一种准确性高的环境智能报警系统的制作方法

1.本发明涉及环境报警领域，尤其涉及一种准确性高的环境智能报警系统。


背景技术：

2.森林防火是指森林、林木和林地火灾的预防和扑救，森林燃烧的三个必备条件是可燃物、氧气和温度，因此一般将森林容易发生火灾的季节定为森林防火期，需要进行严格的防火措施，以及做好火灾应急。然而，近年来，由于全球气候异常，森林火灾呈高发状态，由于气候的变化，根据气候特点和森林火灾的发生规律，推断不同区域的森林防火期准确度远不如以前，且对于火灾的应急处理往往由于人为发现时间迟，位置发现不准确，火场情况和周边环境情况的分析引起申报救火流程的延误，从而导致整个后续救火不及时，甚至造成重大森林火灾事故，所以需要引进先进技术进行辅助防护人员提升警报的效率。
3.经过本团队的海量检索，了解到现有的森林报警监测系统主要有如公开号为kr101532055b1、kr101366198b1和cn106781178b，其中以公开号为cn106781178b所公开的火灾报警系统尤为具有代表性，该系统当处在安全工作状态下，火灾报警系统无线通信的lora基站每一个小时给火灾检测装置发送一个轮询信号，当火灾检测的火灾检测传感器节点接收到基站的轮询信号，控制器立即对电池进行电压采集，并通过lora无线模块发送到火灾报警系统无线通信的lora基站，火灾报警系统无线通信的lora基站可以通过接收到的数据信息，可以判断出当前工作状态工作正常，其他时间整个系统除了火灾检测装置处于工作状态，其他模块全部处于休眠状态，如果发现连续火灾检测装置有问题立刻提醒工作人员处理，然而这种基站式的监测系统往往监测范围有限，所以往往需要增设多个基站进行通讯和监测，产生的工程量浩大复杂，当处于基站监测范围边界的视野也较难被侦测到而且定位不够准确，从而导致防护人员进行防火救灾的滞后。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于，针对现有的环境报警系统所存在的不足，提出了一种准确性高的环境智能报警系统。
5.为了克服现有技术的不足，本发明采用如下技术方案：
6.一种准确性高的环境智能报警系统，包括：
7.移动拍摄模块，用于沿监测带移动同时收集监测带的环境影像，然后将收集到的影像发送至分析模块；
8.控制塔，用于供移动拍摄模块降落，同时用于安装指引移动拍摄模块移动路径的线轨；
9.分析模块，设置在控制塔上，用于对收集的影像进行分析是否存在火灾隐患；
10.配电模块，设置在控制塔上，用于向移动拍摄模块充电；
11.所述控制塔设置有两组，且分别设置在监测带的两端，所述控制塔的顶部设置有降落台，所述降落台上设置有护罩；
12.所述移动拍摄模块包括飞行装置、拍摄装置、第一信息传输单元，所述飞行装置被构造成沿监测带进行飞行，所述拍摄装置被构造成对监测带的环境进行拍摄，所述第一信息传输单元被构造发送影像信息和接收指令；
13.所述飞行装置包括机架、桨翼、驱动马达、平衡单元和蓄电池，所述机架包括支撑臂、主体和支脚，所述支撑臂设置有多个且环绕设置在主体的外周，所述支脚设置在主体的底部，所述驱动马达设置在各个支撑臂的外端，所述桨翼设置在所述驱动马达的转轴上，所述蓄电池、拍摄装置、平衡单元和第一信息传输单元均设置在主体上，所述平衡单元被构造使飞行装置在移动过程中保持平衡，所述蓄电池用于向移动拍摄模块上的各个负载供电。
14.进一步的，所述分析模块包括图像识别单元和第二信息传输单元，所述图像识别单元被构造成对第二信息传输单元接收到影像进行识别分析，分析是否存在火焰元素，所述第二信息传输单元被构造成用于接收移动拍摄模块发送的影像和向远程系统发送警报信息。
15.进一步的，所述配电模块包括配电机构、线轨和导电片，所述配电机构设置在控制塔上，所述线轨的两端分别设置在两个控制塔的顶部，所述飞行装置还设置有牵引导线，所述牵引导线包括延伸牵引部和第一套圈，所述第一套圈套设在线轨上且可沿线轨进行滑动，所述延伸牵引部的一端贯穿主体与设置在主体内的蓄电池的一极电连接，另一端与所述第一套圈连接，所述飞行装置的支脚上设置有与蓄电池的另一极电连接的导线，且导线的另一端延伸至支脚的底部，所述导电片设置在控制塔的降落台上，且导电片的一端与配电机构电连接，且配电机构被构造成当飞行装置停靠在控制塔上时，配电机构通过线轨、牵引导线、支脚和导电片与飞行装置的蓄电池形成回路从而使配电机构向蓄电池提供充电。
