CN210653640U

CN210653640U - 一种用于监测森林火灾的无人机

Info

Publication number: CN210653640U
Application number: CN201921448782.XU
Authority: CN
Inventors: 刘沛; 吕小毅; 王晨锦; 葛昊昊
Original assignee: Xinjiang University
Current assignee: Xinjiang University
Priority date: 2019-09-02
Filing date: 2019-09-02
Publication date: 2020-06-02
Anticipated expiration: 2029-09-02

Abstract

本实用新型涉及无人机技术领域，具体涉及一种用于监测森林火灾的无人机，其包括:主体；至少四个机翼沿圆周方向均匀设置在主体上；机翼的一端设置在主体上；机翼的另一端设置有螺旋桨；螺旋桨设置在电机上，被电机驱动转动；机翼上设置有保护环；保护环设置在螺旋桨的外围；保护环的内侧中部为球面结构；机翼上设置有超声波测距仪；摄像头设置在主体的下侧；温度传感器设置在主体上；烟雾传感器设置在主体上；激光雷达设置在主体的中部；GPS定位模块设置在主体上；无线通讯模块设置在主体上，用于与地面控制中心传输信号；控制系统分别与电机、摄像头、温度传感器、烟雾传感器、激光雷达、GPS定位模块和无线通讯模块连接，以传输数据。

Description

一种用于监测森林火灾的无人机

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，尤其涉及一种用于监测森林火灾的无人机。

背景技术

无人机技术在当今科学技术快速发展的社会，有着巨大的发展前景。无人机可用于巡航勘察，便于到达一些人们不方便到达的地方。我国拥有巨大的森林覆盖面积，森林火灾是破坏森林的一大杀手，尤其是在夏季高温天气极其容易发生森林火灾。森林管理部门一般是采用人工进行巡视，但巨大的森林面积很难得到及时有效巡视，一些森林火灾很难及时被发现，当发现时已经是难以控制的大火，造成巨大的经济损失。目前也有采用无人机巡航勘察森林火灾情况的，主要是通过设计和规划航道路线，通过航空拍摄，实时接收遥感影像，且现有的无人机出于安全考虑也不便于近距离监测，只能远距离监测，但是，这要求监测人员时时注视监控器，对监控人员要求较高，且远距离监测不便于发现火情。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种用于监测森林火灾的无人机，主要目的在于提升无人机的安全性和可靠性，实现对森林的近距离监测。

