專利名稱:森林火災(zāi)自動(dòng)監(jiān)測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型屬于監(jiān)控安防領(lǐng)域,尤其是ー種森林火災(zāi)自動(dòng)監(jiān)測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)。
背景技術(shù):
森林火災(zāi)是世界性的林業(yè)重要災(zāi)害,造成森林資源的重大損失和全球性的環(huán)境污染。森林火災(zāi)具有突發(fā)性、災(zāi)害發(fā)生的隨機(jī)性的特點(diǎn),短時(shí)間內(nèi)能造成巨大損失的特點(diǎn)。在我國(guó),林業(yè)防火一直是林業(yè)管理工作的重點(diǎn)和難點(diǎn),它關(guān)系著國(guó)家·林業(yè)安全、環(huán)境保護(hù)、生態(tài)旅游以及人民生命財(cái)產(chǎn)安全等國(guó)計(jì)民生的方方面面,目前國(guó)內(nèi)采用的監(jiān)測(cè)方法主要有①地面巡護(hù)主要任務(wù)是宣傳群眾,控制人為火源,深入了望臺(tái)觀測(cè)的死角進(jìn)行巡邏,對(duì)來(lái)往人員及車輛,野外生產(chǎn)和生活用火進(jìn)行檢查和監(jiān)瞀。存在的不足是巡護(hù)面積小、視野狹窄、確定著火位置時(shí),常因地形地勢(shì)崎嶇、森林茂密而出現(xiàn)較大誤差;在交通不便、人煙稀少的偏遠(yuǎn)山區(qū),無(wú)法進(jìn)行地面巡護(hù),需用各種交通工具費(fèi)用及人員エ資費(fèi)用。②瞭望臺(tái)監(jiān)測(cè)是通過(guò)瞭望臺(tái)來(lái)觀測(cè)林火的發(fā)生,確定火災(zāi)發(fā)生的地點(diǎn),報(bào)告火情,它的優(yōu)點(diǎn)是覆蓋面較大、效果較好。存在的不足是無(wú)生活條件的偏遠(yuǎn)林區(qū)不能設(shè)瞭望臺(tái);它的觀察效果受地形地勢(shì)的限制,覆蓋面小,有死角和空白,觀察不到,對(duì)煙霧濃重的較大面積的火場(chǎng)、余火及地下火無(wú)法觀察;雷電天氣無(wú)法上塔觀察;瞭望是一種依靠瞭望員的經(jīng)驗(yàn)來(lái)觀測(cè)的方法,準(zhǔn)確率低,誤差大。另外瞭望員人身安全受雷電、野生動(dòng)物、森林腦炎等的威脅。③航空巡護(hù)是利用巡護(hù)飛機(jī)進(jìn)行林火的探測(cè)。它的優(yōu)點(diǎn)是巡護(hù)視野寬、機(jī)動(dòng)性大、速度快同時(shí)對(duì)火場(chǎng)周圍及火勢(shì)發(fā)展能做到全面觀察,可及時(shí)采取有效措施。但也存在著不足夜間、大風(fēng)天氣、陰天能見(jiàn)度較低時(shí)難以起飛,同時(shí)巡視受航線、時(shí)間的限制,而且觀察范圍小,只能一天一次對(duì)某一林區(qū)進(jìn)行觀察,如錯(cuò)過(guò)觀察時(shí)機(jī),當(dāng)日的森林火災(zāi)也觀察不到,容易釀成大災(zāi),固定飛行費(fèi)用2000元/小時(shí),成本高,租用飛機(jī)費(fèi)用昂貴,飛行費(fèi)用嚴(yán)重不足。④衛(wèi)星遙感利用極軌氣象衛(wèi)星、陸地資源衛(wèi)星、地球靜止衛(wèi)星、低軌衛(wèi)星探測(cè)林火,能夠發(fā)現(xiàn)熱點(diǎn),監(jiān)測(cè)火場(chǎng)蔓延的情況、及時(shí)提供火場(chǎng)信息,用遙感手段制作森林火險(xiǎn)預(yù)報(bào),用衛(wèi)星數(shù)字資料估算過(guò)火面積。它探測(cè)范圍廣、搜集數(shù)據(jù)快、能得到連續(xù)性資料,反映火的動(dòng)態(tài)變化,而且收集資料不受地形條件的影響,影像真切。存在的不足N0AA-AVHRR準(zhǔn)確率低,需要地面花費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)カ進(jìn)行核實(shí),尤其是交通不便的地方,火情核實(shí)十分重要,當(dāng)熱點(diǎn)達(dá)到3個(gè)像素時(shí),火已基本成災(zāi)。雖然經(jīng)過(guò)多年的森林防火基礎(chǔ)建設(shè),我國(guó)的森林防火發(fā)展中仍然存在ー些不容忽視的突出問(wèn)題,特別是針對(duì)森林防火的具體工作,面臨著如何提高火險(xiǎn)等級(jí)預(yù)測(cè)、火災(zāi)損失評(píng)估、火災(zāi)日常管理、火災(zāi)遙感監(jiān)測(cè)等方面的科學(xué)化和信息化的決策分析水平;在加強(qiáng)防火期間林區(qū)的日常檢查和管理工作的同時(shí),如何采用先進(jìn)的現(xiàn)代信息技術(shù),建立高效、可靠、實(shí)用的林火監(jiān)控監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng);火災(zāi)一旦發(fā)生,如何能夠迅速查明火情、分析火勢(shì)、科學(xué)的制定滅火方案和調(diào)度現(xiàn)場(chǎng)滅火力等。