CN205177121U - 一种超远距离森林火灾预警定位监视一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超远距离森林火灾预警定位监视一体机，包括湿度检测电路，湿度检测电路通过有线或无线与控制终端连接，当湿度低于预设值时，发送湿度异常信号至控制终端；湿度检测电路包括湿度传感器，用于感应环境湿度并转化为湿度采样电压；湿度基准模块，用于提供湿度基准电压；湿度比较模块，耦接于湿度传感器，当湿度采样电压低于湿度基准电压时，发送湿度异常信号。可以在火情发生前，提前进行监控，防止他人将易燃物带入被监控区域引发火情，且通过统一的控制终端进行控制，不会引起监控人员在监控时的视觉疲劳，只用监控有湿度异常信号输出的设备，而监控人员自身不需要在现场进行控制，保证了人工成本的最大利用。

Description

一种超远距离森林火灾预警定位监视一体机

技术领域

本实用新型涉及一种监控设备，更具体地说，它涉及一种超远距离森林火灾预警定位监视一体机。

背景技术

森林火灾是森林最危险的敌人，也是林业最可怕的灾害，它会给森林带来最有害，最具有毁灭性的后果。森林火灾不但烧毁成片的森林，伤害林内的动物，而且还降低森林的繁殖能力，引起土壤的贫瘠和破坏森林涵养水源的作用，甚至会导致生态环境失去平衡。尽管当今世界的科学在日新月异地向前发展，但是，人类在制服森林火灾上，却依然尚未取得长久的进展。

建立视频监控系统是目前国内主流的监控方式。这是传统城市监控的简单延伸，将采集视频图像通过微波汇总，由人工完成集中监视；

人工监视易造成肉眼疲劳，视频中的火情不易被查觉，造成漏报；监控中心的视频线路较多，人工监视也无法一一监看，易造成漏报。

而对火情影响最大的是三个量，温度、湿度和单位可燃的载量，所以根据这一个常量的值和两个常量的变化情况判断该区域摄像头是否开启是非常有必要的,但是一般的摄像头没有进行温度检测的装置，且只能传输图像信息，较为不便。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种可以感应环境湿度并当环境湿度异常时，发送湿度异常信号至控制终端的一种超远距离森林火灾预警定位监视一体机。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种超远距离森林火灾预警定位监视一体机，包括湿度检测电路，所述湿度检测电路通过有线或无线与控制终端连接，当湿度低于预设值时，发送湿度异常信号至控制终端；所述湿度检测电路包括湿度传感器，用于感应环境湿度并转化为湿度采样电压；湿度基准模块，用于提供湿度基准电压；湿度比较模块，耦接于湿度传感器，当湿度采样电压低于湿度基准电压时，发送湿度异常信号。

当空气湿度大于60%时，发生火灾的情况不多；当空气湿度在50%-60%时，可以慢慢燃烧，但不能蔓延；湿度在40%-50%时，能发烟燃烧但不容易扩大燃烧面积；当空气湿度在30%-40%时，较易燃烧并扩大蔓延；湿度低于25%时，极容易发生火灾，所以通过对环境湿度的检测，可以在火情发生前，提前进行监控，防止他人将易燃物带入被监控区域引发火情，且通过统一的控制终端进行控制，不会引起监控人员在监控时的视觉疲劳，只用监控有湿度异常信号输出的设备，而监控人员自身不需要在现场进行控制，保证了人工成本的最大利用。

本实用新型可以进一步设置为：所述湿度比较模块耦接有告警模块，当湿度比较模块发送湿度异常信号时，所述告警模块告警以提醒附近使用者湿度异常。同样的，告警模块起到了一个提示的作用，当他人将易燃物带入被监控区域时，非常容易发生火情，所以此时，就需要将湿度异常信息告知使用者，以提醒处于该区域的人提高防火意识。

本实用新型可以进一步设置为：所述湿度基准模块包括依次串联设置的第一电阻、第二电阻和第三电阻；所述第一电阻和第二电阻耦接的节点提供基准电压。通过串联设置的三个电阻，并提供基准电压，保证使用时可以提高使用的安全性和可靠性。

