CN213842263U

CN213842263U - 一种基于综合遥感技术的森林环境遥感监测系统

Info

Publication number: CN213842263U
Application number: CN202120095158.7U
Authority: CN
Inventors: 杨妍妨; 程洋; 王腾; 潘星呈; 王永
Original assignee: Institute of Karst Geology of CAGS
Current assignee: Institute of Karst Geology of CAGS
Priority date: 2021-01-14
Filing date: 2021-01-14
Publication date: 2021-07-30
Anticipated expiration: 2031-01-14

Abstract

本实用新型公开了一种基于综合遥感技术的森林环境遥感监测系统,属于森林环境遥感监测技术领域，其包括：箱体、多光谱相机、飞行装置和检测装置；飞行装置设置在箱体上端；箱体的底部设置有与多光谱相机适配的开口，在开口的一侧设置有与箱体铰接的固定板，多光谱相机可拆卸地安装在固定板上；箱体内设置有驱动固定板相对箱体翻转的第一驱动装置，第一驱动装置与固定板之间通过连杆连接；连杆的两端分别与第一驱动装置、固定板铰接；检测装置安装在箱体内。本实用新型在箱体内设置了可翻转装置，使多光谱相机在无人机起飞的过程中，旋转的桨叶带动飞舞的草叶、树枝、沙土等物与多光谱相机的镜头不能直接接触，避免了对镜头的损伤。

Description

一种基于综合遥感技术的森林环境遥感监测系统

技术领域

本实用新型属于森林环境遥感监测技术领域，具体涉及一种基于综合遥感技术的森林环境遥感监测系统。

背景技术

目前，遥感技术被广泛用于对农林的分布面积、覆盖度、长势等生产及环境现状相关信息进行快速监测和评估，同时为农林相关科学研究提供真实性检验数据。

现有的遥感监测系统主要是使用无人机搭载，由于是对森林的环境进行检测，起飞地点往往选择在森林附近，不具有专业的无风机起飞场，经常是机场的草地或散土地面，在无人机起飞或降落的过程中，旋转的桨叶带动飞舞的草叶、树枝、沙土等物经常损坏多光谱相机的镜头，造成严重的经济损失。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述技术问题，采取了如下技术方案：

一种基于综合遥感技术的森林环境遥感监测系统，包括：内部中空的箱体、多光谱相机、飞行装置和检测装置；所述飞行装置设置在所述箱体上端，用于带动所述箱体飞行；所述箱体的底部设置有与所述多光谱相机适配的开口，在所述开口的一侧设置有与所述箱体铰接的固定板，所述多光谱相机可拆卸地安装在所述固定板上，所述多光谱相机用于采集森林图片；所述箱体内设置有驱动所述固定板相对所述箱体翻转的第一驱动装置，所述第一驱动装置与所述固定板之间通过连杆连接；所述连杆的两端分别与所述第一驱动装置、所述固定板铰接；所述检测装置安装在所述箱体内，用于检测森林的环境。

进一步地，所述箱体的一端为敞口；在敞口侧，所述箱体的端部设置有可上下翻转的安装板，所述检测装置安装在所述安装板上，所述箱体内设置有驱动所述安装板上下翻转的第二驱动装置；所述第二驱动装置的固定端与所述箱体铰接，驱动端与所述安装板铰接。

进一步地，所述第一驱动装置包括第一驱动电机、滑块和丝杠运动副；所述第一驱动电机固定连接在所述箱体顶部的内壁上，所述丝杠运动副的丝杠轴与所述第一驱动电机的驱动端固定连接；所述滑块设置在所述箱体顶部的内壁上，所述滑块与所述箱体可滑动连接；所述丝杠运动副的丝杠螺母设置在所述滑块内；所述滑块与所述连杆铰接。

进一步地，所述检测装置包括用于检测森林中二氧化碳浓度的二氧化碳传感器、用于检测森林中光照强度的光照传感器以及用于检测森林温度和湿度的温度传感器和湿度传感器；所述二氧化碳传感器、所述光照传感器、所述温度传感器和所述湿度传感器均安装在所述安装板靠近所述箱体的一侧。

进一步地，所述箱体顶端设置有太阳能光伏板，所述箱体内设置有蓄电池，所述太阳能光伏板与所述蓄电池的输入端电连接；所述蓄电池的输出端与所述二氧化碳传感器、所述光照传感器、所述温度传感器、所述湿度传感器、所述第一驱动电机、所述第二驱动装置电连接。

进一步地，所述箱体内还设置有控制器和信号接收器，所述控制器与所述二氧化碳传感器、所述光照传感器、所述温度传感器、所述湿度传感器、所述第一驱动电机、所述第二驱动装置、所述蓄电池的输出端电连接；所述信号接收器与地面控制站无线信号连接；所述信号接收器与控制器电连接。

