一种应用于山林火灾监控的火灾烟雾识别系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种应用于山林火灾监控的火灾烟雾识别系统，属于气体识别领域，包括防抖动云台和固定设置于所述防抖动云台上方的火灾烟雾识别系统本体，火灾烟雾识别系统本体包括壳体、置于所述壳体内部的可见多光谱相机、中波多光谱相机和电子学系统；通过窗口片压圈固定设置于所述壳体一侧的可见窗口片和红外窗口片；设置于所述壳体外侧的遮光罩、雨刷和外部线缆，本实用新型专利技术是在可见相机和热红外相机识别火灾原理基础上，增加了中波多光谱相机对烟雾中CO、CO2气体进行识别原理，这三个原理可优势互补，提高了识别烟雾的能力，可早期发现山林火灾。早期发现山林火灾。早期发现山林火灾。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于山林火灾监控的火灾烟雾识别系统


[0001]本技术涉及气体识别领域，尤其涉及一种应用于山林火灾监控的火灾烟雾识别系统。

技术介绍

[0002]火灾是一种常见灾害，秋天天干物燥，大风天气增多，是山林火灾发生的高峰期。大面积山林火灾会破坏环境原貌，造成水土流失、空气污染等，威胁人民生命财产安全，其中多数山林火灾是由人为用火不慎而引起的。受山地和密林遮挡，传统火灾监测设备很难观测到山林火灾，导致不能快速扑灭火灾，因此研制一套快速识别初期的山林火灾是必要的。
[0003]传统火灾监控系统主要有两个方式。一是可见相机通过目标运动检测算法对烟雾轮廓进行动态识别，但抗干扰能力弱，如云、鸟等运动目标飞入到相机视野时，可见相机可能将该类目标识别成火灾。另外一种是热红外相机利用温度阈值法，当目标的温度超过设定阈值温度时，系统进行火灾报警，但容易受地形影响，如火源受密闭树林遮挡或火灾发生在山的背面，从而系统较难判断目标温度。

