一种森林防火监测装置

1.本发明涉及森林防火监测装置技术领域，更具体地，涉及一种森林防火监测装置。


背景技术：

2.森林火灾是森林最危险的敌人，也是林业最可怕的灾害。森林火灾预防和发现比扑灭更具现实意义。现有的监测装置在监测过程中，往往会被树木枝叶等物品遮挡。
3.针对上述问题，公开号：cn210927826u(公开日：20200703)公开的一种自动扫描的森林防火监控装置，设置有连接杆和调节杆，便于对装置的长度进行调节，防止装置被遮挡。同时公开号：cn206610401u(公开日： 20171103)公开的一种森林防火用烟气识别装置，其通过转动的监测探头对监测点周围进行全面监测，避免出现监测盲区的情况。
4.但是上述公开专利具有一定的缺陷，具体地：上述两篇公开专利均采用摄像头进行监控，即视频监控的方式，即使通过矫正摄像头的位置和朝向，也很难完全突破周围枝叶的遮挡，防遮挡能力有限。


技术实现要素：

5.本发明在于提供一种森林防火监测装置，具有更强的防遮挡能力，以减少监测盲区，解决了上述背景技术中的问题。
6.本发明的实施例是这样实现的：
7.本发明的一些实施例中提供一种森林防火监测装置，包括支撑架、弹射装置、气泵、面罩、第一连通管和第二连通管；弹射装置包括弹射件、用于弹射弹射件的弹射器和用于收卷第一连通管的收卷装置，弹射器安装在支撑架的顶端，气泵安装于弹射器，弹射件开设有通气通道，通气通道通过第一连通管与气泵的入口连通，面罩通过第二连通管与气泵的出口连通。
8.在本发明的一些实施例中，弹射器包括固定架、第一电机、导向杆、弹击板和滑轨，固定架上安装有第一导向筒，气泵安装在固定架上；
9.导向杆滑动设置于第一导向筒，导向杆的端部与第一导向筒的端部之间设置有第一弹性件；第一电机与固定架连接，第一电机的输出轴与导向杆间歇性传动连接，第一电机带动导向杆沿第一导向筒滑动，弹击板设置在导向杆的端部；
10.滑轨的一端与固定架连接，滑轨的另一端为自由端，滑轨与导向杆平行设置，弹射件通过通气通道滑动套设于滑轨，弹击板朝向弹射件设置，弹击板位于弹射件背离滑轨自由端的一侧。
11.在本发明的一些实施例中，导向杆包括并列间隔设置且端部相互连接的第一杆体和第二杆体，第一杆体滑动套设于第一导向筒；第一电机的输出轴设置有第一扇形齿轮，第二杆体的侧壁设置有与第一扇形齿轮啮合的第一齿条。
12.在本发明的一些实施例中，弹射件包括连接筒和配重，配重开设有通口，通口与连接筒的内部连通形成通气通道，第一连通管与连接筒的内部连通。
13.在本发明的一些实施例中，收卷装置包括第二电机和收卷轮，收卷轮安装在第二电机的输出轴上，收卷轮的中部设置有与气泵入口连通的第三连通管，第一连通管远离弹射件的端部绕设于收卷轮并与第三连通管连通。
14.在本发明的一些实施例中，第一连通管为弹簧管。
15.在本发明的一些实施例中，支撑架的顶部安装有第三电机，弹射装置的底端设置有套设在第三电机输出轴上的套环，套环与第三电机的输出轴同步转动，套环与弹射装置连接。
16.在本发明的一些实施例中，支撑架包括多个端部依次连接的拼接杆，任意相邻两个拼接杆螺纹连接，支撑架的底端设置有用于与地面固定的地脚法兰。
17.在本发明的一些实施例中，弹射装置的顶部还安装有枝干切割装置。
18.在本发明的一些实施例中，枝干切割装置包括与弹射装置连接的第二导向筒，第二导向筒内滑动套设有滑杆，滑杆的一端与第二导向筒的外侧壁之间夹持有第二弹性件，滑杆的另一端安装有切割刀，滑杆的外侧壁设置有第二齿条；
19.第二导向筒的外侧壁设置有支撑杆，支撑杆安装有第四电机，第四电机的输出轴安装有与第二齿条啮合的第二扇形齿轮。
20.相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：