进一步地，所述箱体底部设置有与所述开口适配的密封板，所述密封板设置在所述箱体底端；所述密封板与所述箱体可滑动连接；所述密封板上端设置有立板，所述箱体内设置有第三驱动装置，所述第三驱动装置与所述立板配合，用于驱动所述立板相对所述箱体移动。

有益效果：

本实用新型提供了一种基于综合遥感技术的森林环境遥感监测系统，在箱体内设置了可翻转装置，使多光谱相机在无人机起飞的过程中，回收至箱体内，旋转的桨叶带动飞舞的草叶、树枝、沙土等物与多光谱相机的镜头不能直接接触，避免了对镜头的损伤；同时，在底部还增加了可滑动的密封板，在无人机起飞或降落的过程中，会将箱体密封，保证了箱体内检测仪器的安全性。

附图说明

图1为本实用新型起飞或降落状态整体结构示意图

图2为本实用新型工作状态整体结构示意图

其中，1、箱体；2、飞行装置；3、第一驱动电机；4、第一丝杠轴；5、太阳能光伏板；6、顶板；7、安装板；8、滑块；9、二氧化碳传感器；10、光照传感器；11、温度传感器；12、湿度传感器；13、第二驱动装置；14、限位板；15、固定板；16、多光谱相机；17、密封板；18、支撑架；19、立板；20、第二丝杠轴；21、第二驱动电机；22、蓄电池；23、控制器；24、信号接收器。

具体实施方式

实施例1

一种基于综合遥感技术的森林环境遥感监测系统，包括：内部中空的箱体1、多光谱相机16、飞行装置2和检测装置；飞行装置2设置在箱体1上端，用于带动箱体1飞行；箱体1的底部设置有与多光谱相机16适配的开口，在开口的一侧设置有与箱体1铰接的固定板15，多光谱相机16可拆卸地安装在固定板15上，多光谱相机16用于采集森林图片；箱体1内设置有驱动固定板15相对箱体1翻转的第一驱动装置，第一驱动装置与固定板15之间通过连杆连接；连杆的两端分别与第一驱动装置、固定板15铰接；检测装置安装在箱体1内，用于检测森林的环境。

飞行装置2为多旋翼无人机，箱体1底端设置有与其可拆卸连接的、呈八字形的支撑架18。

其中，第一驱动装置可以是电机带动丝杠运动副、液压缸或气缸。在本实施例中，优选为电机带动丝杠运动副，其中，第一驱动装置包括第一驱动电机3、滑块8和丝杠运动副；第一驱动电机3固定连接在箱体1顶部的内壁上，丝杠运动副的第一丝杠轴4与第一驱动电机3的驱动端固定连接；滑块8设置在箱体1顶部的内壁上，滑块8与箱体1可滑动连接；丝杠运动副的第一丝杠螺母设置在滑块8内；滑块8与连杆铰接。

箱体1的底部内表面设置有限位板14，限位板14与固定板15配合，用于限制固定板15的翻转角度。

箱体1的一端为敞口；在敞口侧，箱体1的端部设置有可上下翻转的安装板7，检测装置安装在安装板7上，箱体1内设置有驱动安装板7上下翻转的第二驱动装置13；第二驱动装置13的固定端与箱体1铰接，驱动端与安装板7铰接。

本实施例中，第二驱动装置13为液压缸、气缸或电动活塞，优选为液压缸。

检测装置包括用于检测森林中二氧化碳浓度的二氧化碳传感器9、用于检测森林中光照强度的光照传感器10以及用于检测森林温度和湿度的温度传感器11和湿度传感器12；二氧化碳传感器9、光照传感器10、温度传感器11和湿度传感器12均安装在安装板7靠近箱体1的一侧。

位于箱体1顶端的顶板6上设置有太阳能光伏板5，箱体1内设置有蓄电池22，太阳能光伏板5与蓄电池22的输入端电连接；蓄电池22的输出端与二氧化碳传感器9、光照传感器10、温度传感器11、湿度传感器12、第一驱动电机3、第二驱动装置13电连接。

其中，箱体1内还设置有控制器23和信号接收器24，控制器23与二氧化碳传感器9、光照传感器10、温度传感器11、湿度传感器12、第一驱动电机3、第二驱动装置13、蓄电池22的输出端电连接；信号接收器24与地面控制站无线信号连接；信号接收器24与控制器23电连接。

箱体1底部设置有与开口适配的密封板17，密封板17设置在箱体1底端；密封板17与箱体1可滑动连接；密封板17上端设置有立板19，箱体1内设置有第三驱动装置，立板19穿过箱体底板与第三驱动装置配合，用于驱动立板19相对箱体1移动。

其中，第三驱动装置可以是电机带动丝杠运动副、液压缸或气缸。在本实施例中，优选为电机带动丝杠运动副，其中，第二驱动电机21固定连接在箱体1的底部内壁上，第二驱动电机21的驱动端与第二丝杠轴20固定连接；丝杠运动副的丝杠螺母设置在立板19内。箱体1底端设置有与滑槽，滑槽与密封板17滑动配合。

