CN202434011U - 森林火灾自动监测与报警*** - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种森林火灾自动监测与报警***，其主要技术特点是：由远程监控***、地理信息***以及短信报警***构成，远程监控***包括数据采集***、数据传输***、控制及指挥***，其中，数据采集***包括摄像机、镜头、重型数字万向云台、云镜解码器、烟火识别智能处理器、智能图像处理器、气象站、智能供电***；控制及指挥***包括数传电台、DVR、监控指挥平台、液晶无缝拼接大屏、录像机；地理信息***包括数据服务器、客户端、GPS接收机。本实用新型以地理信息为中心，将成熟的3S技术、微波通讯技术及计算机技术相结合，形成集防火信息管理、林政资源管理、生态建设管理为一体的管理***，实现了林区管理数字化、科学化。

Description

森林火灾自动监测与报警***
技术领域
本实用新型属于监控安防领域，尤其是一种森林火灾自动监测与报警***。
背景技术
[0002] 森林火灾是世界性的林业重要灾害，造成森林资源的重大损失和全球性的环境污染。森林火灾具有突发性、灾害发生的随机性的特点，短时间内能造成巨大损失的特点。
在我国，林业防火一直是林业管理工作的重点和难点，它关系着国家林业安全、环境保护、生态旅游以及人民生命财产安全等国计民生的方方面面，目前国内采用的监测方法主要有：①地面巡护：主要任务是宣传群众，控制人为火源，深入了望台观测的死角进行巡逻，对来往人员及车辆，野外生产和生活用火进行检查和监督。存在的不足是巡护面积小、视野狭窄、确定着火位置时，常因地形地势崎岖、森林茂密而出现较大误差；在交通不便、人烟稀少的偏远山区，无法进行地面巡护，需用各种交通工具费用及人员工资费用。②瞭望台监测：是通过瞭望台来观测林火的发生，确定火灾发生的地点，报告火情，它的优点是覆盖面较大、效果较好。存在的不足：是无生活条件的偏远林区不能设瞭望台；它的观察效果受地形地势的限制，覆盖面小，有死角和空白，观察不到，对烟雾浓重的较大面积的火场、余火及地下火无法观察；雷电天气无法上塔观察；瞭望是一种依靠瞭望员的经验来观测的方法，准确率低，误差大。另外瞭望员人身安全受雷电、野生动物、森林脑炎等的威胁。③航空巡护：是利用巡护飞机进行林火的探测。它的优点是巡护视野宽、机动性大、速度快同时对火场周围及火势发展能做到全面观察，可及时采取有效措施。但也存在着不足：夜间、大风天气、阴天能见度较低时难以起飞，同时巡视受航线、时间的限制，而且观察范围小，只能一天一次对某一林区进行观察，如错过观察时机，当日的森林火灾也观察不到，容易酿成大灾，固定飞行费用2000元/小时，成本高，租用飞机费用昂贵，飞行费用严重不足。④卫星遥感：利用极轨气象卫星、陆地资源卫星、地球静止卫星、低轨卫星探测林火，能够发现热点，监测火场蔓延的情况、及时提供火场信息，用遥感手段制作森林火险预报，用卫星数字资料估算过火面积。它探测范围广、搜集数据快、能得到连续性资料，反映火的动态变化，而且收集资料不受地形条件的影响，影像真切。存在的不足：NOAA-AVHRR准确率低，需要地面花费大量的人力、物力、财力进行核实，尤其是交通不便的地方，火情核实十分重要，当热点达到3个像素时，火已基本成灾。
虽然经过多年的森林防火基础建设，我国的森林防火发展中仍然存在一些不容忽视的突出问题，特别是针对森林防火的具体工作，面临着如何提高火险等级预测、火灾损失评估、火灾日常管理、火灾遥感监测等方面的科学化和信息化的决策分析水平；在加强防火期间林区的日常检查和管理工作的同时，如何采用先进的现代信息技术，建立高效、可靠、实用的林火监控监测预警***；火灾一旦发生，如何能够迅速查明火情、分析火势、科学的制定灭火方案和调度现场灭火力等。
发明内容
本实用新型的目的在于克服了以往不足，以地理信息为中心，将成熟的3S技术、微波通讯技术及计算机技术相结合，形成集防火信息管理、林政资源管理、生态建设管理为一体的管理***，实现了林区管理数字化、科学化。 
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
