一种基于边缘计算的森林火警监测系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于边缘计算的森林火警监测系统，涉及森林火警监测领域，包括系统分感知末梢、边缘节点、云端和应用侧四层架构，能有效减轻云计算中心的计算压力，提升探测实时性。用ZigBee技术和SDN技术搭建网络拓扑，使得节点更灵活、网络更均衡；采用ViBe算法抽取背景模型，随机决策森林算法融合各环境因子，确保了判决精准度，也提高了ECN的轻便性；按照数据时序用途分级存储，达到计算速度和物质成本的最佳搭配。

【技术实现步骤摘要】
一种基于边缘计算的森林火警监测系统
本专利技术涉及监测领域，尤其涉及森林火警监测领域。
技术介绍
在大数据时代下，将云计算模型应用到火警监测中，采集各种传感数据到云端计算分析，极大地提升了探测模型的计算效力和存储能力。如今，已有部分基于分布式云计算平台的火灾探测平台量产使用。但随着物联网、5G技术的飞速发展，万物互联时代已经到来，由数据量暴增带来的网络传输拥堵和计算复杂度加强问题，使得数据在传输过程及计算过程中时延不断增大，给火灾探测器带来新的挑战。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足，为了减轻网络传输压力，降低云计算中心计算负荷，防止因系统延时过长而造成的火情发现不及时问题出现，提供一种基于边缘计算的森林火警监测系统。本专利技术是通过以下技术方案予以实现：系统分感知末梢、边缘节点、云端和应用侧四层，感知末梢由各种探测器组成，负责收集环境参数，并通过ZigBee协议和现场总线将数据上传；边缘计算网关实时对数据进行去噪、打标、归一化等预处理操作，并将预处理后的数据由SDN平台汇聚到敏捷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于边缘计算的森林火警监测系统，其特征在于：系统分感知末梢、边缘节点、云端和应用侧四层，/n感知末梢由各种探测器组成，负责收集环境参数，并通过ZigBee协议和现场总线将数据上传；各种探测器包括摄像头、感烟探测器、感温探测器、一氧化碳探测器、感湿探测器和密度探测器。/n边缘计算网关实时对数据进行去噪、打标、归一化等预处理操作，并将预处理后的数据由SDN平台汇聚到敏捷控制器；/n敏捷控制器运用其中集成的机器学习算法推理运算，同时还将一份数据传至云端分析应用，/n若有森林火情发生，则发送控制信号致使能节点，完成灭火工作。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于边缘计算的森林火警监测系统，其特征在于：系统分感知末梢、边缘节点、云端和应用侧四层，
感知末梢由各种探测器组成，负责收集环境参数，并通过ZigBee协议和现场总线将数据上传；各种探测器包括摄像头、感烟探测器、感温探测器、一氧化碳探测器、感湿探测器和密度探测器。
边缘计算网关实时对数据进行去噪、打标、归一化等预处理操作，并将预处理后的数据由SDN平台汇聚到敏捷控制器；
敏捷控制器运用其中集成的机器学习算法推理运算，同时还将一份数据传至云端分析应用，
若有森林火情发生，则发送控制信号致使能节点，完成灭火工作。


2.根据权利要求1所述的一种基于边缘计算的森林火警监测系统，将感知末梢探测器按照产生数据量大小分为图像数据和普通数据，对于产生数据量大的探测器搭建现场总线传输数据，对于产生数据量较小的探测器搭建无线传感网络WSN传输数据。


3.根据权利要求1所述的一种基于边缘计算的森林火警监测系统，边缘计算的流程为：首先利用ViBe搭建背景模型，定时获取当前帧与背景模型做对比，判断是否存在运动目标块，若存在，则进一步判断是否存在疑似火焰区域，其次结合其他检测因子采用随机决策森林算法进行分类判决，若有火情发生，则启动异常处理机制，及时开展灭火工作。


4.根据权利要求1所述的一种基于边...

【专利技术属性】
技术研发人员：祖笑锋，吴波，陈勇强，李培琳，
申请(专利权)人：航天信德智图北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11