一种盖板拆装机构及其基于无人机的森林火灾监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种盖板拆装机构及其基于无人机的森林火灾监测系统，其森林火灾监测系统，包括：服务器；GIS地图；无人机，用于通过GIS地图导航、按照设定路线进行巡逻，并采集巡查区域的空气、图像、热成像图像信息；拖车，用于拖移无人机；机库；监测装置，在遇到火灾时会发出大量浓烟；GIS地图以数据库、软件的形式分别安装在服务器、无人机的机载工控机上，无人机上还分别安装有云台、空气采集装置、机载无线模块、机载定位模块、机载存储器、机载蓝牙，所述云台上安装有摄像头、红外热成像仪，所述摄像头用于获取巡查区域的图像，所述红外热成像仪用于获取巡查区域的热成像图像，并通过热成像图像判断巡查区域是否存在火灾隐患。

【技术实现步骤摘要】
一种盖板拆装机构及其基于无人机的森林火灾监测系统
本专利技术涉及无人机和火灾监测技术，特别是涉及一种盖板拆装机构及其基于无人机的森林火灾监测系统。
技术介绍
全世界范围内几乎每年都会发生数十起森林火灾，造成严重的生态破坏及经济损失。而火灾的起因大多是森林中产生的自燃、雷电造成的燃烧，由于森林中充满可燃物及较高的氧含量，因此一旦产生山火其蔓延速度极快，而且很难扑灭，对人们的生命财产造成极大的威胁。由于森林面积较大、人烟稀少，因此很难及时发现初始的起火点并进行扑灭，这就造成需要火势达到一定规模后才能被人们发现，此时扑灭会付出较大的代价，而且已经造成了很大的损失。目前虽然后职业护林人员，其通过周期性巡查可以相对较早地发现起火点，结合无人机的使用可以大大增加巡查效率及巡查面积。但是这种方式对人工的依耐性太大，而且由于无人机的续航时间偏短，因此巡查区域无法做到较大的突破，也就是非常偏远的地区还是无法做到有效的巡查。对此，专利技术人设计了一种基于无人机的森林火灾监测系统，其通过对森林建立GIS地图，然后利用无人机根据规划路线进行自动巡查，并利用机库进行充电续航。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种盖板拆装机构及其基于无人机的森林火灾监测系统，其盖板拆装机构能够对电池盖进行快速拆装。为实现上述目的，本专利技术提供了一种盖板拆装机构，包括拆装头，拆装头与拆装旋转轴一端装配固定、与拆装升降筒可圆周转动且不可轴向移动装配，所述拆装升降筒另一端穿过拆装升降螺套且与之通过螺纹旋合装配，所述拆装升降螺套上套装有第四充电升降齿，所述第四充电升降齿可与第二充电升降齿啮合传动；所述拆装旋转轴穿出拆装升降筒后穿过拆装轴套且与可轴向滑动、不可圆周转动装配，所述拆装轴套可圆周转动、不可轴向移动地安装在切换转盘上，拆装升降筒与拆装轴套可轴向滑动、圆周转动、卡合装配，所述拆装轴套上套装有第三拆装齿轮，第三拆装齿轮与第二拆装齿轮啮合传动，第二拆装齿轮与第一拆装齿轮啮合传动，所述第一拆装齿轮、第二拆装齿轮分别套装在拆装电机轴、第一充电中间轴上，所述拆装电机轴、第一充电中间轴分别与切换转盘可圆周转动装配，所述拆装电机轴一端装入拆装电机内，切换电机安装在切换转盘上；拆装头上直接或间接设置有拆装插孔，所述拆装插孔可与拆卸柱卡合、可轴向滑动、不可圆周转动装配。本专利技术还公开了一种基于无人机的森林火灾监测系统，其应用有上述盖板拆装机构。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术能够通过无人机实现自动巡查，可以实现全自动无人巡查，从而可以及时发现火灾起火点；而利用机库实现无人机的自动充换电续航，从而可以适应于长时间野外巡查作业。2、本专利技术的无人机利用图像、热成像图像、空气中的烟雾浓度综合判断火灾隐患或火灾起火点，为后续的火灾预防、火灾扑灭提供精确的指导。3、本专利技术的拖车能够对无人机进行定位、拖动，从而在无人机起飞前或降落后能够将无人机拖动至预设位置进行充换电，以实现无人机的自动续航。4、本专利技术的充换电模块能够通过直充无线充电器对无人机内置电池进行充电，从而实现续航。同时还能够通过盖板拆装机构拆装电池盖，通过电池装卸机构更换电池，以实现无人机的快速续航，这种设计可以适应于无人机高频巡查的需求。附图说明图1是本专利技术的系统框图。图2-图6是无人机的结构示意图。其中图4、图6分别是采样动力轴A820轴线所在两个相互垂直中心面处剖视图；图5是图4中F1处放大图。