[發(fā)明專利]一種遠(yuǎn)程森林防火監(jiān)控系統(tǒng)與方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010142534.3
• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111476964A
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 章曉敏;彭緒山;李永平;戴征武;章偉聰
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波財(cái)經(jīng)學(xué)院
• 主分類號: G08B17/00
• 分類號: G08B17/00;G08B17/12;G08B17/10;G06K9/00;G06K9/32
• 代理公司: 寧波市鄞州盛飛專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33243
• 代理人: 鮑英彬

本發(fā)明涉及森林防火抗災(zāi)領(lǐng)域，具體公開了一種遠(yuǎn)程森林防火監(jiān)控系統(tǒng)與方法，主要包括有監(jiān)控端、服務(wù)器端和用戶端：監(jiān)控端采集監(jiān)控區(qū)域的圖像信息和數(shù)據(jù)信息，并對圖像信息進(jìn)行初步圖像處理，同時(shí)將初步處理的圖像信息、數(shù)據(jù)信息以及監(jiān)控端信息發(fā)送至服務(wù)器端；服務(wù)器端對初步處理后的圖像信息進(jìn)行進(jìn)一步圖像處理，并獲得分析結(jié)果和報(bào)警信息，并對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行保存，并在產(chǎn)生報(bào)警信息時(shí)向用戶端發(fā)送報(bào)警信息；用戶端提取數(shù)據(jù)信息和處理好的圖像信息，并顯示分析結(jié)果和報(bào)警信息。通過本系統(tǒng)與方法，能夠更加高效率的獲得林火預(yù)警信息，同時(shí)提醒相關(guān)人員在有效時(shí)間內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)防范措施，并在具有林火發(fā)生條件的趨勢下，及時(shí)預(yù)警。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及森林防火抗災(zāi)領(lǐng)域，具體涉及一種遠(yuǎn)程森林防火監(jiān)控系統(tǒng)與方法。

背景技術(shù)

森林火災(zāi)泛指不受人為意志影響，在林地中不受控制的自由擴(kuò)張，對生態(tài)系統(tǒng)以及人類社會產(chǎn)生一定的損失與災(zāi)害的林火行為，不僅于此，他的突發(fā)性和隨機(jī)性更會使得后果不僅不可預(yù)測，還會帶來極大的危害。

今年來，人們在城市化濺射的同時(shí)，生態(tài)意識也逐漸加強(qiáng)，森林作為生態(tài)環(huán)境的重要部分，也慢慢的引起了人們的重視，因此人們對森林防火逐步投入了大量的人力精力和財(cái)力。在舊社會，國家常通過護(hù)林員對森林進(jìn)行巡查，但人工性的巡查時(shí)常出于多種原因在投入大量人力成本的情況下，仍無法準(zhǔn)確得到實(shí)時(shí)的火災(zāi)信息，使得人工森林防火效果低下，無法達(dá)到很好的火災(zāi)防控的作用。而如今，人們通常利用各類傳感設(shè)備對火災(zāi)進(jìn)行預(yù)警，比如溫度以及煙霧濃度等為檢測要素的傳感器，能夠快速準(zhǔn)確的檢測出局部火災(zāi)與火勢蔓延情況。但這一類的傳感器往往更適用于封閉環(huán)境，在開放環(huán)境下，如煙霧傳感器就容易受到高速氣流影響。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有傳感器通常只適用于密閉空間，對于大范圍環(huán)境的監(jiān)控?zé)o法能夠更有效及時(shí)的對森林火災(zāi)進(jìn)行預(yù)警，同時(shí)傳統(tǒng)依靠視頻圖像監(jiān)測森林防火的方法，受限于網(wǎng)絡(luò)傳輸速度，若是圖像過大或者網(wǎng)絡(luò)帶寬較小，就無法實(shí)現(xiàn)視頻同步回傳，導(dǎo)致視頻畫面滯后的問題，本發(fā)明提出了一種遠(yuǎn)程森林防火監(jiān)控系統(tǒng)，含有監(jiān)控端、服務(wù)器端和用戶端，其中監(jiān)控端包括數(shù)據(jù)采集模塊和通信模塊，服務(wù)器端包括數(shù)據(jù)處理模塊和報(bào)警模塊，用戶端包括監(jiān)控模塊，其中:

數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集監(jiān)控區(qū)域的圖像信息和數(shù)據(jù)信息，并對圖像信息進(jìn)行初步圖像處理；

通信模塊，用于向服務(wù)器端傳輸初步處理后的圖像信息和數(shù)據(jù)信息，以及監(jiān)控端信息；

數(shù)據(jù)處理模塊，用于對初步處理后的圖像信息進(jìn)行進(jìn)一步圖像處理，并獲得分析結(jié)果和報(bào)警信息，并對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行保存；

報(bào)警模塊，用于在火情發(fā)生時(shí)向用戶端發(fā)送報(bào)警信息；

監(jiān)控模塊，用于從服務(wù)器端提取數(shù)據(jù)信息和處理好的圖像信息，并顯示分析結(jié)果和報(bào)警信息。

進(jìn)一步地，所述：

數(shù)據(jù)信息，包括監(jiān)控區(qū)域的風(fēng)力系數(shù)、煙霧濃度信息和溫濕度信息；

監(jiān)控端信息，包括編號、時(shí)間戳和定位信息。

進(jìn)一步地，所述圖像處理包括步驟：

A1：數(shù)據(jù)采集模塊初步圖像處理，利用卷積法將圖像進(jìn)行卷積，并進(jìn)行灰度化處理；

A2：數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)一步圖像處理，對處理好的圖像利用幀間差分法進(jìn)行圖像感興趣區(qū)域提取；

A3：若出現(xiàn)圖像感興趣區(qū)域，數(shù)據(jù)處理模塊發(fā)出報(bào)警信息。

進(jìn)一步地，所述步驟A3中，當(dāng)發(fā)出報(bào)警信號后，還包括蔓延速度預(yù)測，包括步驟：

B1：根據(jù)風(fēng)力系數(shù)利用預(yù)設(shè)計(jì)算公式計(jì)算蔓延速度；

B2：根據(jù)蔓延速度對附近居民發(fā)出報(bào)警信號。

其中，所述預(yù)設(shè)計(jì)算公式具體為：