本实用新型可以进一步设置为：所述第三电阻为可调电阻。通过第三电阻可以调节基准电压的大小，从而可以根据单位可燃载量以及环境实际情况设置不同的预设值。

本实用新型可以进一步设置为：所述第一电阻并联设置有抗扰模块，所述抗扰模块包括串联设置的第四电阻和开关元件，所述开关元件的被控端耦接于湿度异常信号。如果湿度传感器在采样时的采样电压出现扰动且又处于湿度基准电压附近的情况，那么容易造成发送异常信号的执行设备反复动作，影响设备使用寿命，所以当湿度比较模块输出湿度异常信号时，拉低基准电压的大小，其原理如下，湿度比较模块输出为高电平（湿度异常信号），控制开关管导通，相当于在第一电阻并联一个第四电阻，相当于使得第一电阻的等效阻值减小，所以第二电阻分压获得的电压增大，使得基准电压增大，防止因采样电压在基准电压附近浮动导致后续电路反复动作而损坏。

本实用新型可以进一步设置为：还包括GPS模块，所述GPS模块受控于湿度异常信号工作，并发送位置信息至控制终端。当湿度异常时，监控人员可以在控制终端接收到GPS模块发送的位置信息，使得相关人员更快到达现场进行实地维护。

通过采用上述技术方案，相比现有技术，起到了如下效果：超远距离视频监控，透雾，防盐雾，适用于大型舰船海上巡逻,通过对环境湿度的检测，可以在火情发生前，提前进行监控，防止他人将易燃物带入被监控区域引发火情，且通过统一的控制终端进行控制，不会引起监控人员在监控时的视觉疲劳，只用监控有湿度异常信号输出的设备，而监控人员自身不需要在现场进行控制，保证了人工成本的最大利用。

附图说明

图1为本实用新型监控装置的外观示意图；

图2为本实用新型湿度检测电路示意图；

图3为本实用新型告警模块电路原理图；

图4为本实用新型加湿驱动电路原理图；

图5为本实用新型雾化片驱动电路原理图；

图6为本实用新型风机驱动电路原理图。

附图标记：1a、安装架；11a、镜头；12a、出雾孔；101、湿度传感器；102、湿度基准模块；103、湿度比较模块；104、抗扰模块；105、告警模块；200、加湿驱动电路；210、多谐震荡电路；220、变比电路；300、雾化片驱动电路；400、风机驱动电路；500、电热丝驱动电路。

具体实施方式

参照图1至图6对本实用新型的实施例做进一步说明。

参照图1所示，一种超远距离森林火灾预警定位监视一体机，包括安装架1a、镜头11a以及用于喷雾的喷雾孔12a；还包括湿度检测电路，所述湿度检测电路通过有线或无线与控制终端连接，当湿度低于预设值时，发送湿度异常信号S1至控制终端；在一个实施例中，通过无线通讯与终端进行通讯，通讯模式不限于EnOcean、Zigbee、Z-Wave、Bluetooth。其编码方式不做局限，仅仅是将“0”和“1”两个逻辑分别代表异常与正常通过无线模块进行发送。

所述湿度检测电路包括湿度传感器101，用于感应环境湿度并转化为湿度采样电压；湿度传感器101设置为任意反馈信号为电压信号的湿度传感器101，可根据需求选用不同精度和检测范围的型号。湿度基准模块102，用于提供湿度基准电压；所述湿度基准模块102包括依次串联设置的第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3；所述第一电阻R1和第二电阻R2耦接的节点提供基准电压。所述第三电阻R3为可调电阻。所述第一电阻R1并联设置有抗扰模块104，所述抗扰模块104包括串联设置的第四电阻R4和开关元件Q1，所述开关元件Q1的被控端耦接于湿度异常信号S1。

湿度比较模块103，耦接于湿度传感器101，当湿度采样电压低于湿度基准电压时，发送湿度异常信号S1。其包括有比较器，其型号选为LM355，其正输入端耦接湿度基准模块102，负输入端耦接湿度触感器，其输出端耦接有串联设置的第五电阻R5和第六电阻R6，其阻值均设置为10K欧，第五电阻R5和第六电阻R6耦接的节点耦接有NPN管，当输出为高电平时，所述NPN管导通，同时发送湿度异常信号S1至无线模块，且控制第一继电器线圈KM1得电。

如图2所示，告警模块105，当湿度比较模块103发送湿度异常信号S1时，所述告警模块105告警以提醒附近使用者湿度异常。当第一继电器线圈KM1得电时，其触点被吸合使得蜂鸣器和告警灯工作，以提醒在场的人员注意火情。

