一种升降式山火火点监测装置的制作方法

1.本发明涉及自然灾害监测预警技术领域，特别是涉及一种升降式山火火点监测装置。


背景技术：

2.在冬春季节，天干物燥，一旦发生山火，其发展蔓延较快，除了烧毁漫山遍野的森林，也会对附近的供电线路和变电设施等造成影响。当发生森林火灾时，第一时间对山火的发生进行监测，及时进行预警的发布，非常重要。电网输电线路覆盖区域广、穿越区域地形复杂、自然环境恶劣，特别是经过大量的山区、林区、人员活动区，植被复杂多样，容易导致输电线路跳闸故障。通常山火的持续时间为几十秒到几十分钟甚至更长，及时对山火进行监测、判定具有重要意义。
3.一个变电站通常有多回进出线集中供电，进出线呈现“喇叭式”的布置，当变电站周围出现山火时，可能导致多回线路遭受山火威胁，如果多回线路同时或相继因山火跳闸，变电站就很可能全站停运。
4.通常，山火监测的方式主要通过卫星广域监测和在线监测装置精细监测。卫星遥感具有高精度，全天候，准实时，广覆盖的特点，能够从太空近地以及远地视角快速获取地面数据，实现山火点的准实时监测，但由于地球同步卫星距离地球距离远，监测山火的准确性较低。山火在线监测装置的监测准确度较高，但是覆盖面有限。


技术实现要素：

5.本技术为了解决卫星广域监测山火的准确性较低、山火在线监测装置的监测覆盖面积有限的问题，提供了一种升降式山火火点监测装置，能够不间断地实时监测大范围山火，在发生山火时迅速报警，使救火人员第一时间了解火情，到达山火现场进行灭火工作，减小山火蔓延趋势，避免山火对输电线路和变电设施造成损坏，减小经济损失。
6.本技术提供一种升降式山火火点监测装置，所述装置以避雷针为载体，包括：移动导轨、供电导轨、监测单元、驱动电机、若干支撑绝缘子、电极电刷；
7.所述移动导轨沿避雷针轴向方向安装在避雷针外壁，在所述移动导轨一侧设置有所述供电导轨，所述供电导轨沿避雷针轴向方向安装在避雷针外壁，所述供电导轨与避雷针外壁之间设置有若干所述支撑绝缘子；
8.所述移动导轨上设置有所述监测单元和所述驱动电机，所述监测单元连接所述驱动电机，所述供电导轨上设置有供电滑块，所述供电滑块与所述驱动电机之间连接有所述电极电刷，所述驱动电机与所述移动导轨为滑动连接，所述供电滑块与所述供电导轨滑动连接；
9.所述监测单元设置有红外摄像头。
10.在一些实施例中，所述监测单元还设置有温度报警传感器、烟雾报警传感器和报警装置，所述温度报警传感器被配置为收集温度数据，当温度数据达到危险数值时向报警
装置发送温度报警信号，所述烟雾报警传感器被配置为收集烟雾浓度数据，烟雾浓度数据达到危险数值时向报警装置发送烟雾报警信号，所述报警装置在接收到报警信号时，报警并鸣笛。
11.在一些实施例中，所述支撑绝缘子呈柱状，所述支撑绝缘子垂直焊接在避雷针外壁上，顶部安装所述供电导轨。因为柱状支撑绝缘子的截面面积较大，所述供电导轨安装在柱状支撑绝缘子上时，更加稳固，不易受自然因素影响而脱落。
12.在一些实施例中，若干所述支撑绝缘子等距安装在避雷针外壁上，呈一条直线。当所述供电导轨安装在呈一条直线的若干支撑绝缘子上时，所述供电导轨与这些支撑绝缘子的接触面积最大，固定更加牢靠。
13.在一些实施例中，所述移动导轨和所述供电导轨由可导电金属材料制成。所述供电导轨为所述驱动电机和所述监测单元供电，所述驱动电机带动所述监测单元在移动导轨上下移动，所述移动导轨作为监测单元供电的零线回流导体。
14.在一些实施例中，所述供电导轨外侧设置有太阳能板。太阳能板吸收自然阳光转化为电能为所述供电导轨提供部分输出电源，减小所述供电导轨对所述驱动电机和所述监测单元的供电压力。
15.在一些实施例中，所述移动导轨与所述供电导轨平行。供电滑块和驱动电机之间连接的电极电刷为固定长度，驱动电机带动监测单元在移动导轨上进行上下移动时，供电滑块跟随驱动电机的移动方向在供电导轨上同步移动。
