一种高点站森林监测的消防安全防护方法技术

本发明专利技术提供了一种高点站森林监测的消防安全防护方法，方法包括：在森林消防高点站周边布设若干采集周边环境图像的光谱摄像机，周边环境图像包含有位置信息和时间信息；控制器对周边环境图像进行分析，得到引火源及可燃物等引发火灾因素分析结果；存在引发火灾的因素，发出位置信息及时间信息并立即报警。通过在森林区域范围每设置多个一个综合性的森林消防高点，实现对森林区域范围内的消防安全进行防护，真正的实现了全范围且全天候的防护；各个森林消防高点通过互联网连接，实现信息共享，森林消防高点周边设置若干光谱摄像机采集周边环境图像，通过周边环境图像分析得到是否存在引发火灾的隐患，能够提前预警，让火灾发生的概率降到最低。生的概率降到最低。生的概率降到最低。

【技术实现步骤摘要】
一种高点站森林监测的消防安全防护方法


[0001]本专利技术涉及森林消防安全
，特别涉及一种高点站森林监测的消防安全防护方法。

技术介绍

[0002]消防安全在人们生产和生活中扮演了一个关键的角色，包含家庭消防安全、办公消防安全及环境消防安全等。森林中生态种类居多，在维持人类生存环境中作用很重要，但是由于一些主关和客观因此导致森林火灾发生不断，且造成了难以估量的损失；目前森林防火依靠人工完成，有的依靠科技设备来完成，但是效果甚微，不能做到完全的消防安全防护。
[0003]现有技术一，CN111991725A一种森林消防用无人机，包括本体、盖板、放置筒和挡板，放置筒顶端的外部固定有本体，放置筒的顶端设置有盖板，放置筒两侧的底端均设置有支撑结构，安装座的顶端设置有螺旋桨，本体底部的一端安装有摄像机，且摄像机的外部设置有防护结构，放置筒底端的两侧均安装有驱动器，且驱动器的内部贯穿有挡板。虽然通过设置有支撑结构，下降时通过壳体内部的伺服电机带动第二支撑腿旋转，并将第二支撑腿旋转至垂直状态，而在无人机下落实，则通过缓冲弹簧的作用起到缓冲的效果，同时通过第二支撑板的作用能够提高该无人机落地时的稳定性，实现了该无人机下降时起到缓冲的效果，但是由于无人机航程有限，不能实现全天候及全方位的监控，导致对森林的消防安全防火效果较差。
[0004]现有技术二，CN201610960604.X一种森林消防预警系统，该预警系统包括气象监测模块、接口保护模块、地理监测模块、数据接收模块、森林消防预警信息生成模块和消防预警信息发送模块，接口保护模块包括检测器、计时器，串口开关和电平变换保护电路，计时器包括顺序连接的秒产生器、计数器和比较器。虽然可以对森林的气象数据和地理数据进行实时监测、处理、分析，对林区火灾进行实时消防预警，并将预警信息即时发布，有效实现森林防火预警，节省人力物力，但是智能化水平较低，功能较单一，实用性较差。
[0005]现有技术三，CN201610960757.4一种基于物联网的森林消防控制系统，该系统包括程监控终端、协调器、路由器和ZigBee无线网络节点，远程监控终端内设置有报警模块；每个ZigBee无线网络节点设置在被监控林区内，均包括有ZigBee模块、烟雾检测模块、温度检测模块、自动保护模块和风力检测模块，自动保护模块包括检测器、计时器、串口开关和电平变换保护电路；计时器包括顺序连接的秒产生器、计数器和比较器。虽然运用ZIGBEE网络可以24小时对森林进行实时监控，一旦出现火灾，就能被及时发现，在最短时间内通知消防人员采取救援措施，有效地将森林火灾损失控制在最小范围内，但是对森林的监测范围有限，导致消防安全防护效果不佳。
[0006]目前现有技术一、现有技术二和现有技术三存在对森林的监测范围有限，设备功能单一，实用性差的问题，因而，本专利技术提供一种高点站森林监测的消防安全防护方法，通过森林消防高点站多功能综合应用的工作平台，主要对高点站的单/双光谱摄像机、通信、
太阳能及供电系统对数据进行实时采集和分析，实现森林全方位的消防安全防护。