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服了以往不足,以地理信息為中心,將成熟的3S技木、微波通訊技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合,形成集防火信息管理、林政資源管理、生態(tài)建設(shè)管理為一體的管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了林區(qū)管理數(shù)字化、科學(xué)化。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的由遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)以及短信報(bào)警系統(tǒng)構(gòu)成,遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、控制及指揮系統(tǒng),其中,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)安裝于基塔上,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括攝像機(jī)、鏡頭、重型數(shù)字萬(wàn)向云臺(tái)、云鏡解碼器、煙火識(shí)別智能處理器、智能圖像處理器、氣象站、智能供電系統(tǒng),云鏡解碼器、煙火識(shí)別智能處理器、智能圖像處理器、智能供電系統(tǒng)置于智能恒溫控制箱內(nèi);控制及指揮系統(tǒng)包括數(shù)傳電臺(tái)、DVR、監(jiān)控指揮平臺(tái)、液晶無(wú)縫拼接大屏、錄像機(jī);地理信息系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)服務(wù)器、客戶端、GPS接收機(jī);短信報(bào)警系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)綁定結(jié)合,添加ー個(gè)GSM模塊為核心的MODEN ;煙火識(shí)別智能處理器、智能圖像處理器輸入端分別與攝像機(jī)相連,輸出端分別與云鏡解碼器相連,氣象站、云鏡解碼器通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)與客戶端和數(shù)傳電臺(tái)相連,數(shù)傳電臺(tái)與DVR、監(jiān)控指揮平臺(tái)分別相連,然后DVR連接液晶無(wú)縫拼接大屏,錄像機(jī)與監(jiān)控指揮平臺(tái)相連,數(shù)據(jù)服務(wù)器、GPS接收機(jī)分別與客戶端相連。而且,所述的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)采用微波傳輸,微波傳輸系統(tǒng)由發(fā)送端和接收端組成,發(fā)送端包括微波發(fā)射機(jī)、專用穩(wěn)壓電源、微波發(fā)射天線,接收端包括微波接收機(jī)、微波信號(hào)放大器、接收天線。而且,所述的鏡頭采用多柵格濾光鏡頭,內(nèi)置使濾色片中心始終與主光軸保持一致的轉(zhuǎn)盤(pán)。而且,所述的智能供電系統(tǒng)采用太陽(yáng)能、風(fēng)能組合供電,UPS電源蓄電,保證72小時(shí)供電。而且,所述的氣象站由風(fēng)向傳感器、風(fēng)速傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)終端處理器、系統(tǒng)電源、通訊電纜和避雷裝置及溫濕度百葉箱、安裝架組成,四種傳感器分別與數(shù)據(jù)采集器相連,數(shù)據(jù)采集器與數(shù)據(jù)終端處理器相連,數(shù)據(jù)終端處理器通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)傳給控制及指揮系統(tǒng)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是I、本實(shí)用新型采用林火精確定位技術(shù),具有預(yù)置位、運(yùn)行軌跡編輯、實(shí)時(shí)回顯位置信息功能,利用前端采集系統(tǒng)中的數(shù)字云臺(tái),在地理信息系統(tǒng)里將每ー個(gè)監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行地址編碼,同時(shí)將每一個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的坐標(biāo)直接綁定在電子地圖上,這樣地理信息系統(tǒng)一旦接收到特定編碼的數(shù)字云臺(tái)回傳的位置數(shù)據(jù),通過(guò)建立特定的位置轉(zhuǎn)換數(shù)學(xué)模型,實(shí)現(xiàn)定位功能,冋時(shí),系統(tǒng)具備實(shí)現(xiàn)人工定位功能。2、本實(shí)用新型具有輔助決策功能,GIS信息系統(tǒng)可提供最近撲火隊(duì)前往火情點(diǎn)最短路徑以及通往現(xiàn)場(chǎng)的主要道路和通行能力,提供防火隔離帶的位置及趕赴火場(chǎng)的時(shí)間等