16.在一些实施例中所述电极电刷为可伸缩结构，调节长度范围为5cm-40cm。用于所述驱动电机带动所述监测单元时，所述供电滑块跟随所述监测单元移动时，所述电极电刷可伸缩调节，为所述驱动电机和所述监测单元稳定提供电源。
17.进一步的，所述电极电刷外部包裹一层绝缘材质的保护层。在电极电刷外部包裹一层绝缘材质的保护层，当电极电刷以松弛的状态接触避雷针外壁时，电极电刷外包裹的绝缘的保护层起到隔绝电流的作用，避免本装置发生短路问题。
18.本发明提供一种升降式山火火点监测装置，以避雷针为载体，通过驱动电机带动监测单元在移动导轨上下移动的方式监测山火火点，供电导轨上的供电滑块通过电极电刷为驱动电机和监测单元供电，能够不间断地实时监测大范围山火，在发生山火时迅速报警，使救火人员第一时间了解火情，到达山火现场进行灭火工作，减小山火蔓延趋势，避免山火对输电线路造成损坏，减小经济损失。因为变电站内避雷针较高，本装置安装在避雷针上，具有开阔的视野，以此为平台搭建山火监测装置，能更全面地监测变电站周边的山火发生情况。避雷器本身材质为钢管，提供了良好的供电电源零线回流通道，无需设置几十米的电源线。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为一种升降式山火火点监测装置的实施例示意图；
21.图2为一种升降式山火火点监测装置安装在避雷针筒体外壁的实施例示意图。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.为了解决卫星广域监测山火的准确性较低、山火在线监测装置的监测覆盖面积有限的问题，提供了一种升降式山火火点监测装置，能够不间断地实时监测大范围山火，在发生山火时迅速报警，使救火人员第一时间了解火情，到达山火现场进行灭火工作，减小山火蔓延趋势，避免山火对输电线路和变电设施造成损坏，减小经济损失。
24.参见图1，为一种升降式山火火点监测装置的实施例示意图。由图1可知，本技术提供了一种升降式山火火点监测装置，以避雷针为载体，以解决变电站附近山火火点监测无法快速获取的问题，包括移动导轨1、供电导轨2、监测单元3、驱动电机4、若干支撑绝缘子5、电极电刷6；
25.所述移动导轨1沿避雷针轴向方向安装在避雷针外壁，在所述移动导轨1一侧设置有所述供电导轨2，所述供电导轨2沿避雷针轴向方向安装在避雷针外壁，所述供电导轨2与避雷针外壁之间设置有若干所述支撑绝缘子5；
26.所述移动导轨1上设置有所述监测单元3和所述驱动电机4，所述监测单元3连接所述驱动电机4，所述供电导轨2上设置有供电滑块21，所述供电滑块21与所述驱动电机4之间连接有所述电极电刷6，所述驱动电机4与所述移动导轨1为滑动连接，所述供电滑块21与所述供电导轨2滑动连接；
27.所述监测单元3设置有红外摄像头31。
28.本装置的具体实施方式为：通过驱动电机4带动监测单元3在移动导轨1上进行上下移动，监测单元3上设置有红外摄像头31，通过红外摄像头31对变电站周边的山火发生情况进行实时监测。当变电站周边有山火情况发生时，通过红外摄像头31的监测，将山火火点位置、山火火势危险程度和山火距离变电站距离等信息迅速报告给救火人员，使救火人员第一时间了解火情，到达山火现场进行灭火工作。移动导轨1一侧设置有供电导轨2，供电导轨2下端接入220v交流电，供电导轨2上的供电滑块21与驱动电机4之间连接有电极电刷6，供电导轨2通过电极电刷6将电流提供给监测单元3和驱动电机4。在驱动电机4带动监测单元3在移动导轨1上进行上下移动时，供电滑块21同时在供电导轨2上进行上下移动，以保持对驱动电机4和监测单元3的平稳供电。