技术实现思路

[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种高点站森林监测的消防安全防护方法，包括以下步骤：
[0008]在森林消防高点站周边布设若干采集周边环境图像的光谱摄像机；
[0009]控制器对周边环境图像进行分析，得到引火源及可燃物引发火灾因素分析结果；
[0010]存在引发火灾的因素，发出位置信息及时间信息并立即报警。
[0011]可选的，周边环境图像包含有位置信息和时间信息。
[0012]可选的，布设若干采集周边环境图像的光谱摄像机的过程，包括：
[0013]构建光谱摄像机的布设指标体系，指标体系为光谱摄像机在森林消防高点站周边关键性节点覆盖率；
[0014]设计多个在关键性节点光谱摄像机放入布设方案；构建评价矩阵，进行标准化处理，得到加权标准化评价矩阵；
[0015]根据加权标准化评价矩阵，求出正解和负解，得到各个布设方案到正解和负解的距离，计算出综合评分进行排序，选取排序第一的为光谱摄像机的布设方案。
[0016]可选的，关键性节点包含：森林消防高点站出口及入口、火灾多发点、引火源多发点及可燃物易发点。
[0017]可选的，进一步包括：计算出关键性节点的权值，计算出布设方案与正解和负解之间的欧式距离，得到方案的优劣评价排序，实现多个布设方案的规范化对比。
[0018]可选的，控制器对周边环境图像进行分析的过程，包括：
[0019]控制器通过无线接收光谱摄像机采集的周边环境图像；
[0020]并对周边环境图像进行降噪和分类，得到分类后的引火源图像及可燃物图像；
[0021]将引火源图像及可燃物图像转化为火灾数字概率，当火灾概率的分析结果大于预设阈值时，周边环境图像的场景将被判断为火灾场景。
[0022]可选的，控制器采用目标函数对周边环境图像进行降噪，目标函数的值最小为最优解。
[0023]可选的，对周边环境图像进行分类的过程，包括：
[0024]控制器接收到降噪后包含引火源及可燃物引发火灾因素的周边环境图像；
[0025]将周边环境图像输入至能够筛选图像特征的分类模型中分析；
[0026]输出分类模型分析后的引火源图像及可燃物图像。
[0027]可选的，将引火源图像及可燃物图像转化为火灾数字概率过程，包括：
[0028]对获取到的引火源图像及可燃物图像进行分析和自学习，得到对应的长周期背景图像和短周期背景图像；
[0029]根据长周期背景图像和短周期背景图像，分别计算引火源图像及可燃物图像的火焰特征参数，并对火焰特征参数进行数据融合，得到火焰发生概率；
[0030]用于根据长周期背景图像和短周期背景图像，分别计算引火源图像及可燃物图像的烟雾特征参数，并对烟雾特征参数进行数据融合，得到烟雾发生概率；
[0031]对火焰和烟雾发生概率进行数据融合，确定火灾发生概率。
[0032]可选的，报警的过程，包括：
[0033]火灾发生概率超过阈值，控制器发送火灾指令；
[0034]报警器接收到火灾指令进行报警，火灾指令在终端显示；
[0035]控制器将火灾发生的位置信息及时间信息发送至终端，清除引发火灾的因素。
[0036]本专利技术首先在森林消防高点站周边布设若干光谱摄像机，光谱摄像机采集周边环境图像；其次控制器对周边环境图像进行分析，得到引火源及可燃物等引发火灾因素分析结果；最后存在引发火灾的因素，发出位置信息并立即报警；通过在森林区域范围每设置多个一个综合性的森林消防高点，实现对森林区域范围内的消防安全进行防护，真正的实现了全范围且全天候的防护；各个森林消防高点通过互联网连接，实现信息共享，森林消防高点周边设置若干光谱摄像机采集周边环境图像，通过周边环境图像分析得到是否存在引发火灾的隐患，能够提前预警，让火灾发生的概率降到最本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高点站森林监测的消防安全防护方法，其特征在于，包括以下步骤：在森林消防高点站周边布设若干采集周边环境图像的光谱摄像机；控制器对周边环境图像进行分析，得到引火源及可燃物引发火灾因素分析结果；存在引发火灾的因素，发出位置信息及时间信息并立即报警。2.如权利要求1所述的高点站森林监测的消防安全防护方法，其特征在于，周边环境图像包含有位置信息和时间信息。3.如权利要求1所述的高点站森林监测的消防安全防护方法，其特征在于，布设若干采集周边环境图像的光谱摄像机的过程，包括：构建光谱摄像机的布设指标体系，指标体系为光谱摄像机在森林消防高点站周边关键性节点覆盖率；设计多个在关键性节点光谱摄像机放入布设方案；构建评价矩阵，进行标准化处理，得到加权标准化评价矩阵；根据加权标准化评价矩阵，求出正解和负解，得到各个布设方案到正解和负解的距离，计算出综合评分进行排序，选取排序第一的为光谱摄像机的布设方案。4.如权利要求3所述的高点站森林监测的消防安全防护方法，其特征在于，关键性节点包含：森林消防高点站出口及入口、火灾多发点、引火源多发点及可燃物易发点。5.如权利要求3所述的高点站森林监测的消防安全防护方法，其特征在于，进一步包括：计算出关键性节点的权值，计算出布设方案与正解和负解之间的欧式距离，得到方案的优劣评价排序，实现多个布设方案的规范化对比。6.如权利要求1所述的高点站森林监测的消防安全防护方法，其特征在于，控制器对周边环境图像进行分析的过程，包括：控制器通过无线接收光谱摄像机采集的周边环境图像；并对周边环境图像进行降噪和分类，得到分类后的...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙旋，卢金汉，汪茂海，郝杨，赵玉飞，
申请(专利权)人：建研防火科技有限公司，
类型：发明
国别省市：