一种森林防火预警系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及森林防火技术领域，尤其是一种森林防火预警系统及方法。包括：N个间隔设置的第一监控组件，主监控组件包括云台、设置于云台上的图像采集件；M个间隔设置的第二监控组件，第二监控组件包括安装件、火情监测单元、引火条件监测单元；处理单元，与第一监控组件、第二监控组件信号连接，用于判断图像采集件所采集图像上的烟火区域，并启动烟火区域位置处的火情监测单元，获得火情监测单元所监测的火情信息；其中，N为大于0的整数，M为大于1的整数，相邻第一监控组件之间的距离为L，1KM≤L≤10KM，相邻第二监控组件之间的距离为S，20m≤S≤50m，可以快速、精准的确定烟火区域的位置和范围，解决了现有技术中存在的问题。

A Forestry Fire Prevention Early Warning System and Method

【技术实现步骤摘要】
一种森林防火预警系统及方法
：本专利技术涉及森林防火
，尤其是一种森林防火预警系统及方法。
技术介绍
：森林火灾对生态环境危害巨大，还会对生产经济造成重大损失，因此，人们森林火灾预警与监测的投入也越来越大。目前，在森林防火监测时，主要有以下几种方式；1)视频监控，通过在森林里安装铁塔，将监控视屏固定在铁塔上，通过监控视频获取森林实时图像，然后传输到监控室，通过人工监守的方式，监视火情；2)无人机巡航，通过无人机周期性的巡航，查找火情区域；3)采用卫星遥感监测。其中，采用视频监控的形式，如果视频监控面积大，则容易导致监控的精度降低，难以精确的确定烟火位置，而且，如果视频监控面积较小，由于视频监控需要铁塔、机房等基建工程，导致成本较高，且不易维护；采用无人机巡航的形式，无人机飞行稳定性和续航能力都难以保证大面积森林的巡航，而且其巡航间隔时间内极易出现火情；采用卫星遥感监测的方式，需要专用的卫星及接受设备，成本更高，而且对于微小着火点难以快速查找。因此现有的森林防火监测设备和方法已经无法有效的满足需求。
技术实现思路
：本专利技术提供了一种森林防火预警系统及方法，可以快速、精准的确定烟火区域的位置和范围，解决了现有技术中存在的问题。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种森林防火预警系统，包括：N个间隔设置的第一监控组件，所述主监控组件包括云台、设置于所述云台上的图像采集件；M个间隔设置的第二监控组件，所述第二监控组件包括安装件、火情监测单元、引火条件监测单元；处理单元，与所述第一监控组件、第二监控组件信号连接，用于判断所述图像采集件所采集图像上的烟火区域，并启动烟火区域位置处的火情监测单元，获得火情监测单元所监测的火情信息；其中，N为大于0的整数，M为大于1的整数，相邻所述第一监控组件之间的距离为L，1KM≤L≤10KM，相邻所述第二监控组件之间的距离为S，20m≤S≤50m。进一步的，所述图像采集件包括热像仪、摄像机。进一步的，所述引火条件检测单元包括湿度传感器、风速风向传感器、温度传感器，所述火情监测单元包括烟雾传感器、红外温度传感器、图像传感器。进一步的，所述第二监控组件还包括一主控芯片、信号收发模块、计时模块，所述主控芯片同时与所述火情监测单元、所述引火条件监测单元相连。进一步的，所述安装件包括弧形的安装环、在安装环开口处的连接件，所述系统包括若干个火情监测单元，且各所述火情监测单元沿所述安装环间隔设置。进一步的，所述安装环为优弧，且在所述安装环的中段转动连接。进一步的，所述安装环内侧还设有压力传感器。本专利技术还提供了一种森林防火预警方法，包括如下步骤：S1、在森林中设置上述的第一监控组件、如上述的第二监控组件；S2、所述图像采集件转动，获取森林实时图像，所述处理单元获取森林实时图像，并进行烟火检测；同时，所述引火条件监测单元每间隔一段时间进行数据采集，并向所述处理单元发送所采集数据；S3、对所述森林实时图像上检测烟火区域；S4、开启所述烟火区域处的所述火情监测单元，进行火情监测，并向所述处理单元发送监测信息；S5、所述处理单元根据所述火情监测单元所监测的信息，精确判断起火位置和起火范围。进一步的，所述S1包括：S11、在所述云台的圆周方向上设置若干个拍摄角度，以使得所述云台带动所述图像采集件在各所述拍摄角度上采集实时图像；S12、所述图像采集件转动，并分别在各拍摄角度采集图像，获得基准图像；S13、基于所述基准图像建立平面坐标网格，并将所述平面坐标网格交汇点处的森林区域实际位置信息与所述坐标网格的图上坐标建立对照库；所述S3包括：S31、根据所述森林实时图像采集时所述图像采集件的角度，查找对应的基准图像；S32、将所述森林实时图像与所述基准图像对比，查找所述烟火区域边缘最近的坐标网格交汇点，并将各坐标网格交汇点依次串联，构成烟火区域的实际位置信息。进一步的，所述S1包括：S11、在所述云台的圆周方向上设置若干个拍摄角度，以使得所述云台带动所述图像采集件在各所述拍摄角度上采集实时图像；S12、所述图像采集件转动，并分别在各拍摄角度采集图像，获得基准图像；S13、确定各所述第二监控组件在所述基准图像上的位置；所述S3包括：S31、根据所述森林实时图像采集时所述图像采集件的角度，查找对应的基准图像；S32、将所述森林实时图像与所述基准图像对比，查找所述烟火区域处的第二监控组件。本专利技术的有益效果在于，可以快速、精准的确定烟火区域的位置和范围，解决了现有技术中存在的问题。附图说明：图1为本专利技术中第一监控组件的结构示意图；图2为本专利技术中第二监控组件的结构示意图；图3为本专利技术中第二监控组件的原理结构示意图；图中，1、云台；2、热像仪；3、摄像机；4、湿度传感器；5、风速风向传感器；6、温度传感器；7、烟雾传感器；8、红外温度传感器；9、图像传感；10、主控芯片；11、信号收发模块；12、计时模块；13、安装环；14、连接件；15、压力传感器。具体实施方式：为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本专利技术进行详细阐述。本专利技术的实施方式如图1-3所示，一种森林防火预警系统，包括：N个间隔设置的第一监控组件，所述主监控组件包括云台1、设置于所述云台1上的图像采集件；M个间隔设置的第二监控组件，所述第二监控组件包括安装件、火情监测单元、引火条件监测单元；处理单元，与所述第一监控组件、第二监控组件信号连接，用于判断所述图像采集件所采集图像上的压力传感器15，并启动压力传感器15位置处的火情监测单元，获得火情监测单元所监测的火情信息；其中，N为大于0的整数，M为大于1的整数，相邻所述第一监控组件之间的距离为L，1KM≤L≤10KM，相邻所述第二监控组件之间的距离为S，20m≤S≤50m。本专利技术的森林防火预警系统在使用时，在正常情况下，监控云台1上的图像采集件转动并采集森林的实时图像，并将采集的实时图像发送给处理单元，同时，处理单元接收实时图像后，进行烟火判断，如果判断出现烟火区域，则初步的确定烟火区域的位置信息，然后处理单元向该位置区域处的第二监控组件发送指令，使得火情监测单元开启，进行火情监测，获取火情信息，处理单元获取第二监控组件发送的火情信息后，精确判断烟火区域的位置、范围。其中，由于本专利技术中还设置了引火条件监测单元，可在正常情况下，周期性的对森林中引火条件进行监测，以判断森林中的引火条件，提前进行预防。在本专利技术中，在使得第一监控组件之间具有一定间隔距离、保证第一监控组件的监控面积的基础上，降低第一监控组件的建设、维护成本，还可通过第二监控组件精确的确定烟火区域的位置、范围，能够有效的满足森林防火的需求；此外，本专利技术中，还可通过第二监控组件，获取森林中各位置区域的引火条件信息，进而可以判断各位置区域的潜在引火范围，可针对这些潜在的引火范围进行提前预防监测。进一步的具体的说，在本实施方式中，所述图像采集件包括热像仪2、摄像机3。由此可以通过摄像机3实时拍摄森林里的实施图像、通过热象仪实时获取森林里的热成像图片。进一步的具体的说，所述引火条件检测单元包括湿度传感器4、风速风向传感器5、温度传感器6，所述火情监测单元包括烟雾传感器7、红外温度传感器8、图像传感器9。本专利技术中，由于引本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种森林防火预警系统，其特征在于，包括：N个间隔设置的第一监控组件，所述主监控组件包括云台、设置于所述云台上的图像采集件；M个间隔设置的第二监控组件，所述第二监控组件包括安装件、火情监测单元、引火条件监测单元；处理单元，与所述第一监控组件、第二监控组件信号连接，用于判断所述图像采集件所采集图像上的烟火区域，并启动烟火区域位置处的火情监测单元，获得火情监测单元所监测的火情信息；其中，N为大于0的整数，M为大于1的整数，相邻所述第一监控组件之间的距离为L，1KM≤L≤10KM，相邻所述第二监控组件之间的距离为S，20m≤S≤50m。