21.本发明提供一种森林防火监测装置，包括支撑架、弹射装置、气泵、面罩、第一连通管和第二连通管；弹射装置包括弹射件、用于弹射弹射件的弹射器和用于收卷第一连通管的收卷装置，弹射器安装在支撑架的顶端，气泵安装于弹射器，弹射件开设有通气通道，通气通道通过第一连通管与气泵的入口连通，面罩通过第二连通管与气泵的出口连通。
22.在使用时，监控人员头戴面罩，并通过弹射器，将弹射件弹射至远处。若出现有火情，产生的烟气会通过气泵抽入进通气通道内，烟气沿第一连通管和第二连通管进入面罩内，监控人员通过气味感知到火情，以达到监控的目的。若想更换监测地点，监测人员通过收卷装置将第一连通管收卷，并将弹射件回收，回收后的弹射件安装在弹射器上，即可再次弹射。
23.相对于采用视频监控的方式，气味监控的方式能够避免视觉遮挡产生的视觉盲区。弹射器将弹射件弹射至远处，对远处的烟气进行收集，气泵的设置能够对弹射件周围一定范围内的烟气进行抽吸，以扩大监测范围。因烟气流动的特点，起火点周围的杂物不会完全遮挡住烟气的扩散，从而避免了遮挡问题。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
25.图1为本发明实施例森林防火监测装置整体结构示意图；
26.图2为图1中a处局部放大图；
27.图3为本发明实施例支撑板结构示意图；
28.图4为本发明实施例配重结构示意图；
29.图5为本发明实施例第一连通管结构示意图；
30.图6为图1中b处局部放大图。
31.图标：1-气泵；2-面罩；3-第一连通管；4-第二连通管；5-弹射件； 6-通气通道；7-固定架；8-第一电机；9-导向杆；10-弹击板；11-滑轨； 12-第一导向筒；13-第一弹性件；14-缓冲垫；15-支撑板；16-定位框； 17-导槽；18-第一杆体；19-第二杆体；20-第一扇形齿轮；21-第一齿条； 22-连接筒；23-配重；24-通口；25-连接罩；26-第二电机；27-收卷轮； 28-第三连通管；29-第三电机；30-套环；31-拼接杆；32-地脚法兰；33
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第二导向筒；34-滑杆；35-第二弹性件；36-切割刀；37-第二齿条；38
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支撑杆；39-第四电机；40-第二扇形齿轮；41-第三杆体；42-第四杆体。
具体实施方式
32.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
33.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。
34.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
35.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
36.此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
37.在本发明实施例的描述中，“多个”代表至少2个。
38.在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两元件内部的连通。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在本发明中的具体含义。
39.实施例
40.请参照图1-图6。
41.本发明提供一种森林防火监测装置：包括支撑架、弹射装置、气泵1、面罩2、第一连
通管3和第二连通管4；弹射装置包括弹射件5、用于弹射弹射件5的弹射器和用于收卷第一连通管3的收卷装置，弹射器安装在支撑架的顶端，气泵1安装于弹射器，弹射件5开设有通气通道6，通气通道6通过第一连通管3与气泵1的入口连通，面罩2通过第二连通管4与气泵1的出口连通。