图7-图12是无人机内部局部结构示意图。图13-图23是拖车的结构示意图。其中图22是推杆电机轴B241轴线所在中心面处剖视图。图24-图26是充换电模块、机库底板处结构示意图。图27-图36是充换电模块的结构示意图。图32是切换转轴E310轴线所在中心面处剖视图；图33是电池升降筒E350轴线所在中心面处剖视图；图34是图33中F2处放大图；图35是拆装升降筒E380轴线所在中心面处剖视图；图36是图35中F3处放大图。图37-图38是盖板拆装机构的局部结构示意图。图39是升降斜块E820处结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本专利技术的机库、发电模块、监测装置均记载在于本案同日申报的、名为“一种机库及其基于无人机的森林火灾监测系统”的中国专利技术申请中，可组合参阅该专利申请以达到最佳理解效果。参见图1，本实施例的森林火灾监测系统，包括：服务器，用于和无人机、机库通讯，并根据获取的信息判断无人机巡查区域是否存在火灾隐患；GIS地图，通过对巡查区域进行勘测后获得的地图信息，用于为无人机的巡查提供导向、定位；无人机A，用于通过GIS地图导航、按照设定路线进行巡逻，并采集巡查区域的空气、图像、热成像图像信息；拖车B，用于将停放在机库内的无人机输送至预设位置以进行充电或换电；机库，用于为无人机提供庇护，同时对无人机进行充换电以实现无人机的自动续航；监测装置，安装在火灾容易发生的位置，通过火灾燃烧时的温度启动以发出浓烟，从而为无人机的观察提供显眼的标志、定位。GIS地图以数据库、软件的形式分别安装在服务器、无人机的机载工控机上，无人机上还分别安装有云台A220、空气采集装置、机载无线模块、机载定位模块、机载存储器、机载蓝牙，所述云台A220上安装有摄像头、红外热成像仪，所述摄像头用于获取巡查区域的图像，所述红外热成像仪用于获取巡查区域的热成像图像，并通过热成像图像判断巡查区域是否存在火灾隐患。所述空气采集装置用于获取巡查区域的空气样本，然后通过分析空气样本中的可燃气体、烟雾浓度就能判断空气采集点是否存在火灾隐患。机载无线模块用于和服务器、机库无线模块无线通信，从而可以实现在服务器端远程操控无人机，无人机将采集的信息输送、存储在机库无线模块上。本实施例的机载无线模块可以选用5G模块、GPRS模块等。机载定位模块用于无人机的定位，本实施例可以选用北斗定位模块、GPS定位模块等。机载存储器用于存储无人机采集的数据，本实施例可选用硬盘、SD卡、TF卡等。机载蓝牙用于可机库蓝牙无线通信，从而可以实现无人机与机库之间快速传输数据。机载工控机分别与摄像头、红外热成像仪、机载无线模块、机载定位模块、机载存储器、机载蓝牙通信连接，摄像头、红外热成像仪、机载无线模块、机载定位模块获取的数据实时存放在机载存储器内。机库内安装有：机库无线模块，用于和服务器、机载无线模块无线通信，从而实现数据传输；机库蓝牙，用于和机载蓝牙无线通信。由于在巡查区域覆盖的网络速度较慢，因此不能直接采用机载无线模块和机库无线模块传输数据。而采用机库蓝牙可以大大增加传输效率，从而将无人机的数据快速输送至机库存储器存储，机库无线模块通过网络将数据解析、压缩后打包输送至服务器即可。机库工控机，用于收发、解析指令并进行参数计算和程序运行，同时控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种盖板拆装机构，其特征在于，包括拆装头，拆装头与拆装旋转轴一端装配固定、与拆装升降筒可圆周转动且不可轴向移动装配，所述拆装升降筒另一端穿过拆装升降螺套且与之通过螺纹旋合装配，所述拆装升降螺套上套装有第四充电升降齿，所述第四充电升降齿可与第二充电升降齿啮合传动；所述拆装旋转轴穿出拆装升降筒后穿过拆装轴套且与可轴向滑动、不可圆周转动装配，所述拆装轴套可圆周转动、不可轴向移动地安装在切换转盘上，拆装升降筒与拆装轴套可轴向滑动、圆周转动、卡合装配，所述拆装轴套上套装有第三拆装齿轮，第三拆装齿轮与第二拆装齿轮啮合传动，第二拆装齿轮与第一拆装齿轮啮合传动，所述第一拆装齿轮、第二拆装齿轮分别套装在拆装电机轴、第一充电中间轴上，所述拆装电机轴、第一充电中间轴分别与切换转盘可圆周转动装配，所述拆装电机轴一端装入拆装电机内，切换电机安装在切换转盘上；拆装头上直接或间接设置有拆装插孔，所述拆装插孔可与拆卸柱卡合、可轴向滑动、不可圆周转动装配。/n