为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：

本实用新型的实施例提供一种用于监测森林火灾的无人机，包括:主体、机翼、摄像头、温度传感器、所述烟雾传感器、所述激光雷达、GPS定位模块、无线通讯模块和控制系统；

所述主体上固定地设置有支架，所述支架位于所述主体的下侧，用于支撑所述主体；

所述机翼至少为四个；至少四个所述机翼沿圆周方向均匀设置在所述主体上；

所述机翼的一端固定地设置在所述主体上；所述机翼的另一端设置有螺旋桨；所述螺旋桨设置在电机上，被所述电机驱动转动；所述电机固定地设置在所述机翼上；

所述机翼上固定地设置有保护环；所述保护环设置在所述螺旋桨的外围，用于保护所述螺旋桨；所述保护环的内侧中部为球面结构；所述保护环的高度较所述螺旋桨的高度高；

所述机翼上固定地设置有超声波测距仪，用于测量向上和向下的距离；

所述摄像头设置在所述主体的下侧；

所述温度传感器固定地设置在所述主体上，用于检测空气温度；

所述烟雾传感器固定地设置在所述主体上，用于探测外界空气烟雾浓度；

所述激光雷达固定地设置在所述主体的中部，用于检测所述主体的外围的障碍物分布；

所述GPS定位模块固定地设置在所述主体上；

所述无线通讯模块固定地设置在所述主体上，用于与地面控制中心传输信号；

所述控制系统分别与所述电机、所述摄像头、所述温度传感器、所述烟雾传感器、所述激光雷达、所述GPS定位模块和所述无线通讯模块连接，以传输数据。

进一步地，所述主体上设置有透明的保护罩，所述保护罩罩设在所述摄像头上。

进一步地，所述支架包括：四个支腿；所述支腿的一端固定在所述主体上，所述支腿的另一端设置有支脚。

进一步地，所述支脚能够摆动地设置在所述支腿上。

进一步地，所述支腿包括：支腿一、支腿二和减震气缸，

所述支腿一的一端固定在所述主体上，所述支腿二的一端与所述支腿一的另一端通过销轴连接，所述支腿二的另一端与所述支脚铰接；所述支腿二能够相对所述支腿一摆动；

所述减震气缸的一端与所述支腿一铰接，另一端与所述支腿二铰接，以缓冲所述支腿二相对所述支腿一摆动的幅度。

进一步地，所述支腿一之间固定地设置有固定连杆。

进一步地，所述支脚为棱锥结构，所述支脚的下端较上端大。

进一步地，所述摄像头能够实现360度旋转。

进一步地，所述保护环的内侧的上端直径较所述保护环的内侧的中部直径小。

进一步地，所述保护环的内侧的下端直径较所述保护环的内侧的中部直径小。

借由上述技术方案，本实用新型用于监测森林火灾的无人机至少具有下列优点：

能够提升无人机的安全性和可靠性，实现对森林的近距离监测。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种用于监测森林火灾的无人机的主视示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种用于监测森林火灾的无人机的俯视示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种用于监测森林火灾的无人机中主体的示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种用于监测森林火灾的无人机中机翼的示意图。

图中所示：

1为主体，2为机翼，3为螺旋桨，4为保护环，5为摄像头，6为温度传感器，7为烟雾传感器，8为激光雷达，9为GPS定位模块，10为无线通讯模块，11为控制系统，12为超声波测距仪，13为电机，14为支架，14-1为支腿一，14-2为支腿二，14-3为减震气缸，14-4为支脚，14-5为固定连杆。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

如图1至图4所示，本实用新型的一个实施例提出的一种用于监测森林火灾的无人机，包括:主体1、机翼2、摄像头5、温度传感器6、烟雾传感器7、激光雷达8、GPS定位模块9、无线通讯模块10和控制系统11；

主体1上固定地设置有支架14，支架14位于主体1的下侧，用于支撑主体1；机翼2至少为四个；至少四个机翼2沿圆周方向均匀设置在主体1上；本实施例优选机翼2为四个。机翼2的一端固定地设置在主体1上；机翼2的另一端设置有螺旋桨3；螺旋桨3设置在电机13上，被电机13驱动转动；电机13固定地设置在机翼2上；电机13与控制系统11电连接，被控制系统11控制。

机翼2上固定地设置有保护环4；保护环4设置在螺旋桨3的外围，用于保护螺旋桨3；保护环4的内侧中部为球面结构；保护环4的高度较螺旋桨3的高度高；本实施例优选保护环4为铝镁合金材质。

机翼2上固定地设置有超声波测距仪12，用于测量向上和向下的距离，以防止无人机碰撞到障碍物；摄像头5设置在主体1的下侧，以获取无人机下方的图像数据；以便监控员可以在终端上观察无人机航拍的视频，监察是有紧急情况。

温度传感器6固定地设置在主体1上，用于检测空气温度数据，烟雾传感器7固定地设置在主体1上，用于探测外界空气烟雾浓度；激光雷达8固定地设置在主体1的中部，用于检测主体1的外围的障碍物分布；GPS定位模块9固定地设置在主体1上，以便于飞行路线规划和位置信息确定。无线通讯模块10固定地设置在主体1上，用于与地面控制中心传输信号；控制系统11分别与电机13、摄像头5、温度传感器6、烟雾传感器7、激光雷达8、GPS定位模块9和无线通讯模块10连接，以传输数据。

本实用新型的一个实施例提出的一种用于监测森林火灾的无人机，可以利用GPS定位模块9在地面终端规划无人机飞行航线，然后启动无人机，无人机将在规划路线上实时监控森林，监控员可以在终端上通过摄像头5观察无人机航拍的视频，监察是有紧急情况。在飞行过程中无人机通过超声波测距仪12和激光雷达8可躲避飞行中的障碍物，并且有保护环4保护无人机不被障碍物撞坏。无人机通过无线通讯模块10将温度和烟雾度数据返回终端，若返回的数值过高，则向地面终端发送警告，并传送当前画面和位置坐标，由监控员做出判断。