重要信息。3、本實(shí)用新型火情蔓延趨勢(shì)推演功能,根據(jù)火險(xiǎn)等級(jí)預(yù)報(bào)和火行為分析模型,結(jié)合當(dāng)前火點(diǎn)的位置、風(fēng)向、溫度、濕度、地表溫度、植被等信息動(dòng)態(tài)推演火災(zāi)蔓延的方向、面積、速度及強(qiáng)度,操作人員可以將多次標(biāo)繪的火場(chǎng)態(tài)勢(shì)圖按時(shí)間順序排列,有連續(xù)播放功能,在給定動(dòng)態(tài)獲取的相關(guān)參數(shù)后,進(jìn)行火行為模擬分析,能夠模擬未來(lái)時(shí)間段火場(chǎng)蔓延結(jié)果,預(yù)測(cè)火情發(fā)展態(tài)勢(shì),為撲火指揮提供科學(xué)的決策依據(jù)。4、本實(shí)用新型以地理信息為中心,將成熟的3S技木、微波通訊技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合,形成集防火信息管理、林政資源管理、生態(tài)建設(shè)管理為一體的管理系統(tǒng),避免了原始人工了望觀察火情的局限,實(shí)現(xiàn)了林區(qū)管理數(shù)字化、科學(xué)化,大大減少了林業(yè)部門(mén)的費(fèi)用支出和管理成本,提高了林區(qū)企業(yè)的效應(yīng)。
圖I是本實(shí)用新型的系統(tǒng)連接框圖。圖2是本實(shí)用新型氣象站的系統(tǒng)連接框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例做進(jìn)ー步詳述如圖1、2所示,本實(shí)用新型所述的ー種森林火災(zāi)自動(dòng)監(jiān)測(cè)與報(bào)警系統(tǒng),由遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)以及短信報(bào)警系統(tǒng)構(gòu)成,遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、控制及指揮系統(tǒng),其中,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)安裝于基塔上,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括攝像機(jī)、鏡頭、重型數(shù)字萬(wàn)向云臺(tái)、云鏡解碼器、煙火識(shí)別智能處理器、智能圖像處理器、氣象站、智能供電系統(tǒng),云鏡解碼器、煙火識(shí)別智能處理器、智能圖像處理器、智能供電系統(tǒng)置于智能恒溫控制箱內(nèi);控制及指揮系統(tǒng)包括數(shù)傳電臺(tái)、DVR、監(jiān)控指揮平臺(tái)、液晶無(wú)縫拼接大屏、錄像機(jī);地理信息系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)服務(wù)器、客戶端、GPS接收機(jī);短信報(bào)警系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)綁定結(jié)合,添加ー個(gè)GSM模塊為核心的MODEN ;煙火識(shí)別智能處理器、智能圖像處理器輸入端分別與攝像機(jī)相連,輸出端分別與云鏡解碼器相連,氣象站、云鏡解碼器通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)與客戶端和數(shù)傳電臺(tái)相連,數(shù)傳電臺(tái)與DVR、監(jiān)控指揮平臺(tái)分別相連,然后DVR連接液晶無(wú)縫拼接大屏,錄像機(jī)與監(jiān)控指揮平臺(tái)相連,數(shù)據(jù)服務(wù)器、GPS接收機(jī)分別與客戶端相連。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)和工作原理如圖I所示,系統(tǒng)中每個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)有獨(dú)立地址編碼,且每個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的坐標(biāo)與地理信息系統(tǒng)中的位置一一對(duì)應(yīng),通過(guò)安裝在前端采集站的數(shù)字云臺(tái)巡回監(jiān)控覆蓋區(qū)域的林區(qū)火情,一旦發(fā)現(xiàn)火情,GIS系統(tǒng)接收到特定地址編碼的數(shù)字云臺(tái)回傳的位置數(shù)據(jù),即可實(shí)現(xiàn)火點(diǎn)定位功能;同時(shí),啟動(dòng)后臺(tái)的短信發(fā)布平臺(tái)第ー時(shí)間通知防火相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和人員;系統(tǒng)還可以提供最近撲火隊(duì)前往火情點(diǎn)最短路徑以及通往現(xiàn)場(chǎng)的主要道路和通行能力,提供防火隔離帶的位置和阻火能力,以及趕赴火場(chǎng)的時(shí)間等重要信息,相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)可以在監(jiān)控中心進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)度指揮。