一种铁路防护林安全监测一体化设备

本发明涉及防护林监测，更具体地说，它涉及一种铁路防护林安全监测一体化设备。

背景技术：

1、铁路防护林是一种分布在铁路沿线两侧的林带。铁路防护林可以提高生态环境的稳定性和铁路运输的安全性，并且在一定程度上降低铁路运输产生的噪声。

2、目前铁路防护林靠人工进行定期巡逻进行安全监测。当发生火灾时，护林员不能第一时间发现和控制铁路防护林的火势，导致火势容易蔓延，造成防护林资源受损以及影响铁路安全运输的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种铁路防护林安全监测一体化设备，旨在解决上述技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种铁路防护林安全监测一体化设备，包括支撑机构、监测机构、喷水机构、供电机构和传动机构；

3、所述支撑机构包括底座和限位筒，所述底座设置在地面上，所述底座上安装有喷水机构，所述底座用于对喷水机构进行支撑，所述底座上设置有限位筒，所述限位筒设置在喷水机构一侧，所述限位筒用于支撑监测机构；

4、所述监测机构用于对防护林的烟雾浓度、温度和湿度进行监测，当温度和湿度处于设定范围时，统计温度和湿度处于设定范围的时长，并输出数据信息，输出数据信息包括烟雾浓度、温度、湿度和时长；

5、所述供电机构分别与监测机构和传动机构电性连接，所述供电机构用于对监测机构和传动机构进行供电；

6、所述喷水机构对防护林的环境数据进行调节，所述喷水机构包括储水箱、进水管道、水泵、出水管道、套杆和喷水管，所述储水箱安装在底座上，所述储水箱的出水口与进水管道连通，所述进水管道上安装有水泵，且所述进水管道远离储水箱的一端与出水管道连通，所述出水管道与喷水管之间通过套杆连通，所述套杆与出水管道转动连通，所述套杆与喷水管固定连通，所述喷水管一侧设置有喷头组；

7、所述传动机构用于根据监测机构输出的数据信息对喷水管的角度进行调节；

8、当监测机构输出的数据信息中的烟雾浓度和温度达到设定范围时，传动机构驱动喷水管转动至喷头组正对起火方位设置，此时水泵将储水箱内的水泵到喷头组处，实现对起火位置灭火；

9、当监测机构输出的数据信息中，湿度和温度处于设定范围的时长达到设定值时，传动机构驱动喷水管持续转动，带动喷头组进行圆周运动，此时水泵将储水箱内的水泵到喷头组处，实现对喷头组圆周外部区域的防护林浇水。

10、作为本发明进一步的方案：所述喷水机构还包括导流筛板，所述导流筛板设有两个且对称设置在储水箱上，两个所述导流筛板朝靠近水泵方向倾斜设置，所述导流筛板与储水箱滑动连接。

11、作为本发明进一步的方案：所述供电机构包括转动筒、限位板和太阳能电池板，所述转动筒设置在限位筒上，所述转动筒与限位筒转动连接，所述转动筒外部固定套设有限位板，所述限位板上安装有太阳能电池板。

12、作为本发明进一步的方案：所述监测机构包括烟雾传感器、温度传感器、湿度传感器和光敏传感器，所述限位筒沿圆周方向间隔设置有多个烟雾传感器，所述烟雾传感器用于对防护林进行烟雾浓雾检测，所述温度传感器设置在限位筒靠近烟雾传感器一侧上，所述温度传感器用于对防护林进行温度检测，所述湿度传感器设置在限位筒靠近温度传感器一侧上，所述湿度传感器用于对防护林进行湿度检测，所述光敏传感器沿转动筒远离限位筒一侧的圆周方向设有多个，所述光敏传感器用于对外界进行光源检测。

13、作为本发明进一步的方案：所述监测机构输出的数据信息还包括检测到光源的所述光敏传感器的位置坐标，所述传动机构还用于根据监测机构输出的数据信息中的坐标位置对太阳能电池板的位置进行调节。