由远程监控***、地理信息***以及短信报警***构成，远程监控***包括数据采集***、数据传输***、控制及指挥***，其中，数据采集***安装于基塔上，数据采集***包括摄像机、镜头、重型数字万向云台、云镜解码器、烟火识别智能处理器、智能图像处理器、气象站、智能供电***，云镜解码器、烟火识别智能处理器、智能图像处理器、智能供电***置于智能恒温控制箱内；控制及指挥***包括数传电台、DVR、监控指挥平台、液晶无缝拼接大屏、录像机；地理信息***包括数据服务器、客户端、GPS接收机；短信报警***与地理信息***绑定结合，添加一个 GSM 模块为核心的MODEN；烟火识别智能处理器、智能图像处理器输入端分别与摄像机相连，输出端分别与云镜解码器相连，气象站、云镜解码器通过数据传输***与客户端和数传电台相连，数传电台与DVR、监控指挥平台分别相连，然后DVR连接液晶无缝拼接大屏，录像机与监控指挥平台相连，数据服务器、GPS接收机分别与客户端相连。
而且，所述的数据传输***采用微波传输，微波传输***由发送端和接收端组成，发送端包括微波发射机、专用稳压电源、微波发射天线，接收端包括微波接收机、微波信号放大器、接收天线。
而且，所述的镜头采用多栅格滤光镜头，内置使滤色片中心始终与主光轴保持一致的转盘。
而且，所述的智能供电***采用太阳能、风能组合供电，UPS电源蓄电，保证72小时供电。
而且，所述的气象站由风向传感器、风速传感器、温度传感器、湿度传感器、数据采集器、数据终端处理器、***电源、通讯电缆和避雷装置及温湿度百叶箱、安装架组成，四种传感器分别与数据采集器相连，数据采集器与数据终端处理器相连，数据终端处理器通过数据传输***传给控制及指挥***。
本实用新型的优点和积极效果是：                                                                                            
1、本实用新型采用林火精确定位技术，具有预置位、运行轨迹编辑、实时回显位置信息功能，利用前端采集***中的数字云台，在地理信息***里将每一个监控点进行地址编码，同时将每一个监控点的坐标直接绑定在电子地图上，这样地理信息***一旦接收到特定编码的数字云台回传的位置数据，通过建立特定的位置转换数学模型，实现定位功能，同时，***具备实现人工定位功能。
2、本实用新型具有辅助决策功能，GIS信息***可提供最近扑火队前往火情点最短路径以及通往现场的主要道路和通行能力，提供防火隔离带的位置及赶赴火场的时间等重要信息。
3、 本实用新型火情蔓延趋势推演功能，根据火险等级预报和火行为分析模型，结合当前火点的位置、风向、温度、湿度、地表温度、植被等信息动态推演火灾蔓延的方向、面积、速度及强度，操作人员可以将多次标绘的火场态势图按时间顺序排列，有连续播放功能，在给定动态获取的相关参数后，进行火行为模拟分析，能够模拟未来时间段火场蔓延结果，预测火情发展态势，为扑火指挥提供科学的决策依据。
4、本实用新型以地理信息为中心，将成熟的 3S 技术、 微波通讯技术及计算机技术相结合，形成集防火信息管理、林政资源管理、生态建设管理为一体的管理***，避免了原始人工了望观察火情的局限，实现了林区管理数字化、科学化，大大减少了林业部门的费用支出和管理成本，提高了林区企业的效应。
附图说明
图1是本实用新型的***连接框图。
图2是本实用新型气象站的***连接框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述：
如图1、2所示，本实用新型所述的一种森林火灾自动监测与报警***，由远程监控***、地理信息***以及短信报警***构成，远程监控***包括数据采集***、数据传输***、控制及指挥***，其中，数据采集***安装于基塔上，数据采集***包括摄像机、镜头、重型数字万向云台、云镜解码器、烟火识别智能处理器、智能图像处理器、气象站、智能供电***，云镜解码器、烟火识别智能处理器、智能图像处理器、智能供电***置于智能恒温控制箱内；控制及指挥***包括数传电台、DVR、监控指挥平台、液晶无缝拼接大屏、录像机；地理信息***包括数据服务器、客户端、GPS接收机；短信报警***与地理信息***绑定结合，添加一个 GSM 模块为核心的MODEN；烟火识别智能处理器、智能图像处理器输入端分别与摄像机相连，输出端分别与云镜解码器相连，气象站、云镜解码器通过数据传输***与客户端和数传电台相连，数传电台与DVR、监控指挥平台分别相连，然后DVR连接液晶无缝拼接大屏，录像机与监控指挥平台相连，数据服务器、GPS接收机分别与客户端相连。
