(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210609816.9 (22)申请日 2022.05.31 (71)申请人 中国林业科 学研究院森林生态 环境 与自然保护研究所 地址 100089 北京市海淀区东小 府2号 申请人 北京林业大 学　 北京大陆康 腾科技股份有限公司 (72)发明人 王明玉　司莉青　舒立福　李伟克　 李威　陈锋　田晓瑞　赵凤君　 陈阳　尚东方　程鹏飞　 (74)专利代理 机构 北京共腾律师事务所 16 031 专利代理师 李保民 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) G01W 1/08(2006.01) (54)发明名称 一种可携带发射式可分布组网式森林和草 原火场因子立体感知装置 (57)摘要 本发明提供一种可携带发射式可分布组网 式森林和草原火场因子立体感知装置， 涉及感知 技术领域。 该可携带发射式可分布组网式森 林和 草原火场因子立体感知装置， 包括发射装置、 传 感器集成模块、 通信和数据处理模块、 缓降模块， 通信和数据处理模块、 缓降模块均设置在传感器 集成模块中， 使用时发射装置将传感器集成模块 发射到火场上空， 然后降落伞打开， 由传感器对 火场上空进行监测。 通过本发明设计的火场因子 立体感知装置， 采用矩阵式发射筒发射到火场上 空分布组网， 可以对火场上空进行信息采集， 将 采集到的信息转换为立体动态信息图， 方便消防 指挥员更直观立体的了解火场各部分的具体情 况。 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 CN 114942045 A 2022.08.26 CN 114942045 A 1.一种可携带发射式可分布组网式森林和草原火场因子立体感知装置， 其特征在于： 包括发射装置、 传感器集成模块、 通信和数据处 理模块、 缓降模块； 所述发射装置用于发射传感器集成模块， 其中发射装置采用矩阵式发射筒排列， 阵列 可以为3×3或4×4， 但不局限于3 ×3或4×4， 可以单筒发射， 也可以多筒发射， 所述发射装 置可以采用车 载式携带发射或者背负式携带发射； 所述传感器集成模块用于采集森林或草原火场信息， 具体包括温湿传感器、 风速传感 器、 风向传感器、 固体颗粒物传感器、 气体传感器、 北斗定位传感器、 气压传感器， 但不限于 以上模块， 所述传感器集成模块根据设定的时间间隔依 次发射到火场上方， 传感器集成模 块上升高度可设定； 所述通信和数据处理模块用于对传感器集成模块采集到的数据进行处理然后传递到 服务端或者云端， 数据和可视化图提供给工作人员， 所述通信和数据 处理模块也安装在传 感器集成模块中； 所述缓降模块选用降落伞， 所述缓降模块设置在传感器集成模块上， 降落伞在传感器 集成模块到 达设定高度时自动打开。 2.根据权利要求1所述的一种可携带发射式可分布组网式森林和草原火场因子立体感 知装置， 其特征在于： 所述 发射筒直径12cm， 但 不限于12cm， 筒体采用高强度轻型材料制成， 采用气体冲压式发射， 设置有瞄准定向装置， 使用时通过充气泵提前将发射装置充好气。 3.根据权利要求2所述的一种可携带发射式可分布组网式森林和草原火场因子立体感 知装置， 其特 征在于： 所述发射装置采用气体冲压式发射， 不限于气体冲压式发射。 4.根据权利要求1所述的一种可携带发射式可分布组网式森林和草原火场因子立体感 知装置， 其特 征在于： 所述传感器集成模块采用轻 型耐火材 料制成。 5.根据权利要求1所述的一种可携带发射式可分布组网式森林和草原火场因子立体感 知装置， 其特 征在于： 所述传感器集成模块中还设置有锂电池或普通电池供电。 6.根据权利要求1所述的一种可携带发射式可分布组网式森林和草原火场因子立体感 知装置， 其特征在于： 所述传感器集成模块中还设置有储存卡， 采用耐火材料包裹， 该传感 器集成模块除了可以实时传输， 也可以将信息存 储到存储卡中。 7.根据权利要求1所述的一种可携带发射式可分布组网式森林和草原火场因子立体感 知装置， 其特征在于： 所述通信模块选用移动通信模块， 如4G、 5G模块， 还 可以采用自组网进 行信号传输 。 8.根据权利要求1所述的一种可携带发射式可分布组网式森林和草原火场因子立体感 知装置， 其特征在于： 所述降落伞采用耐火材料制成， 所述降落伞采用单伞方案， 单不限于 单伞方案 。 9.根据权利要求1所述的一种可携带发射式可分布组网式森林和草原火场因子立体感 知装置， 其特 征在于： 所述传感器集成模块和缓降模块均可回收。 10.根据权利要求1 ‑9任一项所述的一种可携带发射式可分布组网式森林和草原火场 因子立体感知装置， 其特征在于： 该立体感知装置还可以用于其他任何人员难以到达的空 间的多元信息感知。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114942045 A 2一种可携 带发射式可分布组网式森 林和草原火场因 子立体感 知装置 技术领域 [0001]本发明涉及感知技术领域， 具体为一种可携带发射式可分布组网式森林和草原火 场因子立体感知装置 。 背景技术 [0002]火场因子感知是进行森林和草原火灾扑救重要的支撑信息， 由于火场环境的复 杂， 高温、 烟气、 地形、 植被等的综合影响， 使得扑火队员和指挥员无法直接获得火场感知因 子信息， 只能通过网络获得区域性的天气信息或火场周边感知因子信息， 并且由于野外火 场通信的局限， 即使这些信息也很难及时获得保障， 使得对火场感知信息的匮乏， 成为制约 火场指挥和扑救的重要因素。 [0003]现有的感知信息依赖国家天气预报网络、 地面自动气象站或火场周边感知信息采 集， 对于火场上空， 立体空间的感知信息尚无太好的解决方案 。 [0004]本发明专利， 针对火场上方空间多元信息感知的问题， 发明了一种可携带发射式 可分布组网式森林和草原火场因子立体感知装置， 可对火场上 方信息进行立体感知。 发明内容 [0005]（一） 解决的技 术问题 针对现有技术的不足， 本发明提供了一种可携带发射式可分布组网式森林和草原 火场因子立体感知装置， 解决了目前火场 感知信息依赖 国家天气预报网络、 地面自动气象 站或火场周边感知信息采集， 对于火场上空， 立体空间的感知信息尚无太好的解决方案的 问题。 [0006]（二） 技术方案 为实现以上目的， 本发明通过以下技术方案予以实现： 一种可携带发射式可分布 组网式森林和草原火场因子立体感知 装置， 包括 发射装置、 传感器集成模块、 通信和数据处 理模块、 缓降模块； 所述发射装置用于发射传感器集成模块， 其中发射装置采用矩阵式发射筒排列， 阵列可以为3 ×3或4×4， 但不局限于3 ×3或4×4， 可以单筒发射， 也可以多筒发射， 所述发 射装置可以采用车 载式携带发射或者背负式携带发射； 所述传感器集成模块用于采集森林或草原火场信息， 具体包括温湿传感器、 风速 传感器、 风向传感器、 固体颗粒物传感器、 气体传感器、 北斗定位传感器、 气压传感器， 但不 限于以上模块， 所述传感器集成模块根据设定的时间间隔依 次发射到火场上方， 传感器集 成模块上升高度可设定； 所述通信和数据处理模块用于对传感器集成模块采集到的数据进行处理然后传 递到服务端或者云端， 数据和可视化图提供给工作人员， 所述通信和数据 处理模块也安装 在传感器集成模块中；说　明　书 1/3 页 3 CN 114942045 A 3