14、作为本发明进一步的方案：所述限位筒与传动机构连接，所述传动机构包括电机、驱动轮、皮带和传动轮，所述电机安装在限位筒内，所述电机与监测机构电性连接，所述电机输出端与转动筒通过转动杆固定连接，所述转动杆与转动筒之间设置有第一单向轴承，所述驱动轮套设在转动杆外部，所述驱动轮与转动杆之间设置有第二单向轴承，所述第一单向轴承和第二单向轴承方向相反，所述驱动轮套设在转动筒外部，所述驱动轮与转动筒转动连接，所述驱动轮与限位筒转动连接，所述驱动轮外部与皮带一端摩擦连接，所述皮带另一端与传动轮摩擦连接，所述传动轮固定套设在套杆外部；

15、当监测机构输出检测到光源的光敏传感器的位置坐标时，所述电机带动太阳能电池板沿第一方向转动至位置坐标且太阳能电池板正对阳光设置，此时喷水管处于静止状态；当监测机构输出的数据信息中的烟雾浓度和温度达到设定范围时，电机带动喷水管沿第二方向转动至喷头组正对起火方位设置，水泵将储水箱内的水泵到喷头组处实现对起火位置灭火，此时太阳能电池板处于静止状态；当监测机构输出的数据信息中的湿度和温度处于设定范围的时长达到设定值时，电机带动喷水管沿第二方向持续转动，带动喷头组进行圆周运动，水泵将储水箱内的水泵到喷头组处，实现对喷头组圆周外部区域的防护林浇水，此时太阳能电池板处于静止状态。

16、与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

17、1、通过监测机构、传动机构和喷水机构的配合设置，当监测机构输出的数据信息中的烟雾浓度和温度达到设定范围时，传动机构驱动喷水管转动至喷头组正对起火方位设置，此时水泵将储水箱内的水泵到喷头组处，实现对起火位置灭火；当监测机构输出的数据信息中，湿度和温度处于设定范围的时长达到设定值时，传动机构驱动喷水管持续转动，带动喷头组进行圆周运动，此时水泵将储水箱内的水泵到喷头组处，实现对喷头组圆周外部区域的防护林浇水，从而实现喷水机构对长期高温干燥的防护林进行火灾预防以及对失火的防护林进行灭火的功能，解决了护林员不能第一时间发现和控制铁路防护林的火势，导致火势容易蔓延，造成防护林资源受损以及影响铁路安全运输的问题。

18、2、通过设置光敏传感器沿转动筒远离限位筒一侧的圆周方向设有多个，所述光敏传感器用于对外界进行光源检测，使得传动机构还用于根据监测机构输出的数据信息中的坐标位置对太阳能电池板的位置进行调节，当监测机构输出检测到光源的光敏传感器的位置坐标时，所述电机带动太阳能电池板转动至位置坐标且太阳能电池板正对阳光设置，从而确保太阳能电池板稳定吸收阳光，从而确保太阳能电池板电量充足，使得设备供电稳定。

19、3、通过电机驱动转动杆，转动杆与转动筒之间设置有第一单向轴承，所述驱动轮套设在转动杆外部，所述驱动轮与转动杆之间设置有第二单向轴承，所述第一单向轴承和第二单向轴承方向相反，从而能够当电机驱动转动杆朝第一方向运动时，转动杆带动太阳能电池板进行运动，此时喷头组处于静止状态；当电机驱动转动杆朝第二方向运动时，转动杆带动喷头组进行运动，此时太阳能板处于静止状态，通过传动机构的设置，将太阳能电池板进行调节工作和喷头组进行喷水工作的两个工作模式分开进行，从而确保设备的稳定运行。

20、4、通过导流筛板设有两个且对称设置在储水箱上，两个所述导流筛板朝靠近水泵方向倾斜设置，使得防护林雨天的雨水收集从导流筛板进入到储水箱中，对雨水进行重复利用，并且将雨水中的杂质通过导流筛板和雨水分开，从而避免喷水机构喷水过程中出现杂质堵塞喷头组导致水流不顺畅的情况，提高了喷水机构的稳定性。

21、5、通过检测机构设置有超声波传感器和红外线探测器，利用超声波传感器对防护林的树木枝干延伸状况和树木主干的生长角度进行检测，从而形成对防护林的范围进行长期监测，以及排除动物和因超声波折返数据引起的误报情况等因素，对进行防护林的超限、倾斜以及倒伏状态进行预警，实现了对防护林的超限监测功能；利用红外线探测器可以获得植物在不同时间和不同天气条件下的温度值，从而分析出植物的生长状态和发育水平等信息并将数据进行记录和输出，实现了对防护林的生态预警功能。