用于森林火灾的早期检测的方法和森林火灾早期检测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于使用具有传感器单元的终端装置对森林火灾的早期检测的方法，所述传感器单元在第一信号检测模式下和第二信号检测模式下执行信号检测，并且涉及一种用于执行所述方法的森林火灾早期检测系统。行所述方法的森林火灾早期检测系统。行所述方法的森林火灾早期检测系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于森林火灾的早期检测的方法和森林火灾早期检测系统
[0001]本专利技术涉及一种用于借助具有传感器单元的终端装置对森林火灾的早期检测的方法，该传感器单元在第一信号检测模式下和第二信号检测模式下进行信号检测，并且涉及一种用于进行该方法的森林火灾早期检测系统。

技术介绍

[0002]用于森林火灾的早期检测的系统是已知的。为此目的，借助可检测因森林火灾而升起的烟柱的光学传感器来监视要监视的区域。这些传感器例如是旋转相机，但是它们的缺点是它们在夜间效率较低并易受误检测(例如，因农业活动而造成的尘云)影响。另外，光学系统通常只能在森林火灾已经严重并且烟柱变得在更远距离上可见时检测到森林火灾。借助安装在来自高轨道的卫星中的IR相机进行监视的缺点是相机在远距离上的分辨率阻止在早期阶段检测到森林火灾。卫星的购买和维护也很昂贵，尤其是当发射卫星时。由在低轨道中的超小卫星进行监视的缺点是卫星不是与地球旋转同步的，即，对于一个轨道，它们需要一定量的时间，在此期间该区域不受监视。密切监视需要大量卫星，这些卫星的发射也很昂贵。卫星监视还与在发射期间的高二氧化碳排放量相关联。
[0003]使用可系列化生产并借助光学烟雾检测和/或气体检测工作的多个低廉的传感器来监视该区域更有意义。传感器分布在整个区域上并经由通信链路将数据供应到基站。
[0004]US 2008/0309502 A1中提出了这种用于森林火灾的早期检测的系统。这里，当触发火灾警报时，传感器将信息提供到附近的控制终端，然后，该控制终端借助长距离通信频率信号触发警报。
[0005]该系统的缺点是控制终端触发警报并必须具有强力的RF单元才能这样做。传感器需要将信号不断地发送到控制终端的GPS单元，因此传感器的功率消耗高，并且传感器的能量源(电池)的寿命是有限的。
[0006]因此，本专利技术的任务是提供一种早期森林火灾检测系统以及一种用于森林火灾的早期检测的方法，该系统和方法可靠地操作，可根据需要进行扩展，并且安装和维护低廉。
[0007]该任务借助根据权利要求1的用于森林火灾的早期检测的方法来解决。本专利技术的另外的有利实施方案在从属权利要求中阐述。
[0008]根据本专利技术的用于森林火灾的早期检测的方法借助具有传感器单元的终端装置执行。借助传感器单元，在至少两种不同的信号模式下获取信号。为此，在第一信号获取模式下进行第一信号获取，并且在第二信号获取模式下进行第二信号获取。
[0009]两种信号获取模式可基于获取所花费的时间量而不同。例如，第一信号获取模式可具有比第二信号获取模式更短的获取时间，反之亦然。两种信号检测模式也可物理地区分：在第一信号检测模式下，例如，可检测烟雾，而在第二信号检测模式下，可借助红外检测来检测热。在本专利技术的意义上重要的是借助不同的信号检测模式对信号的检测的差异。这提高了根据本专利技术的方法的可靠性和准确性，因为两种独立的检测模式用于森林火灾的早期检测。
[0010]在本专利技术的另外的实施方案中，分析当执行第一信号检测模式时检测到的信号。
分析并检查借助第一信号检测模式检测到的信号以确定是否检测到事件，即，火灾。
[0011]在本专利技术的另外的实施方案中，按时间间隔重复在传感器单元的第一信号获取模式下执行第一信号获取。时间间隔可由用户调整。例如，每秒可执行一次信号获取，其他时间间隔也是可能的。以此方式，可增加或减少信号获取的时间分辨率。
[0012]在本专利技术的有利实施方案中，事件驱动地开始在传感器单元的第二信号获取模式下执行第二信号获取。这种事件可以是终端装置的系统部件的故障，这阻止在第一模式下的信号获取。此外，如果借助第一信号获取检测到事件(火灾)，则可在第二信号获取模式下进行信号获取。因此，检查第一信号获取的信号，该过程比仅在一种信号获取模式下的信号获取更可靠地工作。
[0013]在本专利技术的另外的实施方案中，开始在第二信号检测模式下进行第二信号检测的事件是基于第一信号检测的检测到的信号和/或所述检测到的信号的分析。分析并检查借助第一信号检测模式检测到的信号以看看是否检测到事件，即，火灾。如果是这样的话，则在第二信号获取模式下进行信号获取。以此方式检查第一信号获取的信号，该过程比仅在一种信号获取模式下的信号获取更可靠地工作。
