一種針對(duì)大區(qū)域遙感森林防火視頻紅外監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及森林防火技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是一種針對(duì)大區(qū)域遙感森林防火視頻紅外監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在森林的保護(hù)工作中，防火是最重要的項(xiàng)目之一。傳統(tǒng)的森林事故監(jiān)測手段仍以人工巡視、群眾報(bào)告、視頻監(jiān)控等手段為主，受主觀因素影響較大，并且當(dāng)事故發(fā)生時(shí)無法監(jiān)控全局狀況，信息來源渠道短缺或單一，不能滿足快速應(yīng)急處置的需求。
[0003]目前，在森林事故現(xiàn)場過程中，決策人員需要攜帶PDA設(shè)備、攝錄設(shè)備、GPS導(dǎo)航設(shè)備、氣體探測儀、計(jì)算機(jī)等設(shè)備到現(xiàn)場，這些設(shè)備分別承擔(dān)事故現(xiàn)場過程中的信息登記、影像信息取證、現(xiàn)場導(dǎo)航、氣體探測、應(yīng)急處理等功能。但是，這幾類設(shè)備之間無法自動(dòng)實(shí)現(xiàn)有效的關(guān)聯(lián)，通過這些設(shè)備也無法完成諸如現(xiàn)場應(yīng)急知識(shí)支持、應(yīng)急指揮決策等功能，致使現(xiàn)場人員無法準(zhǔn)確、快速地完成森林現(xiàn)場事故應(yīng)急工作，一定程度上降低了現(xiàn)場應(yīng)急辦公效率。森林事故環(huán)境應(yīng)急設(shè)備現(xiàn)在均具有產(chǎn)品功能單一、難以協(xié)同的缺點(diǎn)，在日常的環(huán)境保護(hù)、環(huán)境突發(fā)事故監(jiān)測以及應(yīng)急過程中均只是能解決某個(gè)單一角度問題，無法完整滿足環(huán)境監(jiān)測和應(yīng)急辦公人員現(xiàn)場辦公、現(xiàn)場應(yīng)急業(yè)務(wù)需求。
[0004]另外，現(xiàn)有的監(jiān)測技術(shù)均只能提供有限的參考信息，對(duì)于信息的確認(rèn)，還需要決策人員攜帶設(shè)備到現(xiàn)場進(jìn)一步監(jiān)測確認(rèn)，這就給決策人員的人身安全帶來了極大的隱患。并且，對(duì)于大區(qū)域的森林，決策人員的工作量大，所需時(shí)間長，容易延誤最佳處理時(shí)機(jī)，導(dǎo)致事故失控。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種針對(duì)大區(qū)域遙感森林防火視頻紅外監(jiān)控系統(tǒng)，可以迅速、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)森林中的火情，為防火救火提供有用信息，且可同時(shí)對(duì)大面積區(qū)域?qū)崟r(shí)監(jiān)控，而無需決策人員到現(xiàn)場。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種針對(duì)大區(qū)域遙感森林防火視頻紅外監(jiān)控系統(tǒng)，包括:
紅外熱成像裝置，用于通過紅外熱成像方式采集森林中的圖像；
視頻服務(wù)器，用于對(duì)所述紅外熱成像裝置采集到的圖像進(jìn)行壓縮處理，并將處理后的圖像通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到監(jiān)控中心；
監(jiān)控中心，用于接收所述視頻服務(wù)器發(fā)送來的圖像數(shù)據(jù)，并對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判斷森林中是否有災(zāi)情出現(xiàn)。
[0007]進(jìn)一步地，所述紅外熱成像裝置包括:
監(jiān)控前端，用于采集圖像信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；
處理器，用于接收所述監(jiān)控前端采集并轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)，對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理； 存儲(chǔ)模塊，與所述處理器連接，用于存儲(chǔ)系統(tǒng)、緩存或存儲(chǔ)所述處理前的或處理后的圖像數(shù)據(jù)；
外圍接口，與所述處理器連接，用于連接輸入輸出設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)。
[0008]進(jìn)一步地，所述監(jiān)控前端包括:
紅外探測器，用于收集紅外輻射并將其轉(zhuǎn)換為模擬電壓值進(jìn)行輸出；
A/D轉(zhuǎn)換器，用于將所述紅外探測器輸出的模擬電壓值轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并發(fā)送給所述處理器；
CPLD，用于驅(qū)動(dòng)所述紅外探測器，并負(fù)責(zé)所述紅外探測器、A/D轉(zhuǎn)換器與所述處理器之間的同步。
[0009]進(jìn)一步地，所述存儲(chǔ)模塊包括:
同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器，用于提供可執(zhí)行代碼的運(yùn)行空間和緩沖數(shù)據(jù)；
Flash存儲(chǔ)器，用于固化參數(shù)和代碼，并引導(dǎo)系統(tǒng)的啟動(dòng)；
安全數(shù)字存儲(chǔ)卡，用于存儲(chǔ)采集到的有用圖像及相關(guān)數(shù)據(jù)。
[0010]進(jìn)一步地，所述紅外熱成像裝置外側(cè)設(shè)有防護(hù)罩。
[0011]進(jìn)一步地，所述紅外熱成像裝置上還設(shè)置有排風(fēng)扇、加熱器和雨刮器。
[0012]進(jìn)一步地，所述紅外熱成像裝置安裝于可控云臺(tái)上，所述云臺(tái)通過網(wǎng)絡(luò)與所述監(jiān)控中心連接。
[0013]進(jìn)一步地，所述網(wǎng)絡(luò)為無線網(wǎng)絡(luò)。
[0014]進(jìn)一步地，所述無線網(wǎng)絡(luò)中設(shè)有無線中繼放大器。
[0015]進(jìn)一步地，所述監(jiān)控中心包括:
中心服務(wù)器，用于接收所述視頻服務(wù)器發(fā)送來的圖像數(shù)據(jù)，并對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判斷森林中是否有災(zāi)情出現(xiàn)；