29.在一些实施例中，所述监测单元3还设置有温度报警传感器32、烟雾报警传感器33和报警装置34，所述温度报警传感器32被配置为收集温度数据，当温度数据达到危险数值时向报警装置发送温度报警信号，所述烟雾报警传感器33被配置为收集烟雾浓度数据，烟雾浓度数据达到危险数值时向报警装置发送烟雾报警信号，所述报警装置34在接收到报警信号时，报警并鸣笛。在本实施例中，监测单元3中的温度报警传感器32和烟雾报警传感器33能够多方面的监测变电站附近的山火发生情况。
30.通过温度报警传感器32捕获的温度数据来判断山火火情的大小，当温度报警传感器32监测到温度异常数据时，温度报警传感器32立即将温度报警信号发送至报警装置34，同时驱动电机4带动监测单元3在移动导轨1上移动，通过监测单元3上的红外摄像头31对山
火发生的位置进行确认。
31.通过烟雾报警传感器33捕获的烟雾浓度数据来判断山火火情的大小，当烟雾报警传感器33监测到烟雾浓度异常数据时，烟雾报警传感器33立刻将烟雾报警信号发送至报警装置34，同时驱动电机4带动监测单元3在移动导轨1上移动，通过监测单元3上的红外摄像头31对山火发生的位置进行确认。如果由烟雾过大导致红外摄像头31无法看到火情的确切位置，红外摄像头31可切换成热成像模式，来确认山火火点发生位置。
32.当报警装置34接收到温度报警信号或者烟雾报警吸信号时，立刻报警并鸣笛，同时将红外摄像头31捕捉的信息、山火火点位置、山火火势危险程度和山火距离变电站距离等信息迅速报告给救火人员。救火人员第一时间了解火情，到达山火现场进行灭火工作，减小山火蔓延趋势，避免山火对输电线路造成损坏，减小经济损失。
33.在一些实施例中，所述支撑绝缘子5呈柱状，所述支撑绝缘子5垂直焊接在避雷针外壁上，顶部安装所述供电导轨2。因为供电导轨下端连接有220v交流电，通过在供电导轨2与避雷针外壁之间设置支撑绝缘子5，将供电导轨2与避雷针外壁之间电气隔离。因为柱状支撑绝缘子的截面面积较大，所述供电导轨2安装在柱状支撑绝缘子上时，更加稳固，不易受自然因素影响而脱落。
34.进一步的，若干所述支撑绝缘子5等距安装在避雷针外壁上，呈一条直线。首先选择支撑绝缘子5的布置方向，支撑绝缘子5按照避雷针轴向方向布置，以基本等距直线布置。焊接好后的支撑绝缘子5与供电导轨2之间的接触面积更大，在安装时使支撑绝缘子5与供电导轨2之间更加牢固。
35.在一些实施例中，所述移动导轨1和所述供电导轨2由可导电金属材料制成。供电导轨2下端连接220v交流电，通过供电滑块21向监测单元3和驱动电机4提供电源，供电导轨2具有导电性。所述移动导轨1作为监测单元3和驱动电机4移动的导轨，将供电导轨2提供的电源传递到监测单元3和驱动电机4上，使监测单元3和驱动电机4能够正常工作。同时，移动导轨1也作为监测单元3和驱动电机4的零线回流导体。
36.在一些实施例中，所述供电导轨2外侧设置有太阳能板7。太阳能板7吸收自然阳光，并将吸收到的光能转化为电能为所述供电导轨2提供部分输出电源，减小所述供电导轨2对所述驱动电机4和所述监测单元3的供电压力。也可将由光能转化成的电能作为储备电源，当所在区域停止供电时使用。
37.在一些实施例中，所述移动导轨1与所述供电导轨2平行。
38.参见图2，为一种升降式山火火点监测装置安装在避雷针筒体外壁的实施例示意图。
39.由图2可知，移动导轨1与所述供电导轨2平行安装于避雷针筒体外侧，供电滑块21和驱动电机4之间连接的电极电刷6为固定长度，驱动电机4带动监测单元3在移动导轨1上进行上下移动时，供电滑块21跟随驱动电机4的移动方向在供电导轨2上同步移动。在本实施例中，移动导轨1和供电导轨2平行，电极电刷长度始终不变。
40.在一些实施例中，所述电极电刷6为可伸缩结构，调节长度范围为5cm-40cm。
41.参见图1，由图可知，本技术实施例装置安装在避雷针尖端部分的外壁，移动导轨1与供电导轨2均为沿着避雷针轴向安装在避雷针尖端部分的外壁，移动导轨1与供电导轨2在安装后产生一定角度，当驱动电机4带动监测单元3在移动导轨1进行上下移动时，电极电
