一种农林草复合区分区火灾预测预警装置及其预警方法

技术领域

本发明涉及火灾预警的技术领域，具体为一种农林草复合区分区火灾预测预警装置及其预警方法。

背景技术

众所周知，火灾预测预警装置是一种用于对火灾情况进行预测和预警，降低火灾发生频率和火灾严重程度的装置，其在火灾预警的领域中得到了广泛的使用。

经检索中国专利公开号为CN110544357A的专利公开了一种农林草复合区分区火灾预测预警方法、装置与电子设备，其大致描述为：包括基于目标农林草复合区不同时间、空间和光谱分辨率的多或高光谱数据以及热红外数据，提取目标农林草复合区的热红外异常点；基于目标农林草复合区不同中高空间分辨率的多或高光谱数据，利用燃烧痕迹法，估算热红外异常点对应的火点发生时间和火点燃烧面积；基于火点发生时间和火点燃烧面积，结合分别统计的目标农林草复合区的历史农、林、草区域火灾发生总点数、火灾发生强度和火灾发生频率，对目标农林草复合区内的农、林、草区域分区进行火灾预测预警。其能够有效提高数据提取的精度和预警效果。

现有的农林草复合区分区火灾预测预警方法、装置与电子设备使用时发现，其预测预警装置在使用时灵活性较差，不能对监测地区进行全面高效的火灾预测预警监测，此外现有的其他视频监测解决方案中利用凸轮或者齿轮传递铰接杆进行俯仰角度的调节机构，但是上述结构中一般会利用监控机构自身的转动作为驱动力，使得旋转过程中改变俯仰角度，从而使得俯仰角度持续改变而无法固定，而其他解决方案中的固定角度监控而又无法根据需要进行动态改变。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种农林草复合区分区火灾预测预警装置及其预警方法，其能够较为全面和高效的进行火灾的预测预警监测。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：农林草复合区分区火灾预测预警装置，包括监测装置和安装底座，所述监测装置安装在所述安装底座上，所述监测装置包括上固定管、下固定管、连接管、驱动电机、支撑板、曲柄连杆和红外监测器，所述上固定管的顶端密封，下固定管位于上固定管的下方，所述连接管内部的顶部和底部分别与上固定管的底端和下固定管的顶端转动连接，所述驱动电机安装在下固定管的内部，驱动电机的顶部输出端设置有转轴，所述转轴的顶端固定有转动板，所述转动板的外侧与连接管内侧的中部固定连接，所述支撑板的中部设置有支撑口，支撑板通过支撑口套装在连接管的外侧中部，所述曲柄连杆的底端与支撑板顶部的右侧转动连接，曲柄连杆的顶端固定有转动齿轮，上固定管的外侧中部套装有环形的转动齿条，转动齿轮与转动齿条啮合，曲柄连杆的中部转动连接有连接杆，支撑板顶部的右端固定有两个监测板，两个监测板的顶部均转动连接有监测轴，所述红外监测器的左侧分别与两个监测轴的内侧连接，红外监测器的底部设置有摆动杆，摆动杆上设置有摆动通孔，所述连接杆的右端转动连接有摆动轴，所述摆动轴与摆动通孔的内部滑动连接，所述连接杆的靠近曲柄连杆的一端开设有条形贯通槽，该贯通槽中内嵌有电磁铁模块，曲柄连杆为导磁材质，在所述连接杆杆体中间与所述支撑板顶部之间铰接连接有一支撑杆。

其中所述曲柄连杆由上部竖直杆、下部竖直杆和连接到两者之间的中间U型杆组成，其中所述上部竖直杆、下部竖直杆分别连接到转动齿轮的底部以及支撑板的顶部，其中中间U型杆由上横杆、下横杆以及位于两者之间的中间竖直杆组成，上横杆、下横杆分别与上部竖直杆的底端、下部竖直杆的顶端连接且上横杆、下横杆均为电控伸缩杆体，在转动齿轮上还设置有倾斜角度传感器，响应于所述倾斜角度传感器的输出角度值以及控制模式控制所述上横杆、下横杆伸长至最大或者收缩至最短，在上横杆、下横杆收缩至最短时上横杆、下横杆与上部竖直杆、下部竖直杆在一条竖直直线上。