本实用新型的结构和工作原理如图1所示，***中每个数据采集***有独立地址编码，且每个数据采集***的坐标与地理信息***中的位置一一对应，通过安装在前端采集站的数字云台巡回监控覆盖区域的林区火情，一旦发现火情，GIS***接收到特定地址编码的数字云台回传的位置数据，即可实现火点定位功能；同时，启动后台的短信发布平台第一时间通知防火相关领导和人员；***还可以提供最近扑火队前往火情点最短路径以及通往现场的主要道路和通行能力，提供防火隔离带的位置和阻火能力，以及赶赴火场的时间等重要信息，相关领导可以在监控中心进行远程调度指挥。
在地理信息***上，利用1：50000地形图进行数字化处理生成电子地图，并依据实际使用情况分层制作，可以对扑救林火进行宏观调控，指挥整个扑火的行动，同时在地图上进行扑火行动标绘，对火情态势进行跟踪，为火场扑救提供辅助决策；根据不同需要，GIS对数据库资料进行统计分析，生成各类专题图，实现资源管理信息化；通过地理信息***，可以在电子地图上数字化显示监测地区林场的归属，林区面积，种植林种、树径、树高、树龄，方便林区部门领导直观的了解林区概况。
监控指挥平台中的监控服务器提供了对前端采集工作站的分层次管理，对用户的分级权限管理；用户可以根据需要通过网络将前端音视频数据实时存储在中心服务器上；服务器数据库记录了所有视频资料信息（视频文件可以是分布在各个采集工作站或服务器）、报警信息、监控点信息、其它数据信息，一般用户通过WEB登陆服务器，可以在统一的界面查询任何对他授权的信息；对于前端和中心之间不支持多播的网络环境，服务器提供了单播到多播的数据转发，这样中心的多个人员查看前端的实时流大量节省带宽。
气象站由风向传感器、风速传感器、温度传感器、湿度传感器、数据采集器、数据终端处理器、***电源、通讯电缆和避雷装置及温湿度百叶箱、安装架组成，四种传感器分别与数据采集器相连，数据采集器与数据终端处理器相连，数据终端处理器通过数据传输***传给控制及指挥***。
需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。

Claims (5)

1.一种森林火灾自动监测与报警***，其特征在于：由远程监控***、地理信息***以及短信报警***构成，远程监控***包括数据采集***、数据传输***、控制及指挥***，其中，数据采集***安装于基塔上，数据采集***包括摄像机、镜头、重型数字万向云台、云镜解码器、烟火识别智能处理器、智能图像处理器、气象站、智能供电***，云镜解码器、烟火识别智能处理器、智能图像处理器、智能供电***置于智能恒温控制箱内；控制及指挥***包括数传电台、DVR、监控指挥平台、液晶无缝拼接大屏、录像机；地理信息***包括数据服务器、客户端、GPS接收机；短信报警***与地理信息***绑定结合，添加一个 GSM 模块为核心的MODEN；烟火识别智能处理器、智能图像处理器输入端分别与摄像机相连，输出端分别与云镜解码器相连，气象站、云镜解码器通过数据传输***与客户端和数传电台相连，数传电台与DVR、监控指挥平台分别相连，DVR连接液晶无缝拼接大屏，录像机与监控指挥平台相连，数据服务器、GPS接收机分别与客户端相连。
2.根据权利要求1所述的森林火灾自动监测与报警***，其特征在于：所述的数据传输***采用微波传输，微波传输***由发送端和接收端组成，发送端包括微波发射机、专用稳压电源、微波发射天线，接收端包括微波接收机、微波信号放大器、接收天线。
3. 根据权利要求1所述的森林火灾自动监测与报警***，其特征在于：所述的镜头采用多栅格滤光镜头，内置使滤色片中心始终与主光轴保持一致的转盘。
4. 根据权利要求1所述的森林火灾自动监测与报警***，其特征在于：所述的智能供电***采用太阳能、风能组合供电，UPS电源蓄电，保证72小时供电。
5. 根据权利要求1所述的森林火灾自动监测与报警***，其特征在于：所述的气象站由风向传感器、风速传感器、温度传感器、湿度传感器、数据采集器、数据终端处理器、***电源、通讯电缆和避雷装置及温湿度百叶箱、安装架组成，四种传感器分别与数据采集器相连，数据采集器与数据终端处理器相连，数据终端处理器通过数据传输***传给控制及指挥***。
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