刷6会根据移动距离增加长度。当驱动电机4带动监测单元3向避雷针针尖方向移动时，电极电刷6所需长度减小。因为移动导轨1与供电导轨2具有一定角度，当驱动电机4带动监测单元向远离避雷针针尖方向移动时，在电极电刷6所需长度会随着移动的距离增加而增加，需要通过可伸缩结构增加电极电刷6的长度。
42.进一步的，所述电极电刷6外部包裹一层绝缘材质的保护层。当驱动电机4带动监测单元3向避雷针针尖方向移动时，电极电刷6所需长度减小，实际就会出现一部分多余长度，导致电极电刷6保持一个松弛的状态，因为电极电刷6是将供电导轨2的电流通过供电滑块21传递到监测单元3和驱动电机4，所以具有导电性。在电刷电极处于松弛状态时，受到自然外力影响很容易与避雷针外壁接触。避雷针为可导电的钢管结构，当具有导电性的电极电刷6接触到避雷针外壁时，容易发生短路等问题，发生危险。通过在电极电刷6外部包裹一层绝缘材质的保护层，当电极电刷6以松弛的状态接触避雷针外壁时，电极电刷6外包裹的绝缘的保护层起到隔绝电流的作用，避免本装置发生短路问题。
43.本技术实施例的具体安装方式：对于新建变电站，可在变电站避雷针工程施工时装设本技术的装置；对于在运变电站，可以通过技术改造的方式，在已有避雷针外壁上进行施工，装设本技术的装置。
44.以新建变电站为例，说明本技术的装置安装实施流程：
45.在新建避雷针竖立前，避雷针整体呈水平放置，先准备好本技术实施例所需的移动导轨1，将移动导轨1焊接在避雷针外壁上，移动导轨1的布置方向与避雷针中心线方向一致。
46.选择若干支撑绝缘子5，以基本等间距的放置，选择避雷针轴向的布置方向，该布置方向与移动导轨1基本平行，将支撑绝缘子5的下端焊接在避雷器外壁上，支撑绝缘子5垂直于避雷器外壁，若干支撑绝缘子5焊接好后，呈同一条直线。
47.沿支撑绝缘子5的顶端布置供电导轨2。
48.将驱动电机4和监测单元3分别安装到移动导轨1上。
49.将水平电极电刷6的一端安装到驱动电机4上，另一端安装在供电导轨2的供电滑块21上，在供电导轨2底端通入临时电源，调试整体装置功能是否正常。
50.功能确保正常后，将避雷针垂直竖起，固定在基础底座上。
51.在供电导轨2的下端接入220v的交流电，则整套装置可投入使用。
52.由以上技术方案可知，本技术提供一种升降式山火火点监测装置，以避雷针为载体，在避雷针外壁表面沿着避雷针轴线方向安装移动导轨，通过驱动电机带动监测单元在移动导轨上进行上下往复运动，监测单元设置有红外摄像头、温度报警传感器、烟雾报警传感器和报警装置，实时监测山火发生情况，并将信息传递至救火人员。在移动导轨一侧设置有为监测单元和驱动电机供电的供电导轨，供电导轨上设置有与供电导轨滑动连接的供电滑块，供电滑块与驱动电机之间设置有电极电刷，用于将供电导轨上的电流传递至监测单元和驱动电机，以保证本装置能够正常工作。在监测到山火发生时，本装置可以迅速报警，使救火人员第一时间了解火情，到达山火现场进行灭火工作，减小山火蔓延趋势，避免山火对输电线路造成损坏，减小经济损失。另一方面，本装置安装在避雷针上，具有开阔的视野，以此为平台搭建山火监测装置，能更全面地监测变电站周边的山火发生情况。
53.本技术提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只
是本技术总的构思下的几个示例，并不构成本技术保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本技术方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本技术的保护范围。
54.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。