[發明專利]一種森林火災應急救援風速風向監測預警系統及方法

在審

• 申請號: 202010790552.2
• 申請日: 2020-08-07
• 公開（公告）號: CN112419644A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 劉超;張超;雷晨;李鑫;范富槐;王星龍;曾祥真;楊樸超
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: G08B17/00
• 分類號: G08B17/00;G08B17/10;G08B17/12;G08B25/08
• 代理公司: 石家莊科誠專利事務所(普通合伙) 13113
• 代理人: 劉麗麗;張帆

1.一種森林火災應急救援風速風向監測預警系統，其特征在于，它包括監測模塊、中央控制模塊、通訊模塊、救援模塊、預警模塊和PC終端；

所述監測模塊的輸出端與通訊模塊的輸入端連接，所述通訊模塊與中央控制模塊雙向連接；所述通訊模塊的輸出端與救援模塊、預警模塊的輸入端和PC終端連接；

所述通訊模塊用于接收監測模塊采集的信息，進行處理后發送至中央控制模塊、救援模塊和PC終端；所述中央控制模塊接收到監測模塊采集的信息后，通過通訊模塊向救援模塊、預警模塊發送控制命令；所述預警模塊接收中央控制模塊發送的控制命令后，進行預警處理，所述救援模塊接收中央控制模塊發送的控制命令后，啟動應急救援處理；

所述監測模塊包括煙火采集模塊、風向采集模塊和風速監測模塊，所述煙火采集模塊包括紅外攝像頭、熱成像攝像機、無線煙火探測器，所述風向采集模塊包括風向檢測器，所述風速監測模塊包括風速傳感器。

2.根據權利要求1所述的一種森林火災應急救援風速風向監測預警系統，其特征在于，所述中央控制模塊包括存儲模塊、輸入模塊、信號接收模塊和PLC模塊；所述信號接收模塊的輸入端與通訊模塊的輸出端連接，用于接收通訊模塊傳輸的信號，所述信號接收模塊的輸出端與存儲模塊的輸入端連接；

所述輸入模塊的輸出端與存儲模塊的輸入端連接，輸入模塊用于預設森林火災應急救援的預警參數，存儲模塊用于儲存森林火災應急救援的預警參數；當監測模塊采集的信號與中央控制模塊的預警參數相同或超過預警參數時，中央控制模塊通過通訊模塊向救援模塊、預警模塊發送控制命令；

所述PLC模塊包括CPU、指令及數據內存、輸入/輸出接口、電源、數字模擬轉換器，PLC模塊用于向救援模塊、預警模塊發送控制命令。

3.根據權利要求1所述的一種森林火災應急救援風速風向監測預警系統，其特征在于，所述救援模塊包括地圖分割模塊、災害區域確定模塊、時間計算模塊和救援路徑劃分模塊；救援模塊接收中央控制模塊發送的控制命令后，啟動地圖分割模塊、災害區域確定模塊、時間計算模塊和救援路徑劃分模塊。

4.根據權利要求1所述的一種森林火災應急救援風速風向監測預警系統，其特征在于，所述風速傳感器為485型風速傳感器，采用標準ModBus-RTU通信協議，量程為0~60m/s，分辨率為0.1m/s。

5.根據權利要求1所述的一種森林火災應急救援風速風向監測預警系統，其特征在于，所述紅外攝像頭包括用于檢測環境光照度的光線檢測模塊，所述光線檢測模塊包括多個掃描線、多個讀取線以及多個光感測元件，每一光感測元件耦接該多個掃描線的一者以及該多個讀取線的一者，該光線檢測方法包括：同時開啟該多個掃描線的至少兩者，用以開啟該多個光感測元件中的多個耦接的光感測元件。

6.根據權利要求1所述的一種森林火災應急救援風速風向監測預警系統，其特征在于，所述救援模塊根據監測模塊采集到的視頻影像、熱成像、溫度數據，通過災害區域確定模塊確定火災地點后計算出不可達區域，使用地圖分割模塊對火災影響區域對應地圖進行分割，并通過救援路徑劃分模塊對路徑進行劃分，生成新的路徑分層圖，然后利用時間計算模塊計算行走軌跡時間表，最后在PC終端根據風速、風向數據進行實時監測，選擇最優路徑進行救援。