16.进一步的，还包括偏移监测机构，所述偏移监测机构被构造成监测飞行装置与线轨之间的偏移情况，所述偏移监测机构包括牵引线、收卷机构和监测机构，所述牵引线的一端绕设在所述收卷机构上，另一端设置有第二套圈且第二套圈套设在线轨上，所述收卷机构被构造成将牵引线进行收卷从而使牵引线的外露部分保持收紧，所述监测机构用于监测牵引线的收缩状态。
17.进一步的，所述收卷机构包括机盒、卷簧、活动轴，所述机盒内设置有收卷腔，机盒还设置有将收卷腔与机盒外部连通的出线口，所述收卷腔内轴向设置有固定轴，机盒在与固定轴相对的一侧设置有安装通孔，所述活动轴转动设置在安装通孔上，且活动轴的中心位设置为中空结构使活动轴套设在固定轴上，所述活动轴在机盒外部还设置有转盘部，所述卷簧套设在活动轴上且一端与所述活动轴连接，当卷簧转动时带动活动轴同步转动，所述牵引线的一端通过出线口贯穿进机盒内与卷簧的另一端连接。
18.所述监测机构设置为编码器，所述编码器设置在机盒外侧且被构造成监测转盘部的转动情况。
19.本发明所取得的有益效果是：
20.通过设置移动拍摄模块可绕监测带进行快速、便利的移动的同时大范围地采集环境图像信息，同时通过将第一信息传输单元可将影像进行实时传递至分析模块进行分析，当分析模块分析出图像中存在异常区后进行实时反馈至移动拍摄模块使得移动拍摄模块再对异常区进行聚焦采集图样从而采集到更详细和清晰的高清影像进行进一步分析，从而提高警报的效率和准确性，通过设置配电系统可向移动拍摄模块充电，当移动拍摄模块降
落至控制塔上后即可进行连接充电，使得充电电路的连接方式灵活便利，减少防护人员的机械维护工作，而且通过设置偏移监测机构可使移动拍摄模块与线轨保持一定距离飞行，使得移动拍摄模块不用人工操作也可自动沿轨道飞行，进一步提升了装置的智能化程度。
附图说明
21.从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。
22.图1为本发明的结构示意图。
23.图2为本发明的偏移监测机构的结构示意图。
24.图3为本发明的飞行装置的飞行预设范围示意图。
25.图4为本发明的应用时的示意图。
26.图5为本发明的图像识别单元对采样图像进行分区的效果示意图。
27.图中：移动拍摄模块1、飞行装置11、拍摄装置12、控制塔2、分析模块3、配电模块4、配电机构41、线轨42、导电片43、偏移监测机构5、牵引线51、收卷机构52、监测机构53。
具体实施方式
28.为了使得本发明的目的.技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统.方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统.方法.特征和优点都包括在本说明书内.包括在本发明的范围内，并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。
29.本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
30.实施例一。
31.如图1至图3所示，一种准确性高的环境智能报警系统，包括：
32.移动拍摄模块，用于沿监测带移动同时收集监测带的环境影像，然后将收集到的影像发送至分析模块；
33.控制塔，用于供移动拍摄模块降落同时用于安装指引移动拍摄模块移动路径的线轨；
34.分析模块，设置在控制塔上，用于对收集的影像进行分析是否存在火灾隐患；
35.配电模块，设置在控制塔上，用于向移动拍摄模块充电；
36.所述控制塔设置有两组，且分别设置在监测带的两端，所述控制塔的顶部设置有降落台，所述降落台上设置有护罩；