技术实现思路

[0004]本技术实施例提供一种应用于山林火灾监控的火灾烟雾识别系统，以解决传统监测设备抗干扰能力弱和受地形影响不能更早观测到山林火灾的问题，本技术的内容如下：
[0005]本技术的目的在于提供一种应用于山林火灾监控的火灾烟雾识别系统，包括防抖动云台和固定设置于所述防抖动云台上方的火灾烟雾识别系统本体，其技术点在于，火灾烟雾识别系统本体包括壳体、置于所述壳体内部的可见多光谱相机、中波多光谱相机和电子学系统，所述电子学系统控制可见多光谱相机、中波多光谱相机的工作，防抖动云台的转动；
[0006]通过窗口片压圈固定设置于所述壳体一侧的可见窗口片和红外窗口片，所述可见多光谱相机用于获通过可见窗口片进入的可见光谱信息，所述中波多光谱相机用于获取通过红外窗口片进入的红外光谱信息；
[0007]设置于所述壳体外侧的遮光罩、雨刷和外部线缆，所述雨刷置于可见窗口片和红外窗口片之间，通过电机驱动其转动，所述外部线缆包含数据线缆和电源线缆。
[0008]为了更好的解决上述技术方案，本技术的应用于山林火灾监控的火灾烟雾识别系统的光谱相机包括可见
‑
近红外探测器、带有可见通道和近红外通道的滤光片转轮和可见变焦镜头，可见光进入所述可见窗口片后依次通过可见变焦镜头和滤光片转轮相关光谱信息被可见
‑
近红外探测器捕获。
[0009]为了更好的解决上述技术方案，本技术的应用于山林火灾监控的火灾烟雾识别系统的中波多光谱相机包含中波探测器、带有烟雾通道和背景通道的滤光片转轮、中波
变焦镜头，红外光进入所述红外窗口片后依次通过滤光片转轮和中波变焦镜头相关信息被中波探测器捕获。
[0010]为了更好的解决上述技术方案，本技术的应用于山林火灾监控的火灾烟雾识别系统的可见窗口片为K9玻璃制备而成，所述可见窗口片的通道波段范围为0.4
‑
1.2μm。
[0011]为了更好的解决上述技术方案，本技术的应用于山林火灾监控的火灾烟雾识别系统的可见变焦镜头的焦距为6
‑
210mm，最大焦距对应的空间分辨率为0.15m@5000m。
[0012]为了更好的解决上述技术方案，本技术的应用于山林火灾监控的火灾烟雾识别系统的可见通道的通道波段范围为0.4
‑
0.75μm，所述近红外通道的通道波段范围为0.8
‑
1.2μm。
[0013]为了更好的解决上述技术方案，本技术的应用于山林火灾监控的火灾烟雾识别系统的红外窗口片由锗制备而成，所述红外窗口片的通道波段范围为3
‑
5μm。
[0014]为了更好的解决上述技术方案，本技术的应用于山林火灾监控的火灾烟雾识别系统的中波变焦镜头的焦距为20
‑
200mm，所述中波探测器的灵敏度不大于20mk@300k，最大焦距对应的空间分辨率为0.375m@5000m。
[0015]为了更好的解决上述技术方案，本技术的应用于山林火灾监控的火灾烟雾识别系统的烟雾通道的通道波段范围为4.2
‑
4.7μm。
[0016]为了更好的解决上述技术方案，本技术的应用于山林火灾监控的火灾烟雾识别系统的背景通道的通道波段范围为3.5
‑
4μm。
[0017]与现有技术相比，本技术的应用于山林火灾监控的火灾烟雾识别系统能够达到以下有益效果：
[0018]本技术的应用于山林火灾监控的火灾烟雾识别系统包括防抖动云台和固定设置于所述防抖动云台上方的火灾烟雾识别系统本体，火灾烟雾识别系统本体包括壳体、置于所述壳体内部的可见多光谱相机、中波多光谱相机和电子学系统；通过窗口片压圈固定设置于所述壳体一侧的可见窗口片和红外窗口片；设置于所述壳体外侧的遮光罩、雨刷和外部线缆，本技术是在可见相机和热红外相机识别火灾原理基础上，增加了中波多光谱相机对烟雾中CO、CO2气体进行识别原理，这三个原理可优势互补，提高了识别烟雾的能力，可早期发现山林火灾。
附图说明
[0019]此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0020]图1为本技术的一种应用于山林火灾监控的火灾烟雾识别系统的侧视图；；
[0021]图2为本技术的一种应用于山林火灾监控的火灾烟雾识别系统结构示意图。
[0022]附图标记
[0023]1‑
遮光罩；2
‑
壳体；3
‑
窗口片压圈；4
‑
可见窗口片；5
‑
雨刷；6
‑
防抖动云台；7
‑
红外窗口片；8
‑
电机；9
‑
外部线缆；10
‑
中波探测器；11
‑
烟雾通道；12
‑
背景通道；13
‑
滤光片转轮；14
‑
可见变焦镜头；15电子学系统；16
‑
可见
‑
近红外探测器；17
‑
可见通道；18
‑
近红外通道；19可见变焦镜头。
具体实施方式
[0024]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施例及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0025]在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于山林火灾监控的火灾烟雾识别系统，包括防抖动云台（6）和固定设置于所述防抖动云台（6）上的火灾烟雾识别系统本体，其特征在于，火灾烟雾识别系统本体包括壳体（2）、置于所述壳体（2）内部的可见多光谱相机、中波多光谱相机和电子学系统（15），所述电子学系统（15）控制可见多光谱相机、中波多光谱相机的工作，防抖动云台（6）的转动；通过窗口片压圈（3）固定设置于所述壳体（2）一侧的可见窗口片（4）和红外窗口片（7），所述可见多光谱相机用于获通过可见窗口片（4）进入的可见光谱信息，所述中波多光谱相机用于获取通过红外窗口片（7）进入的红外光谱信息；设置于所述壳体（2）外侧的遮光罩（1）、雨刷（5）和外部线缆（9），所述雨刷（5）置于可见窗口片（4）和红外窗口片（7）之间，通过电机驱动其转动，所述外部线缆（9）包含数据线缆和电源线缆。2.根据权利要求1所述的一种应用于山林火灾监控的火灾烟雾识别系统，其特征在于，所述可见多光谱相机包括可见
‑
近红外探测器（16）、带有可见通道（17）和近红外通道（18）的滤光片转轮（13）和可见变焦镜头（19），可见光进入所述可见窗口片（4）后依次通过可见变焦镜头（19）和滤光片转轮（13）相关光谱信息被可见
‑
近红外探测器（16）捕获。3.根据权利要求1所述的一种应用于山林火灾监控的火灾烟雾识别系统，其特征在于，所述中波多光谱相机包含中波探测器（10）、带有烟雾通道（11）和背景通道（12）的滤光片转轮（13）、中波变焦镜头（14），红外光进入所述红外窗口片（7）后依次通过滤光片转轮（13）和中波变焦镜头（14）相关信息被中波探测器（10）捕...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛维涛，李振，尤钱亮，
申请(专利权)人：南通智能感知研究院，
类型：新型
国别省市：