还包括GPS模块，所述GPS模块受控于湿度异常信号S1工作，并发送位置信息至控制终端。

加湿驱动电路200包括第一继电器常开触点km1以及第二常开触点km2，其一端接于电源电平；多谐振荡电路210，包括一555定时器，所述555定时器的输出端接于雾化片驱动电路300，用于为雾化片提供驱动信号；所述555定时器的第一引脚接地，第二引脚与第六引脚耦接，并与第一继电器常开触点之间串连有第八可调电阻R8和第七电阻R7，第七引脚接于第八可调电阻R8和第七电阻R7连接形成的结点，所述第二引脚与地端之间还串连有第一电容C1，第五引脚与地端之间串连有第二电容C2。通过控制第八可调电阻R8可以控制其输出PWM波的占空比，通过设置第二电容C2的容量可以控制其输出的占空比。第七电阻R7阻值优选为10千欧，第八可调电阻R8阻值优选为1M欧姆，第一电容C1容量优选为100uF，第二电容C2容量选为0.01uF，其最大输出频率约为100000HZ。对雾化片功能控制所需要的信号源有：1、需要24V供电；2、需要一个可调的高频PWM信号，其输出频率最低要求为1.7MHZ。

变比电路220，接于555定时器的输出端和风机FAN1驱动电路4之间，将555定时器输出的电信号转换为风机FAN1适用的驱动电信号。包括一光耦隔离器，其输入端接于555定时器的第三引脚Uout1，其输出端为高电平输出，输出端与地端之间还耦接有一第三电容C3和与之并联的第九电阻R9，所述第三电容C3和第九电阻R9组成一个小型的RC震荡回路，其输出端接于第三比较器的正极，通过设置第三电容C3和第九电阻R9的参数可以改变其输出PWM波的占空比，将其变为可驱动风机FAN1的电信号使用。所述光耦隔离器选用6N137，第三电容C3容量选为10uF，第九可调电阻最大阻值选为100欧姆，第三比较器选用LM355比较器。通过555定时器连接而成的多谐震荡电路作为风机和雾化片的驱动电路，结构简单，大大节约了电路成本以及设计空间。参照图6以及图1所示，U0为555定时器的第三引脚Uout1的输出PWM信号，Uout为变比电路220对其占空比的控制原理，在此不做赘述。雾化片驱动电路300，其包括一输入引脚，如图3所示的是常见的驱动电路，555定时器的第三引脚Uout1用于给雾化片提供驱动PWM波，控制雾化片震动，变比电路220保持输出一个信号控制风机工作。

风机FAN1驱动电路4，如图6所示，第三比较器的输出端Uout2控制风机FAN1使能，通过调节第九电阻R9可控制风机FAN1风速。所述的雾化片驱动电路300和风机FAN1驱动电路4，其控制开关管（M1和M2）均选为MOS管，其相对于三极管更适合做风机FAN1及雾化片的驱动电路开关管使用。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种超远距离森林火灾预警定位监视一体机，其特征在于：包括湿度检测电路，所述湿度检测电路通过有线或无线与控制终端连接，当湿度低于预设值时，发送湿度异常信号至控制终端；

所述湿度检测电路包括

湿度传感器，用于感应环境湿度并转化为湿度采样电压；

湿度基准模块，用于提供湿度基准电压；

湿度比较模块，耦接于湿度传感器，当湿度采样电压低于湿度基准电压时，发送湿度异常信号。

2.如权利要求1所述的一种超远距离森林火灾预警定位监视一体机，其特征在于：所述湿度比较模块耦接有告警模块，当湿度比较模块发送湿度异常信号时，所述告警模块告警以提醒附近使用者湿度异常。

3.如权利要求1所述的一种超远距离森林火灾预警定位监视一体机，其特征在于：所述湿度基准模块包括依次串联设置的第一电阻、第二电阻和第三电阻；所述第一电阻和第二电阻耦接的节点提供基准电压。

4.如权利要求3所述的一种超远距离森林火灾预警定位监视一体机，其特征在于：所述第三电阻为可调电阻。

5.如权利要求4所述的一种超远距离森林火灾预警定位监视一体机，其特征在于：所述第一电阻并联设置有抗扰模块，所述抗扰模块包括串联设置的第四电阻和开关元件，所述开关元件的被控端耦接于湿度异常信号。

6.如权利要求1或2或3或4或5所述的一种超远距离森林火灾预警定位监视一体机，其特征在于：还包括GPS模块，所述GPS模块受控于湿度异常信号工作，并发送位置信息至控制终端。