本实用新型的一个实施例提出的一种用于监测森林火灾的无人机，能够提升无人机的安全性和可靠性，实现对森林的近距离监测。

作为上述实施例的优选，主体1上设置有透明的保护罩，保护罩罩设在摄像头5上，以保护摄像头5的安全。

作为上述实施例的优选，支架14包括：四个支腿；支腿的一端固定在主体1上，支腿的另一端设置有支脚14-4。优选，支脚14-4能够摆动地设置在支腿上，以在着陆时，支脚14-4能够贴合地面，提升支架14对主体1支撑的稳定性。

作为上述实施例的优选，支腿包括：支腿一14-1、支腿二14-2和减震气缸14-3；支腿一14-1的一端固定在主体1上，支腿二14-2的一端与支腿一14-1的另一端通过销轴连接，支腿二14-2的另一端与支脚14-4铰接；支腿二14-2能够相对支腿一14-1摆动；减震气缸14-3的一端与支腿一14-1铰接，另一端与支腿二14-2铰接，以缓冲支腿二14-2相对支腿一14-1摆动的幅度，以减轻无人机着陆时的冲击，减轻对无人机损伤。

作为上述实施例的优选，支腿一14-1之间固定地设置有固定连杆，以提升支腿的可靠性。

作为上述实施例的优选，支脚14-4为棱锥结构，支脚14-4的下端较上端大，以提升支脚14-4着陆的稳定性。

作为上述实施例的优选，摄像头5能够实现360度旋转，以实现全方位观察。

作为上述实施例的优选，保护环4的内侧的上端直径较保护环4的内侧的中部直径小，以在上侧对螺旋桨3形成保护。

作为上述实施例的优选，保护环4的内侧的下端直径较保护环4的内侧的中部直径小，以在下侧对螺旋桨3形成保护。

进一步说明，虽然术语第一、第二等在本文中可以用于描述各种元件，但是这些术语不应该限制这些元件。这些术语仅用于区别一个元件与另一元件。例如，第一元件可以被称为第二元件，并且，类似地，第二元件可以被称为第一元件，这些术语仅用于区别一个元件与另一元件。这没有脱离示例性实施例的范围。类似地，元件一、元件二也不代表元件的顺序，这些术语仅用于区别一个元件与另一元件。如本文所用，术语“和/或”包括一个或多个相关联的列出项目的任意结合和所有结合。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims

1.一种用于监测森林火灾的无人机，其特征在于，包括:主体、机翼、摄像头、温度传感器、烟雾传感器、激光雷达、GPS定位模块、无线通讯模块和控制系统；

所述摄像头设置在所述主体的下侧；

所述GPS定位模块固定地设置在所述主体上；

2.根据权利要求1所述的用于监测森林火灾的无人机，其特征在于，

所述主体上设置有透明的保护罩，所述保护罩罩设在所述摄像头上。

3.根据权利要求1所述的用于监测森林火灾的无人机，其特征在于，

所述支架包括：四个支腿；所述支腿的一端固定在所述主体上，所述支腿的另一端设置有支脚。

4.根据权利要求3所述的用于监测森林火灾的无人机，其特征在于，

所述支脚能够摆动地设置在所述支腿上。

5.根据权利要求4所述的用于监测森林火灾的无人机，其特征在于，

所述支腿包括：支腿一、支腿二和减震气缸，

6.根据权利要求5所述的用于监测森林火灾的无人机，其特征在于，

所述支腿一之间固定地设置有固定连杆。

7.根据权利要求6所述的用于监测森林火灾的无人机，其特征在于，

所述支脚为棱锥结构，所述支脚的下端较上端大。

8.根据权利要求1所述的用于监测森林火灾的无人机，其特征在于，

所述摄像头能够实现360度旋转。

9.根据权利要求1所述的用于监测森林火灾的无人机，其特征在于，

所述保护环的内侧的上端直径较所述保护环的内侧的中部直径小。

10.根据权利要求9所述的用于监测森林火灾的无人机，其特征在于，

所述保护环的内侧的下端直径较所述保护环的内侧的中部直径小。