[發明專利]基于多無人機的森林防火系統及其方法

在審

• 申請號: 202010350494.1
• 申請日: 2020-04-28
• 公開（公告）號: CN111508181A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 賈子彥;吳雪濤;郭輝;孫曉鋒;張雷;諸一琦;陶為戈;俞洋;劉曉杰
• 申請（專利權）人: 江蘇理工學院
• 主分類號: G08B17/00
• 分類號: G08B17/00;G08B17/103;H04N7/18;B64C39/02;B64D1/06;A62C3/02
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 張勵

一種基于多無人機的森林防火系統及其方法，包括地面站接收所述煙霧傳感器發送來的其所在地點的作為報警信息的煙霧信息；地面站控制巡檢無人機起飛前往進行對疑似著火區的圖像采集，并把該圖像傳輸給地面站進行火災檢測來判斷是否真的發生火災。結合其他結構和方法有效避免了現有技術中森林防火系統準確度不高、自主識別性不強、檢測不及時、難以應對森林中大型火災的缺陷。

技術領域

本發明涉及森林防火技術領域，也屬于無人機技術領域，具體涉及一種基于多無人機的森林防火系統及其方法。

背景技術

森林是以木本植物為主體的生物群落，是集中的喬木與其它植物、動物、微生物和土壤之間相互依存相互制約，并與環境相互影響，從而形成的一個生態系統的總體。它具有豐富的物種，復雜的結構，多種多樣的功能。森林被譽為“地球之肺”。也就是說，森林一直都在人類的生產生活中扮演著重要的角色，它提供給人類豐富的資源，對自然起到至關重要的作用。森林不僅能給我們提供大量的木材用于生產生活，而且還是很多生物的棲息家園，同時它還具有很大的生態效益。森林中一旦發生火災，其后果一般都是毀滅性的。森林火災發生后，不僅成片的樹木都會被燒毀，而且棲息在森林中的動物也會被燒死，土壤也會因為高溫而失去活性，最終生態會失去平衡，對人類造成極大的影響。

目前的無人機防火系統，有通過機載火災傳感器報警的，一旦煙霧、火焰、溫度超過設定閾值，就會觸發傳感器報警，但是因為傳感器放置在無人機上，所以無人機在空中會影響傳感器對地面森林的感應精度，導致檢測準確度不高或者不及時。還有通過無人機搭載攝像頭，拍攝疑似著火區域，再由人工進行識別，這種方式不僅人工成本高，而且耗費時間成本長。森林不像室內有東西阻擋，所以一旦發生火災，擴散是非常迅速的，目前大部分無人機防火系統都難以應對森林中大型的火災。

因此需要一種新的森林防火系統，來解決現有的所述諸多缺陷。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種基于多無人機的森林防火系統及其方法，有效避免了現有技術中森林防火系統準確度不高、自主識別性不強、檢測不及時、難以應對森林中大型火災的缺陷。

為了克服現有技術中的不足，本發明給予了一種基于多無人機的森林防火系統及其方法的解決方案，具體如下：

一種基于多無人機的森林防火系統的方法，包括如下步驟：

步驟1：地面站接收所述煙霧傳感器發送來的其所在地點的作為報警信息的煙霧信息；

步驟2：地面站控制巡檢無人機起飛前往進行對疑似著火區的圖像采集，并把該圖像傳輸給地面站進行火災檢測來判斷是否真的發生火災。

進一步，所述把該圖像傳輸給地面站進行火災檢測來判斷是否真的發生火災的方法，包括：

所述巡檢無人機懸停在疑似著火區的上方拍攝并實時對地面站發回該疑似著火區的實況圖像，所述巡檢無人機對實況圖像進行拼接處理得到全景圖，然后進行火災檢測和火災蔓延預測。

進一步的，所述巡檢無人機會定期對森林的區域進行巡檢，同時會拍攝森林的區域的圖像發回給地面站，再由地面站的工作人員根據圖像信息統計每個區域所生長的植被類型，輸入地面站的數據庫中。

進一步的，所述得到全景圖以后，還包括：地面站對圖片進行火災檢測，若檢測結果為假，則認定為煙霧傳感器節點誤報警，地面站通知所有派出的巡檢無人機返航；若檢測結果為真，則地面站根據拼接后的圖像，再結合當地氣象部門發布的當天氣象信息，包括當地溫度、濕度、降雨量、風速、風向、地溫和氣壓，再通過數據庫查詢火場區域的植被類型，并且結合相關消防知識，對火災區域進行蔓延預測，并計算預測后火場區域的面積。

進一步的，所述蔓延趨勢能劃分為主要戰略地帶，蔓延趨勢小的劃分為次要戰略地帶。