37.所述移动拍摄模块包括飞行装置、拍摄装置、第一信息传输单元，所述飞行装置被
构造成沿监测带进行飞行，所述拍摄装置被构造成对监测带的环境进行拍摄，所述第一信息传输单元被构造发送影像信息和接收指令；
38.所述飞行装置包括机架、桨翼、驱动马达、平衡单元和蓄电池，所述机架包括支撑臂、主体和支脚，所述支撑臂设置有多个且环绕设置在主体的外周，所述支脚设置在主体的底部，所述驱动马达设置在各个支撑臂的外端，所述桨翼设置在所述驱动马达的转轴上，所述蓄电池、拍摄装置、平衡单元和第一信息传输单元均设置在主体上，所述平衡单元被构造使飞行装置在移动过程中保持平衡，所述蓄电池用于向移动拍摄模块上的各个负载供电；
39.所述分析模块包括图像识别单元和第二信息传输单元，所述第二信息传输单元被构造成用于接收移动拍摄模块发送的影像和向远程系统发送警报信息，所述图像识别单元被构造成对第二信息传输单元接收到影像进行识别分析，分析是否存在火焰元素；
40.所述配电模块包括配电机构、线轨和导电片，所述配电机构设置在控制塔上，所述线轨的两端分别设置在两个控制塔的顶部，所述飞行装置还设置有牵引导线，所述牵引导线包括延伸牵引部和第一套圈，所述第一套圈套设在线轨上且可沿线轨进行滑动，所述延伸牵引部的一端贯穿主体与设置在主体内的蓄电池的一极电连接，另一端与所述第一套圈连接，所述飞行装置的支脚上设置有与蓄电池的另一极电连接的导线，且导线的另一端延伸至支脚的底部，所述导电片设置在控制塔的降落台上，且导电片的一端与配电机构电连接，且配电机构被构造成当飞行装置停靠在控制塔上时，配电机构通过线轨、牵引导线、支脚和导电片与飞行装置的蓄电池形成回路从而使配电机构向蓄电池提供充电；
41.还包括偏移监测机构，所述偏移监测机构被构造成监测飞行装置与线轨之间的偏移情况，所述偏移监测机构包括牵引线、收卷机构和监测机构，所述牵引线的一端绕设在所述收卷机构上，另一端设置有第二套圈且第二套圈套设在线轨上，所述收卷机构被构造成将牵引线进行收卷从而使牵引线的外露部分保持收紧，所述监测机构用于监测牵引线的收缩状态；
42.所述收卷机构包括机盒、卷簧、活动轴，所述机盒内设置有收卷腔，机盒还设置有将收卷腔与机盒外部连通的出线口，所述收卷腔内轴向设置有固定轴，机盒在与固定轴相对的一侧设置有安装通孔，所述活动轴转动设置在安装通孔上，且活动轴的中心位设置为中空结构使活动轴套设在固定轴上，所述活动轴在机盒外部还设置有转盘部，所述卷簧套设在活动轴上且一端与所述活动轴连接，当卷簧转动时带动活动轴同步转动，所述牵引线的一端通过出线口贯穿进机盒内与卷簧的另一端连接；
43.所述监测机构设置为编码器，所述编码器设置在机盒外侧且被构造成监测转盘部的转动情况。
44.实施例二，本实施例为上述实施例的进一步描述应当理解本实施例包括前述全部技术特征并作进一步具体描述：
45.所述平衡单元设置为陀螺仪机构，在本实施例中，所述陀螺仪机构采用微机械陀螺仪；
46.所述线轨由导线和绝缘套组成，所述导线的一端固定设置在控制台上且与配电机构电连接，所述绝缘套套设在导线上，且靠近控制塔一侧的导线外露；
47.所述牵引线由绝缘材料制作。
48.实施例三，本实施例为上述实施例的进一步描述应当理解本实施例包括前述全部
技术特征并作进一步具体描述：
49.进一步结合图4、图5所示，所述报警系统的监测方式：
50.s1、移动拍摄模块绕监测带进行飞行同时对森林环境进行拍摄，生成采样图像，同时通过第一信息传输单元将实时监测图像发送至分析模块；
51.其中步骤s1的具体方式为：飞行装置的驱动马达启动带动桨翼主动从而地带动飞行装置从控制塔起飞，同时飞行装置上的牵引导线的第一套圈和牵引线的第二套圈均沿线轨滑动，同时在偏移监测机构的控制下使飞行装置在距离线轨的一定范围内沿线轨延伸方向进行飞行；
52.收卷机构使牵引线的保持收紧状态，同时保证弹簧的扭力低于飞行装置的重力，同时编码器实时监测活动轴的转动情况从而计算牵引线的延伸量，从而判断飞行装置与线轨的距离，当监测到延伸量超出预设范围，则飞行装置调整飞行方向使得重新与线轨保持在预设范围内飞行；