[0014]在本专利技术的另外的实施方案中，开始在第二信号获取模式下进行第二信号获取的事件是来自在第一信号获取中获取的信号的分析的数据超过阈值。阈值可以是例如在借助本专利技术的方法监视的区域中自然地产生的气体的浓度。如果借助第一信号获取检测到该气体，则检查是否超过由用户定义的特定浓度(阈值)是有用的。该检查在第二信号检测模式下用第二信号检测进行。作为超过阈值的替代方案，还可将对获取和/或分析的数据的模式或其他显著特征的检测用作触发事件。
[0015]在本专利技术的另外的发展中，评估第二信号检测模式的检测到的第二信号。分析并检查借助第二信号获取模式获取的信号以确定是否已经检测到事件，即，火灾。
[0016]在本专利技术的另外的实施方案中，从终端装置向第一网关发送消息。该消息特别是在对第一信号检测和第二信号检测的评估已经检测到火灾时发送。该消息作为数据包无线地或有线地发送到第一网关(节点)。
[0017]在本专利技术的另外的实施方案中，当从检测到的第二信号分析的和/或来自这些的数据超过第二阈值时，在传感器单元中生成通知信号。阈值可以是例如存在于借助根据本专利技术的方法监视的区域中(例如，天然来源的或来自其他来源)的气体的浓度。如果借助第二信号获取检测到该气体，则生成消息并将其转发到第一网关。
[0018]在本专利技术的另外的实施方案中，第二信号获取模式包括气体分析。可使用合适的气体检测器(例如，催化气体检测器、半导体气体检测器或电化学气体检测器)来执行气体分析。此外，可执行定量分析。
[0019]在本专利技术的另一个实施方案中，第一信号获取模式是基于与第二信号获取模式不同的物理原理。第一信号获取模式通常设计为初步或粗略分析。为此目的，可应用简单、经过证明且低廉的原理，例如借助红外LED的烟雾检测。第二信号检测模式用于提高准确性并在必要时进行定量分析。为此，通常使用其他原理，例如电学原理。
[0020]在本专利技术的另外的实施方案中，第一信号检测模式是基于光学烟雾检测。烟雾检测器的光学室包含红外发光二极管和光敏传感器(即，所谓的光电二极管)。红外LED连续地发射人眼不可见并以不直接地照射到光敏光电二极管的方式定向的测试光束。如果烟雾颗
粒在空气中并穿透终端装置的光学室，则LED的发射的红外光束被烟雾颗粒散射和反射。该散射红外光的一部分也落在光敏光电二极管上。
[0021]该任务进一步借助根据本专利技术的森林火灾早期检测系统来解决。
[0022]根据本专利技术的森林火灾早期检测系统包括具有传感器单元的终端装置。传感器单元包括可在第一信号检测模式和第二信号检测模式下操作的传感器。
[0023]两种信号获取模式可基于获取所花费的时间量而不同。例如，第一信号获取模式可具有比第二信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于使用具有传感器单元(S)的终端装置(ED)对森林火灾的早期检测的方法，其特征在于，所述传感器单元(S)在第一信号获取模式(SM1)下和第二信号获取模式(SM2)下执行信号获取。2.根据权利要求1所述的用于森林火灾的早期检测的方法，其特征在于，分析当执行第一信号获取(SM1)时获取的信号。3.根据权利要求1所述的用于森林火灾的早期检测的方法，其特征在于，按时间间隔重复在所述传感器单元(S)的第一信号获取模式(SM1)下执行第一信号获取。4.根据前述权利要求中一项或多项所述的用于森林火灾的早期检测的方法，其特征在于，事件控制地开始在所述传感器单元(S)的第二信号获取模式(SM2)下执行第二信号获取。5.根据权利要求4所述的用于森林火灾的早期检测的方法，其特征在于，开始在第二信号获取模式(SM2)下进行所述第二信号获取的事件是基于所述第一信号获取(SM1)的所述获取的信号和/或所述获取的信号的分析。6.根据权利要求5所述的用于森林火灾的早期检测的方法，其特征在于，开始在第二信号获取模式(SM2)下进行所述第二信号获取的所述事件是来自在所述第一信号获取(SM1)中获取的所述信号的分析的数据超过阈值(SW1)。7.根据前述权利要求中一项或多项所述的用于森林火灾的早期检测的方法，其特征在于，评估所述第二信号获取(SM2)的获取的第二信号。8.根据前述权利要求中一项或多项所述的用于森林火灾的早期检测的方法，其特征在于，从所述终端装置(ED)向第一网关(G1)发送消息。9.根据权利要求8所述的用于森林火灾的早期检测的方法，其特征在于，当从检测到的第二信号(SM2)分析的数据超过第二阈值(SW2)时，在所述传感器单元(S)中生成通知信号。10.根据前述权利要求中一项或多项所述的用于森林火灾的早期检测的方法，其特征在于，所述第二信号获取模式(SM2)包括气体分析。11.根据前述权利要求中一项或多项所述的用于森林火灾的早期检测的方法，其特征在于，所述第一信号获取模式(SM1)是基于与所述第二信号获取模式(SM2)不同的物理原理。
12.根据权利要求11所述的用于森林火灾的早期检测的方法，其特征在于，所述第一信号检测模式(SM1)是基于光学烟雾检测。13.根据权利要求10所述的用于森林火灾的早期检测的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：马尔科，
申请(专利权)人：德律阿得网络股份有限公司，
类型：发明
国别省市：