本实施例的工作过程：

需要使用该系统时，无人机起飞前，第一驱动电机3带动第一丝杠轴4转动，改变滑块8的相对位置，滑块8带动固定板15和多光谱相机16翻转至固定板15与箱体1底板垂直处；第二驱动电机21带动第二丝杠轴20转动，第二丝杠轴20转动带动密封板17移动，密封板17对开口进行密封；同时，第二驱动装置13拉动安装板7至箱体1的端部。

起飞后，需要工作时，第二驱动装置13推动安装板7至与箱体1的端部垂直；第二驱动电机21通过第二丝杠轴20驱动密封板17移动，露出开口；第一驱动电机3带动第一丝杠轴4转动，改变滑块8的相对位置，滑块8带动固定板15和多光谱相机16翻转至固定板15与箱体1底板平行；多光谱相机16位于开口处。

飞行过程中，多光谱相机16采集森林放射率、覆盖度等遥感参数，地面控制站发送控制命令给信号接收器24，信号接收器24将控制命令发送给控制器23，控制器23控制多个传感器分别检测森林的环境指标，并依次发送给控制器23，控制器23通过信号接收器24发送给地面控制站。

以上所述，仅是本实用新型较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围的。

Claims

1.一种基于综合遥感技术的森林环境遥感监测系统，其特征在于，包括：内部中空的箱体、多光谱相机、飞行装置和检测装置；所述飞行装置设置在所述箱体上端，用于带动所述箱体飞行；所述箱体的底部设置有与所述多光谱相机适配的开口，在所述开口的一侧设置有与所述箱体铰接的固定板，所述多光谱相机可拆卸地安装在所述固定板上，所述多光谱相机用于采集森林图片；所述箱体内设置有驱动所述固定板相对所述箱体翻转的第一驱动装置，所述第一驱动装置与所述固定板之间通过连杆连接；所述连杆的两端分别与所述第一驱动装置、所述固定板铰接；所述检测装置安装在所述箱体内，用于检测森林的环境。

2.根据权利要求1所述的基于综合遥感技术的森林环境遥感监测系统，其特征在于，所述箱体的一端为敞口；在敞口侧，所述箱体的端部设置有可上下翻转的安装板，所述检测装置安装在所述安装板上，所述箱体内设置有驱动所述安装板上下翻转的第二驱动装置；所述第二驱动装置的固定端与所述箱体铰接，驱动端与所述安装板铰接。

3.根据权利要求2所述的基于综合遥感技术的森林环境遥感监测系统，其特征在于，所述第一驱动装置包括第一驱动电机、滑块和丝杠运动副；所述第一驱动电机固定连接在所述箱体顶部的内壁上，所述丝杠运动副的丝杠轴与所述第一驱动电机的驱动端固定连接；所述滑块设置在所述箱体顶部的内壁上，所述滑块与所述箱体可滑动连接；所述丝杠运动副的丝杠螺母设置在所述滑块内；所述滑块与所述连杆铰接。

4.根据权利要求3所述的基于综合遥感技术的森林环境遥感监测系统，其特征在于，所述检测装置包括用于检测森林中二氧化碳浓度的二氧化碳传感器、用于检测森林中光照强度的光照传感器以及用于检测森林温度和湿度的温度传感器和湿度传感器；所述二氧化碳传感器、所述光照传感器、所述温度传感器和所述湿度传感器均安装在所述安装板靠近所述箱体的一侧。

5.根据权利要求4所述的基于综合遥感技术的森林环境遥感监测系统，其特征在于，所述箱体顶端设置有太阳能光伏板，所述箱体内设置有蓄电池，所述太阳能光伏板与所述蓄电池的输入端电连接；所述蓄电池的输出端与所述二氧化碳传感器、所述光照传感器、所述温度传感器、所述湿度传感器、所述第一驱动电机、所述第二驱动装置电连接。

6.根据权利要求5所述的基于综合遥感技术的森林环境遥感监测系统，其特征在于，所述箱体内还设置有控制器和信号接收器，所述控制器与所述二氧化碳传感器、所述光照传感器、所述温度传感器、所述湿度传感器、所述第一驱动电机、所述第二驱动装置、所述蓄电池的输出端电连接；所述信号接收器与地面控制站无线信号连接；所述信号接收器与控制器电连接。

7.根据权利要求6所述的基于综合遥感技术的森林环境遥感监测系统，其特征在于，所述箱体底部设置有与所述开口适配的密封板，所述密封板设置在所述箱体底端；所述密封板与所述箱体可滑动连接；所述密封板上端设置有立板，所述箱体内设置有第三驱动装置，所述第三驱动装置与所述立板配合，用于驱动所述立板相对所述箱体移动。