【技术特征摘要】
1.一种森林防火预警系统，其特征在于，包括：N个间隔设置的第一监控组件，所述主监控组件包括云台、设置于所述云台上的图像采集件；M个间隔设置的第二监控组件，所述第二监控组件包括安装件、火情监测单元、引火条件监测单元；处理单元，与所述第一监控组件、第二监控组件信号连接，用于判断所述图像采集件所采集图像上的烟火区域，并启动烟火区域位置处的火情监测单元，获得火情监测单元所监测的火情信息；其中，N为大于0的整数，M为大于1的整数，相邻所述第一监控组件之间的距离为L，1KM≤L≤10KM，相邻所述第二监控组件之间的距离为S，20m≤S≤50m。2.根据权利要求1所述的一种森林防火预警系统，其特征在于：所述图像采集件包括热像仪、摄像机。3.根据权利要求1所述的一种森林防火预警系统，其特征在于：所述引火条件检测单元包括湿度传感器、风速风向传感器、温度传感器，所述火情监测单元包括烟雾传感器、红外温度传感器、图像传感器。4.根据权利要求1所述的一种森林防火预警系统，其特征在于：所述第二监控组件还包括一主控芯片、信号收发模块、计时模块，所述主控芯片同时与所述火情监测单元、所述引火条件监测单元相连。5.根据权利要求1所述的一种森林防火预警系统，其特征在于：所述安装件包括弧形的安装环、在安装环开口处的连接件，所述系统包括若干个火情监测单元，且各所述火情监测单元沿所述安装环间隔设置。6.根据权利要求5所述的一种森林防火预警系统，其特征在于：所述安装环为优弧，且在所述安装环的中段转动连接。7.根据权利要求5所述的一种森林防火预警系统，其特征在于：所述安装环内侧还设有压力传感器。8.一种森林防火预警方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、在森林中设置如权利要求3所述的第一监控组件、如权利要求3所述的第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭弋硙，
申请(专利权)人：郭弋硙，
类型：发明
国别省市：山东,37