42.在本实施例中，基于图1所示，支撑架用于固定整个监测装置，弹射装置位于高处，以增加弹射件5的滞空时间，延长弹射距离。第一连通管 3的长度足够，例如二十米或二十五米等，以保证弹射件5的弹射距离足够，具体长度可根据实际需求进行设定。通气通道6、第一连通管3、气泵1、第二连通管4和面罩2依次连通，使得烟气在气泵1的作用下能够进入到面罩2内。
43.在使用时，监控人员头戴面罩2，并通过弹射器，将弹射件5弹射至远处。若出现有火情，产生的烟气会通过气泵1抽入进通气通道6内，烟气沿第一连通管3和第二连通管4进入面罩2内，监控人员通过气味感知到火情，以达到监控的目的。若想更换监测地点，监测人员通过收卷装置将第一连通管3收卷，并将弹射件5回收，回收后的弹射件5安装在弹射器上，即可再次弹射。
44.相对于采用视频监控的方式，气味监控的方式能够避免视觉遮挡产生的视觉盲区。弹射器将弹射件5弹射至远处，对远处的烟气进行收集，气泵1的设置能够对弹射件5周围一定范围内的烟气进行抽吸，以扩大监测范围。因烟气流动的特点，起火点周围的杂物不会完全遮挡住烟气的扩散，从而避免了遮挡问题。
45.详细地，基于图1所示，弹射器包括固定架7、第一电机8、导向杆9、弹击板10和滑轨11，固定架7上安装有第一导向筒12。气泵1通安装在固定架7的底部，第一电机8选用型号为tt-45zy的减速电机，通过螺栓固定在固定架7上，第一导向筒12螺栓连接或焊接在固定架7的侧壁上，导向杆9滑动套设于第一导向筒12。导向杆9上设置有第一弹性件13。第一弹性件13优选弹簧，在其它实施例中也可以采用弹簧片等。第一弹性件13的两端分别与导向杆9的端部与第一导向筒12的端部连接。第一电机8与导向杆9传动连接，以带动导向杆9沿第一导向筒12滑动。第一电机8与导向杆9的传动连接为间歇性连接，以实现当导向杆9移动至特定位置且第一弹性件13积攒足够弹性势能时能够断开传动，实现导向杆9在第一弹性件13的弹力作用下快速滑动。弹击板10设置在导向杆9 的端部并朝向弹射件5设置。滑轨11采用杆材制成，滑轨11的一端与固定架7连接，滑轨11的另一端为自由端，滑轨11与导向杆9平行设置，弹射件5通过通气通道6滑动套设于滑轨11，弹击板10位于弹射件5背离滑轨11自由端的一侧。
46.在使用时，依照附图1所示方向，启动第一电机8，第一电机8带动导向杆9向左移动，第一弹性件13被压缩，弹击板10远离弹射件5移动。当第一弹性件13被压缩后，第一电机8与导向杆9的传动断开，此时导向杆9在第一弹性件13的弹性作用下迅速向右移动，使得弹击板10冲击弹射件5，弹射件5在弹击板10的冲击作用下沿滑轨11滑动并从滑轨11 的自由端飞出，实现弹射。
47.优选地，弹击板10朝向弹射件5的侧壁设置有缓冲垫14，例如橡胶垫或泡沫点等，以防止弹射件5在冲击作用下损坏。
48.在上述实施例中，基于图3所示，滑轨11的底端固定安装有与固定架7连接的支撑板15，支撑板15的顶部安装有定位框16。支撑板15朝向固定架7的侧壁开有导槽17，第一连
通管3穿过导槽17设置。通过定位框16，使监测人员能够更好地将弹射件5对位套设在滑轨11上。
49.进一步地，基于图1和图2所示，导向杆9包括并列间隔设置且端部相互连接的第一杆体18和第二杆体19，第一杆体18滑动套设于第一导向筒12；第一电机8的输出轴设置有第一扇形齿轮20，第二杆体19的侧壁设置有与第一扇形齿轮20啮合的第一齿条21。
50.在本实施例中，依照附图2所示方向，导向杆9具有上下并列设置的第一杆体18和第二杆体19，第一导向筒12套设在第一杆体18外侧，第一弹性件13为弹簧，弹簧套设在第一杆体18外侧。第二杆体19的底端安装有第一齿条21，第一电机8的输出轴键连接有第一扇形齿轮20，第一电机8的输出轴沿逆时针方向转动。当第一扇形齿轮20的轮齿与齿条啮合时，第一电机8带动导向杆9向左移动，第一弹性件13被压缩。当第一扇形齿轮20旋转到轮齿与齿条脱离时，第一电机8与导向杆9的传动断开，导向杆9即可在第一弹性件13的作用下向右移动。
