一种基于物联网的林业森林防火安全智能监测管理系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于物联网的林业森林防火安全智能监测管理系统，包括植物分布区域划分模块，区域植物密度统计模块、区域监测点布设模块、区域环境参数采集模块、环境参数预处理模块、植物参数数据库、人工输入模块、火灾风险评估系数统计模块、管理服务器、预警模块和远程监控平台，本发明专利技术通过对整体森林区域进行植物种类识别并进行植物分布区域划分，同时在各子区域布设若干监测点，在各监测点进行环境参数采集处理，进而统计各子区域的火灾风险评估系数，可提前预测各子区域出现火灾的可能性，且对火灾风险评估系数大于预设安全火灾风险评估系数的子区域进行预防处理，最大化地避免火灾的发生，进而减少对森林资源的破坏。

An intelligent monitoring and management system for forest fire safety based on Internet of things

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的林业森林防火安全智能监测管理系统
本专利技术属于林业防火管理
，涉及到一种基于物联网的林业森林防火安全智能监测管理系统。
技术介绍
我国森林资源十分丰富,随着我国对资源的持续利用和资源综合利用意识的增强,森林资源已成为生态环境和经济建设的重要组成部分。近年来，随着全球气候变暖，森林自然火灾频繁发生，森林资源受到严重的破坏，直接影响国民经济的发展，所以加强森林防火具有重要的意义。目前对森林的防火监管都还只是对已经发生的小范围火灾进行预防控制，虽然最终将火灾控制住，但不可避免地会对森林资源造成破坏，监管水平有限，不能对森林火灾进行提前预测。鉴于此，本专利技术提出一种基于物联网的林业森林防火安全智能监测管理系统，能够对森林火灾进行提前预测，同时对监测到存在火灾风险的森林区域进行预防处理，在火灾发生之前将火苗扼杀在摇篮里，实现对森林资源的零破坏。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种基于物联网的林业森林防火安全智能监测管理系统，解决了
技术介绍
中提到的问题。本专利技术的目的采用以下技术方案来实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网的林业森林防火安全智能监测管理系统，其特征在于：包括植物分布区域划分模块，区域植物密度统计模块、区域监测点布设模块、区域环境参数采集模块、环境参数预处理模块、植物参数数据库、火灾风险评估系数统计模块、管理服务器、预警模块和远程监控平台，其中植物分布区域划分模块用于根据对整体森林区域进行图像采集并分析处理以获取整体森林区域内种植的植物种类及各植物种类所处的区域分布，区域植物密度统计模块与植物分布区域划分模块连接，区域监测点布设模块与区域植物密度统计模块连接，区域环境参数采集模块与区域监测点布设模块连接，环境参数预处理模块与区域环境参数采集模块连接，火灾风险评估系数统计模块分别与...