优选的，还包括防护罩，所述防护罩的中部套装在所述上固定管的外侧，防护罩位于所述转动齿轮和转动齿条的上方。

优选的，还包括湿度监测器，所述湿度监测器安装在所述支撑板顶部的左侧。

优选的，还包括气温监测器，所述气温监测器安装在所述支撑板顶部的后侧。

优选的，还包括风力监测器，所述风力监测器安装在支撑板顶部的前侧。

优选的，还包括升降杆，所述升降杆安装在所述下固定管的底端，升降杆的底端固定在所述安装底座的顶部，所述监测装置通过升降杆固定在安装底座上。

上述农林草复合区分区火灾预测预警装置的预警方法包括以下步骤：

步骤一、通过安装底座将监测装置安装在监测位置上，使用升降杆调节监测装置的高度；

步骤二、监测时，驱动电机带动连接管和支撑板缓慢转动，使红外监测器、湿度监测器、气温监测器和风力监测器缓慢转动对周围环境进行全方位监测；

步骤三、当需要进行不同俯仰角度区域监测时，控制上横杆和下横杆伸长至最长并开启电磁铁模块，转动齿轮绕转动齿条转动使曲柄连杆在支撑板上转动，曲柄连杆带动连接杆左右移动，使连接杆带动摆动杆摆动，使摆动杆带动红外监测器上下摆动，提高红外监测器的监测范围；

步骤四、当需要进行固定俯仰角度区域监测时，则在倾斜角度传感器达到目标角度时，关闭电磁铁模块的同时控制上横杆和下横杆快速缩短至最短，此时上横杆、下横杆与上部竖直杆、下部竖直杆在一条竖直直线上，转动齿轮绕转动齿条转动使曲柄连杆在支撑板上自转，但是无法带动摆动杆摆动，从而使得红外监测器俯仰角度固定在目标角度。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种农林草复合区分区火灾预测预警装置及其预警方法，具备以下有益效果：

1、本发明中通过电控可伸缩的两个横杆以及电磁铁和倾斜角度传感器，使得能够进行不同的可变俯仰角度的监测和固定的俯仰角度监测多种模式。

2、该农林草复合区分区火灾预测预警装置，通过驱动电机带动连接管和支撑板缓慢转动，使红外监测器、湿度监测器、气温监测器和风力监测器缓慢转动对周围环境进行全方位监测，并且，在支撑板转动时，转动齿轮绕转动齿条转动，从而使曲柄连杆在支撑板上转动，曲柄连杆带动连接杆左右移动，使连接杆带动摆动杆摆动，使摆动杆带动红外监测器上下摆动，提高红外监测器的监测范围，从而能够对监测区域进行较为全面和高效的进行火灾的预测预警监测。

附图说明

图1为本发明的监测装置的结构示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明的俯视图；

图4为本发明的图1的A处局部放大图；

图中：1、安装底座；2、上固定管；3、下固定管；4、连接管；5、驱动电机；6、支撑板；7、曲柄连杆；8、红外监测器；9、转轴；10、转动板；11、转动齿轮；12、转动齿条；13、连接杆；14、监测板；15、监测轴；16、摆动杆；17、摆动通孔；18、摆动轴；19、防护罩；20、湿度监测器；21、气温监测器；22、风力监测器；23、升降杆。

具体实施方式

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做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。

请参阅图1-4，本发明的一种农林草复合区分区火灾预测预警装置，包括监测装置和安装底座1，监测装置安装在安装底座1上，监测装置包括上固定管2、下固定管3、连接管4、驱动电机5、支撑板6、曲柄连杆7和红外监测器8，上固定管2的顶端密封，下固定管3位于上固定管2的下方，连接管4内部的顶部和底部分别与上固定管2的底端和下固定管3的顶端转动连接，驱动电机5安装在下固定管3的内部，驱动电机5的顶部输出端设置有转轴9，转轴9的顶端固定有转动板10，转动板10的外侧与连接管4内侧的中部固定连接，支撑板6的中部设置有支撑口，支撑板6通过支撑口套装在连接管4的外侧中部，曲柄连杆7的底端与支撑板6顶部的右侧转动连接，曲柄连杆7的顶端固定有转动齿轮11，上固定管2的外侧中部套装有环形的转动齿条12，转动齿轮11与转动齿条12啮合，曲柄连杆7的中部转动连接有连接杆13，所述连接杆13的靠近曲柄连杆7的一端开设有条形贯通槽，该贯通槽中内嵌有电磁铁模块，曲柄连杆7为导磁材质，支撑板6顶部的右端固定有两个监测板14，两个监测板14的顶部均转动连接有监测轴15，红外监测器8的左侧分别与两个监测轴15的内侧连接，红外监测器8的底部设置有摆动杆16，摆动杆16上设置有摆动通孔17，连接杆13的右端转动连接有摆动轴18，摆动轴18与摆动通孔17的内部滑动连接，通过驱动电机5带动连接管4和支撑板6缓慢转动，使红外监测器8缓慢转动，从而对周围环境进行全方位监测，并且，在支撑板6转动时，转动齿轮11绕转动齿条12转动，保证转动齿条12和转动齿轮11的齿轮比大于1，从而使曲柄连杆7在支撑板6上转动，曲柄连杆7带动连接杆13左右移动，使连接杆13带动摆动杆16摆动，使摆动杆16带动红外监测器8上下摆动，进一步提高红外监测器8的监测范围，从而能够对监测区域进行较为全面和高效的进行火灾的预测预警监测。

