一种用于森林火灾监测的监测预警系统

1.本发明属于森林火灾监测技术领域，尤其涉及一种用于森林火灾监测的监测预警系统。


背景技术：

2.森林火灾是全球性的林业重要灾害之一，每年都会造成林业资源的损失和环境的污染。传统的森林防火监测，主要采用地面巡护、人工瞭望台观察等方式。其中，地面巡护监测范围小，许多交通不便的地方难以巡护；瞭望台的人工观察效果准确率低、误差大，并且易受地形地势限制，覆盖范围小、存在火灾监测死角，更无法做到二十四小时全天候监测。


技术实现要素：

3.(一)要解决的技术问题
4.针对现有存在的技术问题，本发明提供一种用于森林火灾监测的监测预警系统能够实现对森林火灾信息进行全面、细致、准确地监测，避免或减少林业资源的损失和环境污染。
5.(二)技术方案
6.为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
7.一种用于森林火灾监测的监测预警系统，包括：监测主机和多个监测瞭望平台机构；
8.多个所述监测瞭望平台机构均与所述监测主机无线通信连接；
9.所述监测主机位于森林火灾防控指挥中心；
10.每一所述监测瞭望平台机构均设置在山顶，用以监测所在山体范围内的森林火情信息；
11.所述监测瞭望平台机构能够通过可见光视频和红外视频监控所在山体范围内的森林火情信息并根据设定的火情识别算法判断可见光视频和红外视频中是否存在森林火情；
12.当判定存在火情信息后所述监测瞭望平台机构向所述监测主机发出森林火情警告信息。
13.优选地，所述监测瞭望平台机构包括：监测小屋、控制组件、无线通信组件、监测组件和巡查无人机模组；
14.所述控制组件、所述无线通信组件和所述巡查无人机模组均设置在所述监测小屋内；
15.所述控制组件分别与所述无线通信组件、所述监测组件和所述巡查无人机模组控制连接；
16.所述控制组件能够借助于所述无线通信组件与所述监测主机无线通信连接。
17.优选地，所述监测组件包括：监测支架、全景相机模组、红外相机模组和烟雾传感
模组；
18.所述全景相机模组、所述红外相机模组和所述烟雾传感模组均设置在所述监测支架上，并分别与所述控制组件控制连接。
19.优选地，所述监测小屋的顶部设有天窗；
20.所述监测支架包括：底座、升降杆单元、模组安装架和伞盖组件；
21.所述底座固定在所述监测小屋的地面上；
22.所述升降杆单元的底部固定在所述底座上；
23.所述升降杆单元上设置所述模组安装架；
24.所述伞盖组件设置在所述升降杆单元的顶部；
25.所述伞盖组件位于所述天窗的上方，并能够覆盖所述天窗。
26.优选地，所述全景相机模组、红外相机模组和烟雾传感模组均设置在所述模组安装架上；
27.所述升降杆单元与所述控制组件控制连接；
28.所述控制组件能够通过控制所述升降杆单元的升降，达到控制所述全景相机模组、红外相机模组和烟雾传感模组伸出所述天窗外或返回所述监测小屋内。
29.优选地，所述监测小屋上设有通机窗；
30.所述巡查无人机模组包括：多个巡查无人机、无人机停机坪和无线充电单元；
31.所述多个巡查无人机、所述无人机停机坪和所述无线充电单元均设置在所述监测小屋内；
32.所述无线充电单元设置在所述监测小屋的地面上；
33.所述无人机停机坪设置在所述无线充电单元上；
34.多个所述巡查无人机能够停驶在所述无人机停机坪上；
35.多个所述巡查无人机均与所述控制组件控制连接；
36.多个所述巡查无人机均能够通过所述无线充电单元充电。
37.优选地，所述无线通信组件包括：无线接收模块、无线发送模块和信号处理芯片模块；
38.所述信号处理芯片模块分别与所述无线接收模块和无线发送模块连接；
39.所述信号处理芯片模组还与所述控制组件连接。
40.优选地，所述监测瞭望平台机构还包括：电源模组；
