14轴线方向滑动，增加了活塞杆1704在滑动时的稳定性；

活塞杆1704上开设有与转动齿轮1702啮合的齿牙，活塞杆1704底部安装有活塞板1705，当导向杆1301滑动时，使得长板1701带动转动齿轮1702运动，在延长齿条1703的配合下使得转动齿轮1702转动，当其转动时，通过啮合的齿牙带动活塞杆1704在连通腔14内滑动，进而通过活塞板1705将连通腔14内的空气推动到气囊15内；

其中，在使用时，导向杆1301的运动路程与转动齿轮1702圆心运动的距离一致，而活塞杆1704运动路程与转动齿轮1702周侧上任一点运动的距离一致，而，圆心的运动距离为转动齿轮1702的周长，但其周侧任一点的运动路径为滚动，可将其运动拆分为转动与滑动，其滑动的距离与圆心运动距离一致，但总路程还要加上其转动的距离，因此，使得活塞杆1704的运动路程大于导向杆1301的运动路程，通过延长件17增加了导向杆1301的驱动行程，进而增加了进入到气囊15内的气流量，增加其膨胀的程度，使得水箱11内的水更好的漫出，增加了装置的实用性。

在实施例三中，水箱11顶部开设有出水口18，在常态时，水箱11中的水满了之后，通过出水口18漫出，减少了常态时，水流从通水壳12开口溢出进入到安装壳2内部的可能；

水箱11内安装有U型管19，U型管19其中一个管口与气腔16连通，U型管19另一个管口上滑动安装有堵块20，堵块20用于对出水口18进行封堵，当需要对气囊15进行驱动时，气流也通过U型管19，对堵块20进行推动，使得其将出水口18进行封堵，减少了在气囊15膨胀时，水流从出水口18处流出的可能；

其中，气囊15的容积大于U型管19的容积，使得当气流进入到气腔16内后，气囊15还未膨胀就能使得堵块20将出水口18进行堵塞，减少了水箱11中存水的浪费，增加了装置的实用性。

在实施例三中，安装壳2上安装有支架板21，支架板21上倾斜安装有抵板22，抵板22用于对挡板3进行支撑，支架板21与抵板22位置形状如图9所示，在使用时，通过抵板22增加了安装壳2与挡板3之间的接触面积，增加了挡板3在使用时的稳定性。

在实施例三中，通水壳12开口处安装有斜板23，斜板23上具有朝向通水壳12开口处的斜面，通过斜板23增加了通水壳12与外界的接触面积，并通过斜板23上的斜面进行导向，使得雨水或露水能更好的进入到水箱11中，增加了装置的实用性。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.基于物联网的森林火灾预警装置，其特征在于，包括：

安装柱（1），其上安装有安装壳（2），所述安装壳（2）内安装有火灾报警器（201），所述安装壳（2）底部开设有用于空气通过的孔道（202），火灾报警器（201）通过物联网信号与护林站终端连接，安装柱（1）上开设有内腔（7），内腔（7）与安装壳（2）内部连通；

挡板（3），安装在安装壳（2）上，所述安装壳（2）内安装有驱动件（4），驱动件（4）包括连接端与驱动端，驱动端与挡板（3）铰接，挡板（3）上安装有太阳能板（6），连接端上安装有摄像头（5），驱动件（4）与火灾报警器（201）电连接，当火灾报警器（201）启动时，驱动件（4）连接端带动摄像头（5）向安装壳（2）内运动，驱动端用于带动挡板（3）转动以使挡板（3）将安装壳（2）开口进行封盖，驱动件（4）包括电推杆（401），安装在内腔（7）中，电推杆（401）伸缩端位于安装壳（2）内，摄像头（5）与电推杆（401）伸缩端连接；

滑动安装在安装壳（2）上的滑动板（402），滑动板（402）上安装有与挡板（3）铰接的铰接杆（403），挡板（3）与铰接杆（403）铰接点处安装有带轮组件（404），所述带轮组件（404）其中一个带轮上安装有驱动齿轮（405），所述安装壳（2）外壁上安装有与驱动齿轮（405）啮合的驱动齿条（406），安装在带轮组件（404）的两个带轮之间的支撑板（407），支撑板（407）与带轮组件（404）的带轮转动配合；

安装板（8），安装在所述电推杆（401）伸缩端上，安装板（8）上滑动铰接有撬动杆（9），撬动杆（9）杆身与安装板（8）滑动铰接，撬动杆（9）其中一个自由端与安装壳（2）内壁铰接，撬动杆（9）另一个自由端上铰接有滑动块（10），滑动块（10）与摄像头（5）底部滑动连接。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的森林火灾预警装置，其特征在于，所述安装壳（2）底部安装有水箱（11），所述水箱（11）上安装有通水壳（12），水箱（11）通过通水壳（12）与安装壳（2）连接，通水壳（12）的长度大于安装壳（2）的高度，以使水箱（11）与安装壳（2）底部具有间距，通水壳（12）上具有与安装壳（2）开口方向同向的开口。

3.根据权利要求2所述的基于物联网的森林火灾预警装置，其特征在于，所述安装壳（2）上安装有弹性件（13），所述弹性件（13）包括：

导向杆（1301），滑动安装在安装壳（2）上；

垫板（1302），安装在导向杆（1301）顶部，垫板（1302）与安装壳（2）之间安装有连接弹簧（1303），垫板（1302）顶部安装有橡胶块（1304）。

4.根据权利要求3所述的基于物联网的森林火灾预警装置，其特征在于，所述安装壳（2）上开设有连通腔（14），导向杆（1301）滑动安装在连通腔（14）内，所述水箱（11）的壁厚上开设有与连通腔（14）连通的气腔（16），所述水箱（11）内安装有与气腔（16）连通的气囊（15）。

5.根据权利要求4所述的基于物联网的森林火灾预警装置，其特征在于，所述导向杆（1301）底部安装有延长件（17），所述延长件（17）包括：

长板（1701），安装在导向杆（1301）底部，长板（1701）上转动安装有转动齿轮（1702），所述连通腔（14）内安装有与转动齿轮（1702）啮合的延长齿条（1703）；

活塞杆（1704），滑动安装在连通腔（14）内，活塞杆（1704）上开设有与转动齿轮（1702）啮合的齿牙，所述活塞杆（1704）底部安装有活塞板（1705）。

6.根据权利要求5所述的基于物联网的森林火灾预警装置，其特征在于，所述水箱（11）顶部开设有出水口（18），所述水箱（11）内安装有U型管（19），U型管（19）其中一个管口与气腔（16）连通，所述U型管（19）另一个管口上滑动安装有堵块（20），堵块（20）用于对出水口（18）进行封堵。

7.根据权利要求6所述的基于物联网的森林火灾预警装置，其特征在于，所述安装壳（2）上安装有支架板（21），所述支架板（21）上倾斜安装有抵板（22），抵板（22）用于对挡板（3）进行支撑。

8.根据权利要求7所述的基于物联网的森林火灾预警装置，其特征在于，所述通水壳（12）开口处安装有斜板（23），斜板（23）上具有朝向通水壳（12）开口处的斜面。