其中所述曲柄连杆7由上部竖直杆、下部竖直杆和连接到两者之间的中间U型杆组成，其中所述上部竖直杆、下部竖直杆分别连接到转动齿轮11的底部以及支撑板6的顶部，其中中间U型杆由上横杆、下横杆以及位于两者之间的中间竖直杆组成，上横杆、下横杆分别与上部竖直杆的底端、下部竖直杆的顶端连接且上横杆、下横杆均为电控伸缩杆体，在转动齿轮11上还设置有倾斜角度传感器，响应于所述倾斜角度传感器的输出角度值以及控制模式控制所述上横杆、下横杆伸长至最大或者收缩至最短，在上横杆、下横杆收缩至最短时上横杆、下横杆与上部竖直杆、下部竖直杆在一条竖直直线上。

还需要说明的是，还包括防护罩19，防护罩19的中部套装在上固定管2的外侧，防护罩19位于转动齿轮11和转动齿条12的上方，通过防护罩19可以减少转动齿条12和转动齿轮11之间的灰尘，保证转动齿条12和转动齿轮11的正常转动；还包括湿度监测器20，湿度监测器20安装在支撑板6顶部的左侧，还包括气温监测器21，气温监测器21安装在支撑板6顶部的后侧，还包括风力监测器22，风力监测器22安装在支撑板6顶部的前侧，通过湿度监测器20进行湿度监测，通过气温监测器21监测气温，使用风力监测器22监测风力，从而使得监测装置能够更为全面的进行火灾预测预警监测；还包括升降杆23，升降杆23安装在下固定管3的底端，升降杆23的底端固定在安装底座1的顶部，监测装置通过升降杆23固定在安装底座1上，通过升降杆23可以根据农林草复合区的不同，调节监测装置的高度，提高监测效果。

上述农林草复合区分区火灾预测预警装置的预警方法包括以下步骤：

步骤一、通过安装底座1将监测装置安装在监测位置上，使用升降杆23调节监测装置的高度；

步骤二、监测时，驱动电机5带动连接管4和支撑板6缓慢转动，使红外监测器8、湿度监测器20、气温监测器21和风力监测器22缓慢转动对周围环境进行全方位监测；

步骤三、当需要进行不同俯仰角度区域监测时，控制上横杆和下横杆伸长至最长并开启电磁铁模块，转动齿轮11绕转动齿条12转动使曲柄连杆7在支撑板6上转动，曲柄连杆7带动连接杆13左右移动，使连接杆13带动摆动杆16摆动，使摆动杆16带动红外监测器8上下摆动，提高红外监测器8的监测范围；

步骤四、当需要进行固定俯仰角度区域监测时，则在倾斜角度传感器达到目标角度时，关闭电磁铁模块的同时控制上横杆和下横杆快速缩短至最短，此时上横杆、下横杆与上部竖直杆、下部竖直杆在一条竖直直线上，转动齿轮11绕转动齿条12转动使曲柄连杆7在支撑板6上自转，但是无法带动摆动杆16摆动，从而使得红外监测器8俯仰角度固定在目标角度。

因此本发明中通过电控可伸缩的两个横杆以及电磁铁和倾斜角度传感器，使得能够进行不同的可变俯仰角度的监测和固定的俯仰角度监测多种模式。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。