53.s2、图像识别单元将第二信息传输单元接收到采样图像进行分区处理，获得各个分区的分区号，同时对比采样图像中各个分区是否存在异常区，若发现异常区则对异常区进行标记，同时通过信息传输单元向拍摄装置发送对异常区的拍摄请求指令，拍摄装置调整焦距对准监测点进行高清拍摄，生成高清影像发送至分析模块；
54.所述异常区的判定标准为：若分区中存在颜色容差a＞ti，同时该分区中像素点存在以下表1中的其中一种颜色色块时，则将该分区判定为异常区；
55.表1、颜色对照表：
56.238,232,170240,230,140255,215,0255,248,220218,165,32255,250,240255,250,240253,245,230245,222,179255,228,181255,165,0255,239,213222,184,135255,228,196255,140,0250,240,230205,133,63255,218,185244,164,96210,105,30139,69,19139,0,0160,82,45233,150,122255,160,122255,228,225255,127,80250,128,114255,99,71188,143,143240,128,128255,69,0205,92,92165,42,42178,34,34255,0,0255,235,205255,222,173250,235,215210,180,140
57.其中ti为预设监测警报灵敏度，在本实施例中，取ti＝40；
58.s3、分析模块的图像识别单元对高清影像进行分析，分析是否存在火元素，若分析出高清影像中存在火元素，获取对应分区的分区号，同时生成警报信息，然后通过第二信息传输单元将分区号、警报信息和高清影像发送至远程接收端提示防火人员，防火人员接收到警报信息前往对应分区进行灭火；
59.本系统通过设置移动拍摄模块可绕监测带进行快速、便利的移动的同时大范围地采集环境图像信息，同时通过将第一信息传输单元可将影像进行实时传递至分析模块进行分析，当分析模块分析出图像中存在异常区后再对异常区进行聚焦采集图样从而采集到更详细和清晰的高清影像进行进一步分析，从而提高警报的效率和准确性，通过设置配电系统可向移动拍摄模块充电，当移动拍摄模块降落至控制塔上后即可进行连接充电，使得充
电电路的连接方式灵活便利，减少防护人员的机械维护工作，而且通过设置偏移监测机构可使移动拍摄模块与线轨保持一定距离飞行，使得移动拍摄模块不用人工操作也可自动沿轨道飞行，进一步提升了装置的智能化程度。
60.虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法，系统和设备是示例。各种配置可以适当地省略，替换或添加各种过程或组件。例如，在替代配置中，可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法，和/或可以添加，省略和/或组合各种部件。而且，关于某些配置描述的特征可以以各种其他配置组合，如可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外，随着技术发展其中的元素可以更新，即许多元素是示例，并不限制本公开或权利要求的范围。
61.在说明书中给出了具体细节以提供对包括实现的示例性配置的透彻理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践配置例如，已经示出了众所周知的电路，过程，算法，结构和技术而没有不必要的细节，以避免模糊配置。该描述仅提供示例配置，并且不限制权利要求的范围，适用性或配置。相反，前面对配置的描述将为本领域技术人员提供用于实现所描述的技术的使能描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。
62.综上，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。