[發(fā)明專利]一種森林草原火災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010817150.7
• 申請日: 2020-08-14
• 公開（公告）號: CN112017386A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王國輝;袁曉兵;裴俊;馬坤
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所
• 主分類號: G08B17/00
• 分類號: G08B17/00;G08B17/10;G08B25/08
• 代理公司: 上海泰能知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31233
• 代理人: 黃志達

本發(fā)明涉及一種森林草原火災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng)，包括：用于檢測火警信息的監(jiān)測點；用于對所述監(jiān)測點檢測到的火警信息進行火災(zāi)復(fù)查的監(jiān)測站；以及用于對所述監(jiān)測站進行控制的指揮中心；所述監(jiān)測點將檢測到的火警信息通過多跳傳輸方式發(fā)送至所述監(jiān)測站，所述監(jiān)測站與所述指揮中心之間采用公網(wǎng)進行信息傳輸。本發(fā)明能夠有效降低報警門檻，大幅減少漏報警，有效節(jié)約了經(jīng)濟成本和人力成本，并且指揮中心可以查看火災(zāi)現(xiàn)場的實時視頻，第一時間了解火災(zāi)現(xiàn)場情況，更好地指揮調(diào)度救援等工作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及森林草原火災(zāi)監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種森林草原火災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

森林草原的覆蓋地域廣大、交通及運輸不方便，部分地區(qū)通訊不便、供電不便，這給森林草原火災(zāi)監(jiān)測設(shè)備的安裝、運行等帶來許多不可逾越的困難；由于森林草原地域的這些特點，一次錯誤的報警也會造成很大的費用，這對火災(zāi)報警的可靠性提出了更高的要求。森林草原火災(zāi)早期蔓延相對緩慢，達到一定規(guī)模后就會迅速蔓延，不同類型的森林草原火災(zāi)蔓延模型不同，但火災(zāi)面積的擴大基本都是隨時間以大于線性的模式(甚至是幾何級數(shù))增長的，為此火災(zāi)的早發(fā)現(xiàn)、早報警極為重要。

目前有多種森林草原火災(zāi)監(jiān)測方法，但均存在一些不足，至今沒有一種方法得到大范圍推廣和應(yīng)用。下面為森林草原火災(zāi)監(jiān)測方法概述。

(1)地面巡護

地面巡護，主要任務(wù)是宣傳群眾，控制人為火源，深入了望臺觀測的死角進行巡邏。存在的不足是巡護面積小、視野狹窄、確定著火位置時，常因地形地勢崎嶇、森林茂密而出現(xiàn)較大誤差。

(2)了望臺監(jiān)測

了望臺監(jiān)測，是通過了望臺來觀測林火的發(fā)生，確定火災(zāi)發(fā)生的地點，報告火情，它的優(yōu)點是覆蓋面較大、效果較好。存在的不足是它的觀察效果受地形地勢的限制，覆蓋面小，有死角和空白。

(3)航空巡護

航空巡護，是利用巡護飛機進行林火的探測。它的優(yōu)點是巡護視野寬、機動性大、速度快同時對火場周圍及火勢發(fā)展能做到全面觀察，可及時采取有效措施。但也存在著不足，觀察范圍有限，只能一天一次對某一區(qū)域進行觀察，如錯過觀察時機，當(dāng)日的火災(zāi)也觀察不到，飛行成本高，這就需要用定點視頻監(jiān)測來彌補其不足。

(4)衛(wèi)星遙感

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)星探測森林草原火災(zāi)。能夠發(fā)現(xiàn)熱點，監(jiān)測火場蔓延的情況、及時提供火場信息，用遙感手段制作火災(zāi)預(yù)報，用衛(wèi)星數(shù)字資料估算過火面積。它探測范圍廣、搜集數(shù)據(jù)快、能得到連續(xù)性資料，反映火災(zāi)的動態(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：一、由于云層的遮擋，不能有效監(jiān)測到火災(zāi)情況，尤其南方氣候，一年中處于云層遮擋狀態(tài)的天數(shù)更多；二、低軌道衛(wèi)星精度較高(分辨率可達5米)，但衛(wèi)星每次繞行地球一周(大約兩個小時左右)，只能掃過大約50——100公里左右，實時、全覆蓋需要大量的衛(wèi)星，這在目前及可預(yù)見的將來，都是不現(xiàn)實的，即使能夠使用大量衛(wèi)星，至少也需要幾個小時到十幾小時之后才能監(jiān)測到火災(zāi)情況；三、地球靜止高空衛(wèi)星，地面分辨率一般為1公里—3公里，需要火災(zāi)形成一定面積才能準確發(fā)現(xiàn)，使火災(zāi)的發(fā)現(xiàn)延誤時間較長，延誤初期撲救火災(zāi)的寶貴時間。

(5)掃描成像

近些年隨著4G的普及，采用高精度紅外、可見光成像方式進行監(jiān)測的方法已在多地試點，其基本設(shè)備結(jié)構(gòu)為：大型高塔，高精度紅外、可見光攝像頭平臺系統(tǒng)，通訊系統(tǒng)，供電系統(tǒng)。優(yōu)點是可以在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)相對早期發(fā)現(xiàn)火災(zāi)，可監(jiān)控半徑一般在10公里——15公里。其缺點是：一、成本高，數(shù)據(jù)量太大，即使在有4G信號的區(qū)域布設(shè)，傳輸多個監(jiān)測點的圖像數(shù)據(jù)也比較困難；二、由于塔的高度有限，在遠點區(qū)域火災(zāi)監(jiān)測的實時性不好，減少漏報警就會增加誤報警(反之亦然)，所以該方法無法實現(xiàn)森林、山區(qū)的全面監(jiān)測，只能在小范圍、有公網(wǎng)信號的重要區(qū)域內(nèi)使用。

發(fā)明內(nèi)容