CN201876969U - 森林防火无人机预警装置 - Google Patents

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刘君义
管荣强
李晓光
刘君玲
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Abstract

一种森林防火无人机预警装置，属于林业管理机械技术领域，其特征是：单片机U1的PA口与三轴陀螺的输出线相连，单片机U1的PD0、PD1与EPM7032的2、3号引脚相连；单片机U2的PA口、PC口与图像、光、烟、温度、红外传感器输出相连接，单片机U2的PD2、PD3、PE0、PE1与EPM7032的5、6号引脚相连；单片机U3的PD2、PD3与EPM7032的10、11号引脚相连，单片机U3的PE0、PE1与GPS输出相连，单片机U3的PA口，PC口与EPM570相连；有益效果是：飞行器作为当前林火监测手段的有力补充，能够在森林防火和森林消防等方面得到长久的发展。实现了林区管理数字化，科学化，大大减少了林业部门的费用支出和管理成本，提高了林区作业的效率。

Description

森林防火无人机预警装置
技术领域
本实用新型属于林业管理机械技术领域。
背景技术
目前，对森林的防火措施，一般有雷电监测系统及预测预警系统，加强对雷电的监测和预测预警。此外，还利用计算机通信网络等技术形成一个完整的监测体系。这一体系一旦监测到雷电信号则会自动报警，并将雷电各种信息实时传输到大兴安岭各个森林防火指挥部。按照设计，监测落雷位置的精确度达到一公里以内，强度准确率在95％以上，雷电探测率在95％以上。建立上述一套系统需大量资金和人力，如在大兴安岭北部地区建设先进的雷电监测系统及预测预警系统，投入达1.3亿元。
国外如加拿大利用人造卫星塔载红外装置监测林火，比机载装置巡视林区速度大大加快，效率大大提高，相对成本也低(加拿大用卫星图像绘制火烧迹地图，与航空勾绘相比，成本之比为1∶1)；芬兰的卫星林火全自动监测系统，监测到的最小火灾发生面积为0.1公顷，从接受气象卫星图像到传送火灾警报时间平均为31分钟；波兰利用遥感与GIS手段相结合监测林火开展全国森林火险区划、林火监测、火灾损失调查及评估和迹地恢复监测等；也发展传感器研究，解决传统卫星传感监测受云遮盖，较小火点监测不了的局限，提高监测水平，实现监测小于0.01公顷与云覆盖无关的火。
发明内容
本实用新型的目的是：提供一种森林防火无人机预警装置，它可高效、准确、低成本投入的对森林防火、监测。
本实用新型的技术方案如下：除了飞行器载体外，其预警装置由控制系统、检测系统、稳定系统组成，分别由U3、U2、U1号单片机控制。
在稳定系统中，单片机U1的PA口与三轴陀螺的输出线相连，单片机U1的PD0、PD1与EPM7032的2、3号引脚相连。
在检测系统中，单片机U2的PA口、PC口与图像、光、烟、温度、红外传感器输出相连接，单片机U2的PD2、PD3、PE0、PE1与EPM7032的5、6号引脚相连。
在控制系统中，单片机U3的PD2、PD3与EPM7032的10、11号引脚相连，单片机U3的PE0、PE1与GPS输出相连，单片机U3的PA口，PC口与EPM570相连。
同时，在EDA2中，EPM570的52、53、54、55、56、57、58、61、66、67、68、69、70、71、72、73号引脚与无线遥控接收机输出端相连，EPM570的26、27、28、29、30、33、34、35、36、38、40、41、42、47、48、49号引脚与舵机输入端相连。
在EDA1中，EPM7032的44、43号引脚与电台输入输出相连，EPM7032的42、41号引脚与磁螺盘输入输出相连，EPM7032的12、13、14、15、18、19、20、21号引脚与LED电平指示灯相连。
本实用新型的有益效果是：飞行器作为当前林火监测手段的有力补充，能够在森林防火和森林消防等方面得到长久的发展。目前飞行器在林业中的应用尚处于初始阶段，没有形成规模，随着飞行器在林业不同领域应用的不断深入，将为我国林业特别是森林防火工作，促进林业经济发展做出积极的贡献。
它不仅避免了原始人工瞭望观察火情的局限，实现了林区管理数字化，科学化，大大减少了林业部门的费用支出和管理成本，提高了林区作业的效应。 在监控森林火情的同时，还可以对森林资源，生态环境，森林病虫害及野生动物等机型有效监控。
该项技术打破了以往森林火警预报和现场勘测迟缓的缺点，能及早发现森林中的着火点并降低森林防火员的工作强度，飞行器系统对森林火情监测目前还没有成品使用，由于具有产品造价低，体积小、监测系统灵活，实时性好的优点，在火警监测方面具有很强的优势，潜在用户主要是林业部门，需求量很大，是一项重大改革的新型预警系统。
附图说明
图1是本实用新型预警装置的电路原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步描述：
如图所示，电路单片机共有3个，EDA共有2个。分别为单片机U1ATmega16、单片机U2 ATmega128、单片机U3 ATmega128，EDA1 EPM7032、EDA2 EPM570.
工作原理
本系统主要分为：控制系统、检测系统、稳定系统，分别由3、2、1号单片机控制。
其中1号单片机通过对三轴舵螺采集分析出飞行器姿态，通过串口将数据发送给主控单片机。2号单片机实时对地面监测，如果监测到温度、光、烟红外超标，2号单片机会将信息返还给指挥台，同时2号单片机会调整飞行器航线，对可疑点进行盘旋多次探测。3号单片机通过GPS确定飞行器现在的经纬度，并与地面发出的指令进行对比，判断出前进方位。
主要技术指标
1、对将要发生的火灾报警成功率达到85％；
2、已经发生的火灾现场能够实现640*480分辨率的实时监控视频；
3、定位精度3-5米；
4、设备重量500克；
5、设备功耗1.2瓦。

Claims (1)

1.一种森林防火无人机预警装置，包括无人机，其特征是：在稳定系统中，单片机U1的PA口与三轴陀螺的输出线相连，单片机U1的PD0、PD1与EPM7032的2、3号引脚相连；
在检测系统中，单片机U2的PA口、PC口与图像、光、烟、温度、红外传感器输出相连接，单片机U2的PD2、PD3、PE0、PE1与EPM7032的5、6号引脚相连；
在控制系统中，单片机U3的PD2、PD3与EPM7032的10、11号引脚相连，单片机U3的PE0、PE1与GPS输出相连，单片机U3的PA口，PC口与EPM570相连；
同时，在EDA2中，EPM570的52、53、54、55、56、57、58、61、66、67、68、69、70、71、72、73号引脚与无线遥控接收机输出端相连，EPM570的26、27、28、29、30、33、34、35、36、38、40、41、42、47、48、49号引脚与舵机输入端相连；
在EDA1中，EPM7032的44、43号引脚与电台输入输出相连，EPM7032的42、41号引脚与磁螺盘输入输出相连，EPM7032的12、13、14、15、18、19、20、21号引脚与LED电平指示灯相连。
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