41.所述电源模组设置在所述监测小屋内；
42.所述电源模组分别与所述控制组件、所述控制组件、所述无线通信组件、所述监测组件和所述巡查无人机模组供电连接。
43.优选地，所述电源模组包括：蓄电池和供电单元；
44.所述蓄电池和所述供电单元连接；
45.所述供电单元分别与所述控制组件所述信号处理芯片模块、所述监测组件和所述无线充电单元供电连接。
46.优选地，所述监测瞭望平台机构还包括：太阳能发电模块；
47.所述太阳能发电模块设置在所述监测小屋的屋顶；
48.所述太阳能发电模块与所述蓄电池供电连接。
49.(三)有益效果
50.本发明的有益效果是：本发明提供的一种用于森林火灾监测的监测预警系统，具有以下有益效果：
51.本技术能够实现对森林火灾信息进行全面、细致、准确地监测，避免或减少林业资源的损失和环境污染。
52.本技术提供的预警系统不仅覆盖面广，而且监测精度高，通过红外监控和可见光视频监控结合无人机巡航保障能够在第一时间发现火情和扑灭火情。
附图说明
53.图1为本发明提供的一种用于森林火灾监测的监测预警系统的整体结构示意图；
54.图2为本发明提供的一种用于森林火灾监测的监测预警系统中监测瞭望平台机构的结构示意图。
具体实施方式
55.为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
56.如图1和图2所示：本实施例中公开了一种用于森林火灾监测的监测预警系统，包括：监测主机和多个监测瞭望平台机构；多个所述监测瞭望平台机构均与所述监测主机无线通信连接；所述监测主机位于森林火灾防控指挥中心。
57.每一所述监测瞭望平台机构均设置在山顶，用以监测所在山体范围内的森林火情信息。
58.应说明的是：该监测瞭望平台机构不仅仅可以设置在山顶，还可以设置在林区任一高台上用以监测周边的森林火情，当然，该高台既可以为天然的也可以为人造的；只要能够保障安全设置该监测瞭望平台机构即可。
59.本实施例中所述的监测瞭望平台机构能够通过可见光视频和红外视频监控所在山体范围内的森林火情信息并根据设定的火情识别算法判断可见光视频和红外视频中是否存在森林火情；当判定存在火情信息后所述监测瞭望平台机构向所述监测主机发出森林火情警告信息。
60.详细地，在可见光视频可以通过装备高清监控摄像设备进行拍摄，红外视频通过装备红外摄像设备来进行拍摄，两者结合能够大大地提高监控的效率和准确率。
61.该监测瞭望平台机构能够通过计算机算法对视频中的物体影响进行识别区分；例如：树木、石头、小动物、火苗和烟雾等元素进行识别和区分。
62.本实施例中所述的监测瞭望平台机构包括：监测小屋、控制组件、无线通信组件、监测组件和巡查无人机模组；所述控制组件、所述无线通信组件和所述巡查无人机模组均设置在所述监测小屋内。所述控制组件分别与所述无线通信组件、所述监测组件和所述巡查无人机模组控制连接；所述控制组件能够借助于所述无线通信组件与所述监测主机无线通信连接。
63.该控制组件能够分派无人机进行巡视周边森林是否发生火情，或者通过巡查无人机进准定位火情的具体方位；不仅方便预警工作人员及时灭火，当火情规模较小时，还可以
通过巡查无人机或调度灭火无人机实施灭火，以实现第一时间完成火情的扑灭，避免人员调度造成的大量经济损失。
64.本实施例中所述监测组件包括：监测支架、全景相机模组、红外相机模组和烟雾传感模组；所述全景相机模组、所述红外相机模组和所述烟雾传感模组均设置在所述监测支架上，并分别与所述控制组件控制连接。
65.该烟雾传感模组在有风的时候能够在第一时间监测到周边存在火情，同时借助于全景相机模组和红外相机模组的联动实现又快又准地发现火情的位置，并通过控制组件和无线通信组件向位于森林火灾防控指挥中心中监测主机发出预警。
66.本实施例中所述的监测小屋的顶部设有天窗；所述监测支架包括：底座、升降杆单元、模组安装架和伞盖组件。