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的林业森林防火安全智能监测管理系统，其特征在于：包括植物分布区域划分模块，区域植物密度统计模块、区域监测点布设模块、区域环境参数采集模块、环境参数预处理模块、植物参数数据库、火灾风险评估系数统计模块、管理服务器、预警模块和远程监控平台，其中植物分布区域划分模块用于根据对整体森林区域进行图像采集并分析处理以获取整体森林区域内种植的植物种类及各植物种类所处的区域分布，区域植物密度统计模块与植物分布区域划分模块连接，区域监测点布设模块与区域植物密度统计模块连接，区域环境参数采集模块与区域监测点布设模块连接，环境参数预处理模块与区域环境参数采集模块连接，火灾风险评估系数统计模块分别与植物分布区域划分模块、区域植物密度统计模块、环境参数预处理模块和植物参数数据库连接，管理服务器与火灾风险评估系数统计模块连接，预警模块和远程监控平台均与管理服务器连接；
所述植物分布区域划分模块包括森林区域图像获取模块、图像初步处理模块和图像对比划分模块，其中图像初步处理模块与森林区域图像获取模块连接，图像对比划分模块与图像初步处理模块连接；
所述森林区域图像获取模块包括图像采集器，用于采集整体森林区域图像；
所述图像初步处理模块用于对整体森林区域图像进行数字化处理，获取数字化森林区域图像，利用数字图像处理技术对获取的数字化森林区域图像进行图像增强和图像锐化操作，增强森林区域图像的细节边缘，得到高清森林区域图像；
所述图像对比划分模块对高清森林区域图像进行植物外形特征提取，其外形特征包括植物树干高度、植物树干颜色及形状、植物树叶颜色及形状，并提取植物参数数据库中各种植物对应的外形特征进行逐一对比匹配，以识别到森林整体区域内的各植物种类，并将识别到的植物种类发送至火灾风险评估系数统计模块，同时根据识别到的植物种类，通过区域扫描提取不同种类植物分布区域的边界线，根据提取的各分界线对森林区域图像进行图像分割，得到若干植物分布子区域，每个植物分布子区域分别对应一种植物种类，各植物分布子区域按照设定的顺序进行编号，分别为1,2...i....n；
所述植物参数数据库存储各植物种类对应的外形特征，存储各植物种类对应的易燃系数，存储各易燃密度影响因子对应的植物分布密度范围，并存储各植物种类在不同季节对应的易燃标准环境参数，其中各植物种类包括灌木、乔木、苔藓、蕨类植物和草本植物；
所述区域植物密度统计模块包括区域面积获取、区域植物数量统计和植物分布密度计算三个步骤，其中各步骤具体实现方法如下：
步骤一：区域面积获取，对划分的各植物分布子区域利用土地面积测量仪获取各植物分布子区域的面积，并将各植物分布子区域的面积发送至区域监测点布设模块；
步骤二：区域植物数量统计，对划分的各植物分布子区域内植物数量进行统计，获得各植物分布子区域植物数量；
步骤三：植物分布密度计算，根据获取的各植物分布子区域面积和各植物分布子区域植物数量，运用密度计算公式计算各植物分布子区域的植物分布密度，并将获得的各植物分布子区域的植物分布密度发送至火灾风险评估系数统计模块，其密度公式为Q表示为植物分布子区域内植物数量，S表示为植物分布子区域面积；
所述区域监测点布设模块接收区域植物密度统计模块发送的各植物分布子区域的面积，进行环境监测点布设，区域监测点布设模块包括监测点数量统计单元、监测区域划分单元和监测点布置单元；
所述监测点数量统计单元用于根据预设的单个监测点监测面积和各植物分布子区域面积，统计各植物分布子区域内需要布设的监测点个数；
所述监测区域划分单元用于根据得到的各植物分布子区域内需要布设的监测点个数和预设的单个监测点监测面积，将每个植物分布子区域划分为若干监测子区域；
所述监测点布置单元用于对划分的各植物分布子区域中每个监测子区域中央设置一个监测点，监测点与监测子区域一一对应，每个植物分布子区域内设置的各监测点按照预设的顺序进行编号，分别标记为1,2...j....m；
所述区域环境参数采集模块，包括若干环境参数采集终端，其分别安置在各植物分布子区域内的各个监测点位置，用于检测各植物分布子区域内的各个监测点的环境参数，其环境参数包括温度、湿度、氧气浓度、二氧化碳浓度、风速和光照强度，并将检测的各植物分布子区域内的各个监测点的环境参数发送至环境参数预处理模块；
所述环境参数预处理模块接收区域环境参数采集模块发送的各植物分布子区域内的各个监测点的环境参数对应的数值，对同一植物分布子区域内的各个监测点的环境参数对应的数值进行统一存储，构成监测点环境参数集合Qiw(qiw1,qiw2,...,qiwj,...,qiwm)，qiwj表示为第i个植物分布子区域第j个监测点监测的第w个环境参数对应的数值，w表示为环境参数，w＝r1,r2,r3,r4,r5,r6,r1,r2,r3,r4,r5,r6分别表示为温度、湿度、氧气浓度、二氧化碳浓度、风速和光照强度，以此获取各植物分布子区域的监测点环境参数集合，环境参数预处理模块将获取的各植物分布子区域的监测点环境参数集合发送至火灾风险评估系数统计模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈方园，田仁江，
申请(专利权)人：广州立信电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44