51.进一步地，基于图1和图4所示，弹射件5包括连接筒22和配重23，配重23开设有通口24，通口24与连接筒22的内部连通形成通气通道6，第一连通管3与连接筒22的内部连通。
52.在本实施例中，配重23采用球形结构，第一连通管3从连接筒22的侧壁与连接筒22内部连通。通气通道6具有两个作用，一是作为烟气流通的通道使用，二是作为滑动套设在滑轨11上的通孔使用。烟气从通口 24处进入到通气通道6内再进入到第一连通管3内。配重23的设置使得弹射件5的质量较大，能够冲开较小的枝干，防止被枝干阻挡。在连接筒 22远离配重23的端部设置有两个圆台状套筒组合成的连接罩25，以增加稳定性。
53.进一步地，基于图1所示，收卷装置包括第二电机26和收卷轮27，收卷轮27安装在第二电机26的输出轴上，收卷轮27的中部设置有与气泵1入口连通的第三连通管28，第一连通管3远离弹射件5的端部绕设于收卷轮27并与第三连通管28连通。
54.在本实施例中，第二电机26的型号与第一电机8相同，收卷轮27与第二电机26的输出轴连接。优选地，收卷轮27通过单向轴承套设在第二电机26的输出轴上。气泵1与第二电机26的外壳螺栓连接以间接连接在固定架7上。当第二电机26转动时，收卷轮27与第二电机26同步转动，实现对第一连通管3的收卷；当弹射件5被弹出后，收卷轮27与第二电机26相对转动，以确保第二电机26不会阻挡第一连通管3旋离收卷轮27。收卷轮27的中部设置有与气泵1入口连通的第三连通管28，第一连通管 3远离弹射件5的端部与第三连通管28连通，以实现其与气泵1连通。
55.优选地，基于图5所示，第一连通管3为弹簧管。弹簧管即内侧壁绕设有弹簧的管路。通过第一连通管3内的弹簧，起到了对第一连通管3的支撑作用，防止第一连通管3被压扁，阻挡烟气通过。
56.进一步地，基于图1所示，支撑架的顶部安装有第三电机29，弹射装置的底端设置有套设在第三电机29输出轴上的套环30，套环30与第三电机29的输出轴同步转动，套环30与弹射装置连接。
57.在本实施例中，选用型号为57cm23的电机做为第三电机29，环套通过花键套设在第三电机29输出轴上，套环30的顶端与弹射装置的底端螺栓连接或焊接固定。通过第三电机29的正转或反转，实现弹射装置俯仰角度的变化，以对弹射的角度进行调整，使得弹射装置更具灵活性。
58.进一步地，基于图1所示，支撑架包括多个端部依次连接的拼接杆31，任意相邻两个拼接杆31螺纹连接，支撑架的底端设置有用于与地面固定的地脚法兰32。
59.在本实施例中，拼接杆31的数量具有四个，其端部依次螺纹连接。在其它实施例中，拼接杆31的数量还可以根据需要设计成五个或六个等。地脚法兰32通过地脚螺栓固定在地面上以将整个监测装置固定。拼接杆 31的设置使得弹射装置的高度能够根据需要进行调整。通过不同数量的拼接杆31以达到不同高度。
60.进一步地，弹射装置的顶部还安装有枝干切割装置。在装置安装过程中，因弹射装置位于高出，很可能被枝干阻挡，无法架设，因此在弹射装置的顶部设置有枝干切割装置。
61.详细地，基于图1和图6所示，枝干切割装置包括与弹射装置连接的第二导向筒33，第二导向筒33内滑动套设有滑杆34，滑杆34的一端与第二导向筒33的外侧壁之间夹持有第二弹性件35，滑杆34的另一端安装有切割刀36，滑杆34的外侧壁设置有第二齿条37；第二导向筒33的外侧壁设置有支撑杆38，支撑杆38安装有第四电机39，第四电机39的输出轴安装有与第二齿条37啮合的第二扇形齿轮40。