客戶端，與所述中心服務(wù)器連接，用于提供中心服務(wù)器與用戶之間的交互；
網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機(jī)，用于通過網(wǎng)絡(luò)接收所述視頻服務(wù)器發(fā)送來的圖像數(shù)據(jù)的數(shù)字視頻碼流，并進(jìn)行存儲(chǔ)、管理；
數(shù)據(jù)備份服務(wù)器，用于存儲(chǔ)備份所述圖像數(shù)據(jù)。
[0016]通過本發(fā)明的大區(qū)域遙感森林防火視頻紅外監(jiān)控系統(tǒng)，在監(jiān)控中心即能實(shí)時(shí)監(jiān)控林區(qū)火情實(shí)況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)火情，起到預(yù)防火災(zāi)的目的；火災(zāi)發(fā)生時(shí)，紅外熱成像裝置能將現(xiàn)場圖像實(shí)時(shí)傳回監(jiān)控中心，為監(jiān)控中心的遠(yuǎn)程指揮調(diào)度提供有力的保障；與此同時(shí)真實(shí)記錄火情發(fā)生、發(fā)展和消滅的整個(gè)過程，為災(zāi)情的預(yù)防、治理提供第一手資料。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明的針對(duì)大區(qū)域遙感森林防火視頻紅外監(jiān)控系統(tǒng)的整體架構(gòu)圖。
[0018]圖2是本發(fā)明中紅外熱成像裝置的模塊架構(gòu)圖。
[0019]圖3是本發(fā)明中通過網(wǎng)絡(luò)傳輸視頻的視頻傳輸模型。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好地理解本發(fā)明并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0021]如圖1所示，本發(fā)明的針對(duì)大區(qū)域遙感森林防火視頻紅外監(jiān)控系統(tǒng)，包括:
紅外熱成像裝置101，用于通過紅外熱成像方式采集森林中的圖像；
DVS (Digital Video Server，視頻服務(wù)器)102，是一種編碼壓縮、處理視頻的網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備，尤其適合在監(jiān)控點(diǎn)比較分散的環(huán)境中，用于對(duì)所述紅外熱成像裝置101采集到的圖像進(jìn)行壓縮處理，并將處理后的圖像通過網(wǎng)絡(luò)103發(fā)送到監(jiān)控中心106 ;通常情況下，DVS102擁有1-8個(gè)視頻輸入接口，用來連接紅外熱成像裝置101信號(hào)輸入，一個(gè)或兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口，用來連接網(wǎng)絡(luò)103。DVS 102內(nèi)置Web服務(wù)器、壓縮芯片以及操作系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)視頻的數(shù)字化、編碼壓縮及網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)。另外還可以有報(bào)警輸入輸出接口、串行接口、音頻接口等。
[0022]監(jiān)控中心106，用于接收視頻服務(wù)器發(fā)送來的圖像數(shù)據(jù)，并對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判斷森林中是否有災(zāi)情出現(xiàn)。
[0023]如圖2所示，本發(fā)明中的紅外熱成像裝置101包括:
監(jiān)控前端，用于采集圖像信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，能夠順利的采集目標(biāo)物體輻射的紅外線，捕捉物體溫度變化產(chǎn)生的紅外輻射變化；
DSP (Digital Signal Processor，數(shù)字號(hào)處理器)，本發(fā)明中采用TMS320 DM6437處理器芯片，用于接收所述監(jiān)控前端采集并轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)，對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理任務(wù)由DSP處理器來完成，主要包括圖像數(shù)據(jù)的采集、處理、顯示，以及紅外測溫處理；
存儲(chǔ)模塊，與所述處理器連接，用于存儲(chǔ)系統(tǒng)、緩存或存儲(chǔ)所述處理前的或處理后的圖像數(shù)據(jù)；
外圍接口，與所述處理器連接，用于連接輸入輸出設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)。
[0024]另外，本實(shí)施例中的紅外熱成像裝置還可以包括液晶顯示屏，由DSP處理器將數(shù)字圖像進(jìn)行編碼，生成PAL或NTSC制式的復(fù)合視頻信號(hào)，由液晶顯示屏顯示。
[0025]其中，所述監(jiān)控前端主要完成紅外熱圖像的采集和數(shù)字化，具體包括:
紅外探測器，用于收集紅外輻射并將其轉(zhuǎn)換為模擬電壓值進(jìn)行輸出，完成圖像的采集;
A/D轉(zhuǎn)換器，用于將所述紅外探測器輸出的模擬電壓值轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，完成圖像的數(shù)字化，然后發(fā)送給所述DSP處理器；
CPLD (Complex Programmable Logic Device，復(fù)雜可編程邏輯器件)，用于所述紅外探測器的驅(qū)動(dòng)、A/D轉(zhuǎn)換器與所述處理器之間的同步。
[0026]其中，所述的外圍接口包括鍵盤接口、UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用異步收發(fā)傳輸器)串口、USB及音頻接口等，這些接口使成像儀的操作根據(jù)方便靈活。
[0027]其中，本實(shí)施例中，存儲(chǔ)模塊具體包括:
SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory，同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器)，用于提供可執(zhí)行代碼的運(yùn)行空間和緩沖數(shù)據(jù)；圖2所示實(shí)施例中采用的是128Mbyte DDR2 SDRAM,SDRAM作為片內(nèi)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展，主要用于:
1)DSP的可執(zhí)行代碼的運(yùn)行空間；