67.所述底座固定在所述监测小屋的地面上；所述升降杆单元的底部固定在所述底座上；所述升降杆单元上设置所述模组安装架；所述伞盖组件设置在所述升降杆单元的顶部；所述伞盖组件位于所述天窗的上方，并能够覆盖所述天窗。
68.应说明的是：该天窗用于升降杆单元伸出监测小屋内。
69.本实施例中所述的全景相机模组、红外相机模组和烟雾传感模组均设置在所述模组安装架上；所述升降杆单元与所述控制组件控制连接；所述控制组件能够通过控制所述升降杆单元的升降，达到控制所述全景相机模组、红外相机模组和烟雾传感模组伸出所述天窗外或返回所述监测小屋内。
70.该监测小屋能够保护各设备不受风吹、雨淋和日晒的影响，保障各设备的安全运行。
71.本实施例中所述监测小屋上设有通机窗；所述巡查无人机模组包括：多个巡查无人机、无人机停机坪和无线充电单元；所述多个巡查无人机、所述无人机停机坪和所述无线充电单元均设置在所述监测小屋内。
72.所述无线充电单元设置在所述监测小屋的地面上；所述无人机停机坪设置在所述无线充电单元上；多个所述巡查无人机能够停驶在所述无人机停机坪上；多个所述巡查无人机均与所述控制组件控制连接；多个所述巡查无人机均能够通过所述无线充电单元充电。
73.该通机窗用于实现无人机进出该监测小屋进行通勤工作。
74.本实施例中所述的无线通信组件包括：无线接收模块、无线发送模块和信号处理芯片模块；所述信号处理芯片模块分别与所述无线接收模块和无线发送模块连接；所述信号处理芯片模组还与所述控制组件连接。
75.该无线通信组件设置在监测小屋内或连接一个设置在监测小屋外的通信天线，用以提高通信质量，
76.当然，在实际应用中，由于位于山区，为了克服通信的难点，还需要在各终端节点之间设置信号中继设备，用以增强信号强度，保障通信质量，实现超远距离通信。
77.本实施例中所述的监测瞭望平台机构还包括：电源模组；所述电源模组设置在所述监测小屋内；所述电源模组分别与所述控制组件、所述控制组件、所述无线通信组件、所述监测组件和所述巡查无人机模组供电连接。
78.本实施例中所述的电源模组包括：蓄电池和供电单元；所述蓄电池和所述供电单
元连接；所述供电单元分别与所述控制组件所述信号处理芯片模块、所述监测组件和所述无线充电单元供电连接。
79.本实施例中所述的监测瞭望平台机构还包括：太阳能发电模块；
80.所述太阳能发电模块设置在所述监测小屋的屋顶；
81.所述太阳能发电模块与所述蓄电池供电连接。
82.应说明的是：该蓄电池为模块化定制的可更换的电池模块，在太阳能电力不足的时候，还需要人工到现场进行更换蓄电池，同时电池的电量收远程监测主机的监控；工作人员能够第一时间知道哪些电池需要在什么时间进行更换，用以保障监测森林火情工作的不间断进行。
83.另外，本实施例中的巡查无人机上还可以配备摄像模组、烟雾传感模组和小型化的灭火设备等。
84.以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理，这些描述只是为了解释本发明的原理，不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种用于森林火灾监测的监测预警系统，其特征在于，包括：监测主机和多个监测瞭望平台机构；多个所述监测瞭望平台机构均与所述监测主机无线通信连接；所述监测主机位于森林火灾防控指挥中心；每一所述监测瞭望平台机构均设置在山顶，用以监测所在山体范围内的森林火情信息；所述监测瞭望平台机构能够通过可见光视频和红外视频监控所在山体范围内的森林火情信息并根据设定的火情识别算法判断可见光视频和红外视频中是否存在森林火情；当判定存在火情信息后所述监测瞭望平台机构向所述监测主机发出森林火情警告信息。2.