[發明專利]一種基于大數據的林業防火智能巡檢監測預警系統

在審

• 申請號: 202010856780.5
• 申請日: 2020-08-24
• 公開（公告）號: CN111951510A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 沈方園;田仁江
• 申請（專利權）人: 廣州立信電子科技有限公司
• 主分類號: G08B17/00
• 分類號: G08B17/00;G08B17/12;G07C1/20;G01J5/00;G01S19/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于大數據的林業防火智能巡檢監測預警系統，其特征在于：包括巡檢區域劃分模塊、無人機巡檢路線匹配模塊、數據庫、植物高度獲取模塊、巡檢高度調整模塊、火災巡檢參數采集分析模塊、中央監控平臺和預警模塊；

所述巡檢區域劃分模塊用于將整片森林區域按照網格化的劃分方式劃分為若干相互連接的巡檢子區域，若干巡檢子區域按照預設的順序進行編號，依次標記為1,2...i....n；

所述無人機巡檢路線匹配模塊與巡檢區域劃分模塊連接，用于對劃分的各巡檢子區域獲取其地形類型，進而匹配到各巡檢子區域無人機的巡檢路線，無人機巡檢路線匹配模塊包括區域地形分析模塊和巡檢路線匹配模塊；

所述區域地形分析模塊對劃分的各巡檢子區域提取其地形特征，并將提取的地形特征與數據庫中各種地形類型對應的地形特征進行對比，篩選各巡檢子區域的地形特征對應的地形類型；

所述巡檢路線匹配模塊提取數據庫中各種地形類型與巡檢路線的匹配關系，將區域地形分析模塊獲取的各巡檢子區域的地形類型與數據庫中地形類型和巡檢路線的匹配關系進行對比，獲取各巡檢子區域的無人機巡檢路線；

所述植物高度獲取模塊用于無人機在巡檢過程中通過向下發射超聲波，采用超聲波測距技術，獲取無人機下面的植物高度，并將獲得的植物高度發送至巡檢高度調整模塊；

所述巡檢高度調整模塊與植物高度獲取模塊連接，接收植物高度獲取模塊發送的植物高度，記為h,根據預設的無人機距離植物的最佳巡檢高度差，記為Δh，計算此時該植物高度下的無人機的標準巡檢高度，同時將此時無人機的原始飛行高度與該植物高度下的無人機的標準巡檢高度進行對比，若此時無人機的原始飛行高度大于標準巡檢高度，則需要對此時無人機的原始飛行高度進行調低操作，若此時無人機的原始飛行高度小于標準巡檢高度，則需要對此時無人機的原始飛行高度進行調高操作，統計該植物高度下的無人機巡檢高度調整值；

所述數據庫，存儲各種地形類型對應的地形特征，存儲各種地形類型與巡檢路線的匹配關系，存儲火災臨界溫度值，并存儲各等級火災風險對應的溫度范圍，其中各種地形類型包括平坦型、丘陵型和盆地型，各種巡檢路線包括Z字形，回字形和圓形擴散形；

所述火災巡檢參數采集分析模塊包括若干紅外熱成像一體化攝像機，其分別安裝在各無人機上，用于在巡檢過程中拍攝各巡檢子區域的圖像，并分析各巡檢子區域的溫度，其具體分析方法包括以下幾個步驟：

S1.區域熱圖像采集:各無人機在巡檢過程中，無人機上安裝的紅外熱成像一體化攝像機不斷對其對應的巡檢子區域進行圖像采集，得到不同時刻的巡檢子區域熱圖；

S2.圖像預處理:對得到的不同時刻的巡檢子區域熱圖進行圖像增強和提高圖像分辨率，得到高清熱圖；

S3.溫度獲取:根據獲取的各巡檢子區域的每一時刻的高清熱圖進行該時刻該巡檢子區域各點溫度計算，其具體計算方法為：獲取的熱圖反映了該時刻該巡檢子區域的溫度分布，熱圖上面的不同顏色代表該時刻該巡檢子區域的不同溫度，在所拍攝的熱圖上任意畫一條線，通過SmartViewR熱分析軟件的后臺分析可以顯示出線上各點溫度值；

S4.火點分析:根據顯示的線上各點溫度值，與數據庫中存儲的火災臨界溫度進行對比，若線上某點平均溫度大于火災臨界溫度，則表明該點存在火災風險，通過通過SmartViewR熱分析軟件獲取該時刻該巡檢子區域熱圖上不同點的溫度值，并統計存在火災風險的火點數，此時通過GPS定位模塊定位存在火災風險的各火點的地理位置坐標，并將各火點的地理位置坐標發送至中央監控平臺，同時將存在火災風險的各火點的溫度值與各等級火災風險對應的溫度范圍進行對比，若篩選各火點的溫度值對應的火災風險等級，并將各火點對應的火災風險等級發送至中央監控平臺，若該時刻該巡檢子區域熱圖上各點的溫度均不大于火災臨界溫度，則表明該時刻該巡檢子區域不存在火災風險，此時去除該巡檢子區域該時刻的熱圖，進行下一時刻該巡檢子區域的熱圖分析；

所述中央監控平臺分別與GPS定位模塊和火災巡檢參數采集分析模塊連接，接收GPS定位模塊發送的存在火災風險的各火點地理位置坐標，將接收的存在火災風險的各火點地理位置坐標，發送至護林人員的手持移動終端，指派相關護林人員進行處理，并接收火災巡檢參數采集分析模塊發送的存在火災風險的各火點的火災風險等級，在指派相關護林人員進行處理的同時采取對應火災風險等級的撲救措施，同時，中央監控平臺發送預警控制信號至預警模塊；

所述預警模塊與中央監控平臺連接，接收中央監控平臺發送的預警控制信號，進行預警。