62.在本身实施例中，第四电机39与第一电机8型号相同，第二导向筒 33焊接或螺栓连接在固定架7的顶部。滑杆34的两端均延伸出第二导向筒33的两端，其中滑杆34朝向弹射件5的端部安装有切割刀36，用于切割枝干，滑杆34背离切割刀36的一端具有上下并列设置的第三杆体41 和第四杆体42，第二弹性件35优选弹簧，在其它实施例中也可以选用弹簧片等。第二弹性件35套设在第四杆体42上，第二弹性件35夹持在第二导向筒33与滑竿的端部之间。第三杆体41的顶部设置有第二齿条37。支撑杆38为斜杆，第四电机39螺栓安装在支撑杆38上，第四电机39的输出轴通过第二扇形齿轮40与第二齿条37传动连接。
63.在使用时，第四电机39带动通过第二扇形齿轮40和第二齿条37带动滑杆34向左移动，第二弹性件35被拉伸，当扇形齿轮旋转至与齿条分离后，滑杆34在第二弹性件35的弹性作用下向右移动以对枝干进行切割。第二扇形齿轮40在周期旋转的过程中使得滑杆34反复移动，实现对枝干的持续切割。
64.在上述实施例中，切割刀36为半圆形圆片结构。
65.在上述实施例中，控制第一电机8、第二电机26、第三电机29、第四电机39和气泵1的开关均设置在支撑架上，以方便监控人员操作。
66.本实施例提供了一种森林防火监测装置，其具体实用方法如下：
67.s1：根据树木的高度对拼接杆31，使弹射装置延伸出树木的顶部；控制第三电机29，对弹射装置的倾斜角度进行调节；
68.s2：在弹射装置上升过程中，如果受到枝干阻挡，启动第四电机39，第四电机39带动切割刀36对枝干进行切割；
69.s3：监控人员带上面罩2；
70.s4：启动第一电机8，第一电机8带动导向杆9移动，第一弹性件13 被压缩，弹击板10远离弹射件5移动；当第一电机8与导向杆9的传动断开，导向杆9在第一弹性件13的弹性作用下迅速向右移动，使得弹击板10冲击弹射件5，弹射件5在弹击板10的冲击作用下沿滑轨11滑动并从滑轨11的自由端飞出；
71.s5：打开气泵1开关，将远处气味抽吸至面罩2；
72.s6：若未出现烟气，启动第二电机26，第二电机26带动收卷轮27旋转，以对第一连
通管3收卷，监控人员将弹射件5回收；弹射件5回收后，监控人员将弹射件5套设在滑轨11上，并调整弹射装置的角度，进行下一次弹射，以监测不同位置。
73.综上所述，本发明提供一种森林防火监测装置，包括支撑架、弹射装置、气泵1、面罩2、第一连通管3和第二连通管4；弹射装置包括弹射件 5、用于弹射弹射件5的弹射器和用于收卷第一连通管3的收卷装置，弹射器安装在支撑架的顶端，气泵1安装于弹射器，弹射件5开设有通气通道6，通气通道6通过第一连通管3与气泵1的入口连通，面罩2通过第二连通管4与气泵1的出口连通。
74.在使用时，监控人员头戴面罩2，并通过弹射器，将弹射件5弹射至远处。若出现有火情，产生的烟气会通过气泵1抽入进通气通道6内，烟气沿第一连通管3和第二连通管4进入面罩2内，监控人员通过气味感知到火情，以达到监控的目的。若想更换监测地点，监测人员通过收卷装置将第一连通管3收卷，并将弹射件5回收，回收后的弹射件5安装在弹射器上，即可再次弹射。
75.相对于采用视频监控的方式，气味监控的方式能够避免视觉遮挡产生的视觉盲区。弹射器将弹射件5弹射至远处，对远处的烟气进行收集，气泵1的设置能够对弹射件5周围一定范围内的烟气进行抽吸，以扩大监测范围。因烟气流动的特点，起火点周围的杂物不会完全遮挡住烟气的扩散，从而避免了遮挡问题。
76.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本技术。
77.因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
78.对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。