【技术特征摘要】
1.一种盖板拆装机构，其特征在于，包括拆装头，拆装头与拆装旋转轴一端装配固定、与拆装升降筒可圆周转动且不可轴向移动装配，所述拆装升降筒另一端穿过拆装升降螺套且与之通过螺纹旋合装配，所述拆装升降螺套上套装有第四充电升降齿，所述第四充电升降齿可与第二充电升降齿啮合传动；所述拆装旋转轴穿出拆装升降筒后穿过拆装轴套且与可轴向滑动、不可圆周转动装配，所述拆装轴套可圆周转动、不可轴向移动地安装在切换转盘上，拆装升降筒与拆装轴套可轴向滑动、圆周转动、卡合装配，所述拆装轴套上套装有第三拆装齿轮，第三拆装齿轮与第二拆装齿轮啮合传动，第二拆装齿轮与第一拆装齿轮啮合传动，所述第一拆装齿轮、第二拆装齿轮分别套装在拆装电机轴、第一充电中间轴上，所述拆装电机轴、第一充电中间轴分别与切换转盘可圆周转动装配，所述拆装电机轴一端装入拆装电机内，切换电机安装在切换转盘上；拆装头上直接或间接设置有拆装插孔，所述拆装插孔可与拆卸柱卡合、可轴向滑动、不可圆周转动装配。


2.如权利要求1所述的盖板拆装机构，其特征在于，所述拆装头底部安装有旋合头，旋合头上分别设置有第一伸缩滑槽、第二伸缩滑槽、拆装插孔，所述第一伸缩滑槽、第二伸缩滑槽分别与伸缩主块、伸缩阻退块卡合、可滑动装配，所述第二伸缩滑槽分别将拆装插孔、第一伸缩滑槽连通，所述伸缩阻退块安装在伸缩主块上，所述伸缩阻退块可装入拆卸环槽内，从而在轴向上阻止拆卸柱滑出拆装插孔。


3.如权利要求2所述的盖板拆装机构，其特征在于，所述伸缩主块上安装有主块动力销，主块动力销卡装入主块弧槽且与之可滑动装配，主块弧槽设置在主块动力筒上，主块动力筒内侧设置有与拆装插孔同轴且连通的主块容纳孔，所述主块容纳孔可套装在拆卸柱上；主块弧槽倾斜设置在主块动力筒的横截面上且其两端距离主块动力筒轴线的间距不同。


4.如权利要求3所述的盖板拆装机构，其特征在于，所述主块动力筒顶部与主块驱动环不可相对圆周转动装配，所述主块驱动环、主块动力筒可圆周转动、不可轴向移动地安装在拆装头内，所述主块驱动环内侧为中空的驱动内孔。


5.如权利要求4所述的盖板拆装机构，其特征在于，所述驱动内孔的内壁上设置有驱动弧槽，所述驱动弧槽沿着驱动内孔轴向由上至下倾斜设置，在驱动内孔的轴向上驱动弧槽的两端不重叠；
所述驱动弧槽与驱动滚珠卡合、可滑动装配，所述驱动滚珠可圆周转动地安装在驱动推板上，所述驱动推板可沿着驱动内孔的轴向滑动，所述驱动内孔位于其顶部封闭端和驱动推板之间的部分上安装有驱动弹簧，所述驱动弹簧用于对驱动推板施加向下推动的弹力，使得初始状态时驱动推板位于最底部。


6.一种基于无人机的森林火灾监测系统，其特征在于，应用有权利要求1-5任一项所述的盖板拆装机构。


7.如权利要求6所述的森林火灾监测系统，其特征在于，还包括：
服务器，用于和无人机、机库通讯，并根据获取的信息判断无人机巡查区域是否存在火灾隐患；
GIS地图，通过对巡查区域进行勘测后获得的地图信息，用于为无人机的巡查提供导向、定位；
无人机，用于通过GIS地图导航、按照设定路线进行巡逻，并采集巡查区域的空气、图像、热成像图像信息；
拖车，用于将停放在机库内的无人机输送至预设位置以进行充电或换电；
机库，用于为无人机提供庇护，同时对无人机进行充换电以实现无人机的自动续航；
监测装置，安装在火灾容易发生的位置，监测装置在遇到火灾时会发出大量浓烟，无人机巡查时通过采集大量浓烟的图像即可确定起火位置，为后续的火灾扑灭提供精确定位；
GIS地图以数据库、软件的形式分别安装在服务器、无人机的机载工控机上，无人机上还分别安装有云台、空气采集装置、机载无线模块、机载定位模块、机载存储器、机载蓝牙，所述云台上安装有摄像头、红外热成像仪，所述摄像头用于获取巡查区域的图像，所述红外热成像仪用于获取巡查区域的热成像图像，并通过热成像图像判断巡查区域是否存在火灾隐患；
所述空气采集装置用于获取巡查区域的空气样本，然后通过分析空气样本中的可燃气体、烟雾浓度就能判断空气采集点是否存在火灾隐患；机载无线模块用于和服务器、机库无线模块无线通信，无人机将采集的信息输送、存储在机库无线模块上；机载工控机分别与摄像头、红外热成像仪、机载无线模块、机载定位模块、机载存储器、机载蓝牙通信连接，摄像头、红外热成像仪...

【专利技术属性】
技术研发人员：李天琼，
申请(专利权)人：重庆万重山智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50