根据权利要求1所述的监测预警系统，其特征在于，所述监测瞭望平台机构包括：监测小屋、控制组件、无线通信组件、监测组件和巡查无人机模组；所述控制组件、所述无线通信组件和所述巡查无人机模组均设置在所述监测小屋内；所述控制组件分别与所述无线通信组件、所述监测组件和所述巡查无人机模组控制连接；所述控制组件能够借助于所述无线通信组件与所述监测主机无线通信连接。3.根据权利要求2所述的监测预警系统，其特征在于，所述监测组件包括：监测支架、全景相机模组、红外相机模组和烟雾传感模组；所述全景相机模组、所述红外相机模组和所述烟雾传感模组均设置在所述监测支架上，并分别与所述控制组件控制连接。4.根据权利要求3所述的监测预警系统，其特征在于，所述监测小屋的顶部设有天窗；所述监测支架包括：底座、升降杆单元、模组安装架和伞盖组件；所述底座固定在所述监测小屋的地面上；所述升降杆单元的底部固定在所述底座上；所述升降杆单元上设置所述模组安装架；所述伞盖组件设置在所述升降杆单元的顶部；所述伞盖组件位于所述天窗的上方，并能够覆盖所述天窗。5.根据权利要求4所述的监测预警系统，其特征在于，所述全景相机模组、红外相机模组和烟雾传感模组均设置在所述模组安装架上；所述升降杆单元与所述控制组件控制连接；所述控制组件能够通过控制所述升降杆单元的升降，达到控制所述全景相机模组、红外相机模组和烟雾传感模组伸出所述天窗外或返回所述监测小屋内。6.根据权利要求5所述的监测预警系统，其特征在于，所述监测小屋上设有通机窗；所述巡查无人机模组包括：多个巡查无人机、无人机停机坪和无线充电单元；所述多个巡查无人机、所述无人机停机坪和所述无线充电单元均设置在所述监测小屋内；
所述无线充电单元设置在所述监测小屋的地面上；所述无人机停机坪设置在所述无线充电单元上；多个所述巡查无人机能够停驶在所述无人机停机坪上；多个所述巡查无人机均与所述控制组件控制连接；多个所述巡查无人机均能够通过所述无线充电单元充电。7.根据权利要求6所述的监测预警系统，其特征在于，所述无线通信组件包括：无线接收模块、无线发送模块和信号处理芯片模块；所述信号处理芯片模块分别与所述无线接收模块和无线发送模块连接；所述信号处理芯片模组还与所述控制组件连接。8.根据权利要求7所述的监测预警系统，其特征在于，所述监测瞭望平台机构还包括：电源模组；所述电源模组设置在所述监测小屋内；所述电源模组分别与所述控制组件、所述控制组件、所述无线通信组件、所述监测组件和所述巡查无人机模组供电连接。9.根据权利要求8所述的监测预警系统，其特征在于，所述电源模组包括：蓄电池和供电单元；所述蓄电池和所述供电单元连接；所述供电单元分别与所述控制组件所述信号处理芯片模块、所述监测组件和所述无线充电单元供电连接。10.根据权利要求9所述的监测预警系统，其特征在于，所述监测瞭望平台机构还包括：太阳能发电模块；所述太阳能发电模块设置在所述监测小屋的屋顶；所述太阳能发电模块与所述蓄电池供电连接。

技术总结
本发明涉及一种用于森林火灾监测的监测预警系统，包括：监测主机和多个监测瞭望平台机构；多个所述监测瞭望平台机构均与所述监测主机无线通信连接；所述监测主机位于森林火灾防控指挥中心；每一所述监测瞭望平台机构均设置在山顶，用以监测所在山体范围内的森林火情信息；所述监测瞭望平台机构能够通过可见光视频和红外视频监控所在山体范围内的森林火情信息并根据设定的火情识别算法判断可见光视频和红外视频中是否存在森林火情；当判定存在火情信息后所述监测瞭望平台机构向所述监测主机发出森林火情警告信息。本发明提供的监测预警系统能够实现对森林火灾信息进行全面、细致、准确地监测，避免或减少林业资源的损失和环境污染。环境污染。环境污染。


技术研发人员：张翠萍
受保护的技术使用者：青岛农业大学
技术研发日：2023.06.21
技术公布日：2023/8/28