在地理信息系統(tǒng)上,利用I :50000地形圖進(jìn)行數(shù)字化處理生成電子地圖,并依據(jù)實(shí)際使用情況分層制作,可以對(duì)撲救林火進(jìn)行宏觀調(diào)控,指揮整個(gè)撲火的行動(dòng),同時(shí)在地圖上進(jìn)行撲火行動(dòng)標(biāo)繪,對(duì)火情態(tài)勢(shì)進(jìn)行跟蹤,為火場(chǎng)撲救提供輔助決策;根據(jù)不同需要,GIS對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,生成各類專題圖,實(shí)現(xiàn)資源管理信息化;通過(guò)地理信息系統(tǒng),可以在電子地圖上數(shù)字化顯示監(jiān)測(cè)地區(qū)林場(chǎng)的歸屬,林區(qū)面積,種植林種、樹(shù)徑、樹(shù)高、樹(shù)齡,方便林區(qū)部門(mén)領(lǐng)導(dǎo)直觀的了解林區(qū)概況。監(jiān)控指揮平臺(tái)中的監(jiān)控服務(wù)器提供了對(duì)前端采集工作站的分層次管理,對(duì)用戶的分級(jí)權(quán)限管理;用戶可以根據(jù)需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將前端音視頻數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)在中心服務(wù)器上;服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)記錄了所有視頻資料信息(視頻文件可以是分布在各個(gè)采集工作站或服務(wù)器)、報(bào)警信息、監(jiān)控點(diǎn)信息、其它數(shù)據(jù)信息,一般用戶通過(guò)WEB登陸服務(wù)器,可以在統(tǒng)ー的界面查詢?nèi)魏螌?duì)他授權(quán)的信息;對(duì)于前端和中心之間不支持多播的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,服務(wù)器提供了單播到多播的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),這樣中心的多個(gè)人員查看前端的實(shí)時(shí)流大量節(jié)省帶寬。氣象站由風(fēng)向傳感器、風(fēng)速傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)終端處理器、系統(tǒng)電源、通訊電纜和避雷裝置及溫濕度百葉箱、安裝架組成,四種傳感器分別與數(shù)據(jù)采集器相連,數(shù)據(jù)采集器與數(shù)據(jù)終端處理器相連,數(shù)據(jù)終端處理器通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)傳給控制及指揮系統(tǒng)。需要強(qiáng)調(diào)的是,本實(shí)用新型所述的實(shí)施例是說(shuō)明性的,而不是限定性的,因此本實(shí) 用新型并不限于具體實(shí)施方式
中所述的實(shí)施例,凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案得出的其他實(shí)施方式,同樣屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求1.一種森林火災(zāi)自動(dòng)監(jiān)測(cè)與報(bào)警系統(tǒng),其特征在于由遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)以及短信報(bào)警系統(tǒng)構(gòu)成,遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、控制及指揮系統(tǒng),其中,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)安裝于基塔上,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括攝像機(jī)、鏡頭、重型數(shù)字萬(wàn)向云臺(tái)、云鏡解碼器、煙火識(shí)別智能處理器、智能圖像處理器、氣象站、智能供電系統(tǒng),云鏡解碼器、煙火識(shí)別智能處理器、智能圖像處理器、智能供電系統(tǒng)置于智能恒溫控制箱內(nèi);控制及指揮系統(tǒng)包括數(shù)傳電臺(tái)、DVR、監(jiān)控指揮平臺(tái)、液晶無(wú)縫拼接大屏、錄像機(jī);地理信息系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)服務(wù)器、客戶端、GPS接收機(jī);短信報(bào)警系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)綁定結(jié)合,添加ー個(gè)GSM模塊為核心的MODEN ;煙火識(shí)別智能處理器、智能圖像處理器輸入端分別與攝像機(jī)相連,輸出端分別與云鏡解碼器相連,氣象站、云鏡解碼器通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)與客戶端和數(shù)傳電臺(tái)相連,數(shù)傳電臺(tái)與DVR、監(jiān)控指揮平臺(tái)分別相連,DVR連接液晶無(wú)縫拼接大屏,錄像機(jī)與監(jiān)控指揮平臺(tái)相連,數(shù)據(jù)服務(wù)器、GPS接收機(jī)分別與客戶端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的森林火災(zāi)自動(dòng)監(jiān)測(cè)與報(bào)警系統(tǒng),其特征在于所述的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)采用微波傳輸,微波傳輸系統(tǒng)由發(fā)送端和接收端組成,發(fā)送端包括微波發(fā)射機(jī)、專用穩(wěn)壓電源、微波發(fā)射天線,接收端包括微波接收機(jī)、微波信號(hào)放大器、接收天線。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的森林火災(zāi)自動(dòng)監(jiān)測(cè)與報(bào)警系統(tǒng),其特征在于所述的鏡頭采用多柵格濾光鏡頭,內(nèi)置使濾色片中心始終與主光軸保持一致的轉(zhuǎn)盤(pán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的森林火災(zāi)自動(dòng)監(jiān)測(cè)與報(bào)警系統(tǒng),其特征在于所述的智能供電系統(tǒng)采用太陽(yáng)能、風(fēng)能組合供電,UPS電源蓄電,保證72小時(shí)供電。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的森林火災(zāi)自動(dòng)監(jiān)測(cè)與報(bào)警系統(tǒng),其特征在于所述的氣象站由風(fēng)向傳感器、風(fēng)速傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)終端處理器、系統(tǒng)電源、通訊電纜和避雷裝置及溫濕度百葉箱、安裝架組成,四種傳感器分別與數(shù)據(jù)采集器相連,數(shù)據(jù)采集器與數(shù)據(jù)終端處理器相連,數(shù)據(jù)終端處理器通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)傳給控制及指揮系統(tǒng)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種森林火災(zāi)自動(dòng)監(jiān)測(cè)與報(bào)警系統(tǒng),其主要技術(shù)特點(diǎn)是由遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)以及短信報(bào)警系統(tǒng)構(gòu)成,遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、控制及指揮系統(tǒng),其中,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括攝像機(jī)、鏡頭、重型數(shù)字萬(wàn)向云臺(tái)、云鏡解碼器、煙火識(shí)別智能處理器、智能圖像處理器、氣象站、智能供電系統(tǒng);控制及指揮系統(tǒng)包括數(shù)傳電臺(tái)、DVR、監(jiān)控指揮平臺(tái)、液晶無(wú)縫拼接大屏、錄像機(jī);地理信息系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)服務(wù)器、客戶端、GPS接收機(jī)。本實(shí)用新型以地理信息為中心,將成熟的3S技術(shù)、微波通訊技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合,形成集防火信息管理、林政資源管理、生態(tài)建設(shè)管理為一體的管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了林區(qū)管理數(shù)字化、科學(xué)化。
文檔編號(hào)G08B17/00GK202434011SQ20122004149
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月9日
發(fā)明者毛振剛 申請(qǐng)人:毛振剛