專利名稱：智慧林業(yè)煙火預(yù)警指揮云平臺系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子信息技術(shù)、無線通信技術(shù)和消防技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種智慧林業(yè)煙火預(yù)警指揮云平臺系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
森林火災(zāi)是全球性的林業(yè)重要災(zāi)害之一，每年都會造成林木資源的重大損失和大范圍的環(huán)境污染。據(jù)統(tǒng)計，全球每年發(fā)生森林火災(zāi)超過22萬次，過火總面積3億公頃 4億公頃，燒毀森林面積640萬公頃以上，約90億噸的植物生物量被焚，影響到數(shù)百萬人正常的生產(chǎn)和生活，造成的生態(tài)災(zāi)難更是無法估量。特別近十年來，受氣候變暖等因素影響，全球范圍森林火災(zāi)的發(fā)生頻率和危害程度明顯呈擴(kuò)大趨勢。我國年均發(fā)生森林火災(zāi)I萬余起， 受害森林面積60多萬公頃，因災(zāi)傷亡500多人。目前針對森林火災(zāi)的監(jiān)測，主要采用人工瞭望或者遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控的方法。人工瞭望的方式比較落后，難以及時發(fā)現(xiàn)火情，往往延誤撲火時間，造成嚴(yán)重后果。因此，在森林防火中，迫切需要一種技術(shù)方法能使得地理信息系統(tǒng)GIS技術(shù)和視頻監(jiān)控技術(shù)能相互結(jié)合，實現(xiàn)森林災(zāi)害遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)與森林防火軟件系統(tǒng)聯(lián)動，在森林防火軟件系統(tǒng)中對視頻監(jiān)控攝像機(jī)的轉(zhuǎn)動進(jìn)行實施跟蹤與模擬，實現(xiàn)攝像機(jī)視域DEM模型上同步顯示，從而發(fā)揮各自的優(yōu)點能更好的對森林火災(zāi)進(jìn)行監(jiān)控，從而降低森林火災(zāi)的損失。本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)上的不足，提供一種即時性強(qiáng)，手段較先進(jìn)，可對解決應(yīng)用GIS發(fā)現(xiàn)森林、野外火災(zāi)火點的空間數(shù)據(jù)提供關(guān)鍵作用，可適時準(zhǔn)確地發(fā)出火災(zāi)警報，既適用于大區(qū)域，也適用于小區(qū)域森林的森林、野外防火報警監(jiān)控控制系統(tǒng)，實現(xiàn)能夠及時準(zhǔn)確的為消防、防火部門提供有關(guān)災(zāi)情資料，提高消防、防火部門的快速反應(yīng)和準(zhǔn)確判斷能力、實現(xiàn)報警系統(tǒng)遠(yuǎn)端監(jiān)控的目的。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種新型的一種智慧林業(yè)煙火預(yù)警指揮云平臺系統(tǒng)，以求高效率地發(fā)現(xiàn)可疑火源，自動計算火警概率，準(zhǔn)確判斷火災(zāi)的發(fā)生并及時報警。解決了森林防火中沒有協(xié)同作戰(zhàn)能力的問題，提高了對火場的跟蹤控制能力以及隨機(jī)應(yīng)變的能力。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)手段—種智慧林業(yè)煙火預(yù)警指揮云平臺系統(tǒng)，包括終端子系統(tǒng)、管理子系統(tǒng)、無線傳輸網(wǎng)絡(luò)層、信息采集與監(jiān)測控制子系統(tǒng)，所述管理子系統(tǒng)包括預(yù)警識別模塊、配套設(shè)施管理模塊、地理信息管理模塊、氣象信息管理模塊、信息發(fā)布管理模塊和專家數(shù)據(jù)庫模塊；所述管理子系統(tǒng)與所述信息采集與監(jiān)測控制子系統(tǒng)之間采用所述無線傳輸網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的傳輸；所述信息采集與監(jiān)測控制子系統(tǒng)包括視頻信息采集模塊、氣候信息采集模塊、防雷設(shè)施監(jiān)測模塊、光伏供電監(jiān)測模塊、旋轉(zhuǎn)云控制模塊和短消息發(fā)布控制模塊；[0011]所述智慧林業(yè)煙火預(yù)警指揮云平臺系統(tǒng)通過圖像處理和模式識別技術(shù)實現(xiàn)林火自動識別報警。本發(fā)明還提供了 結(jié)合數(shù)字云平臺，實現(xiàn)野外現(xiàn)場采集圖像與地理信息系統(tǒng)GIS系統(tǒng)以及全球定位系統(tǒng)GPS實現(xiàn)定位?，F(xiàn)場數(shù)據(jù)通過多種軍用雷達(dá)高可靠性網(wǎng)絡(luò)傳輸。所述信息采集與監(jiān)測控制子系統(tǒng)中設(shè)置有防盜檢測裝置。
圖I是本實用新型提供的智慧林業(yè)煙火預(yù)警指揮云平臺系統(tǒng)框圖；具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說明。智慧林業(yè)煙火預(yù)警指揮云平臺系統(tǒng)終端子系統(tǒng)、管理子系統(tǒng)、無線傳輸網(wǎng)絡(luò)層、信息采集與監(jiān)測控制子系統(tǒng)，終端子系統(tǒng)包括專家登陸終端、領(lǐng)導(dǎo)登陸終端、指揮中心終端和林區(qū)巡護(hù)終端，管理子系統(tǒng)包括預(yù)警識別模塊、配套設(shè)施管理模塊、地理信息管理模塊、氣象信息管理模塊、信息發(fā)布管理模塊和專家數(shù)據(jù)庫模塊，管理子系統(tǒng)與所述信息采集與監(jiān)測控制子系統(tǒng)之間采用所述無線傳輸網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的傳輸，信息采集與監(jiān)測控制子系統(tǒng)包括視頻信息采集模塊、氣候信息采集模塊、防雷設(shè)施監(jiān)測模塊、光伏供電監(jiān)測模塊、旋轉(zhuǎn)云控制模塊和短消息發(fā)布控制模塊。智慧林業(yè)煙火預(yù)警指揮云平臺系統(tǒng)通過圖像處理和模式識別技術(shù)實現(xiàn)林火自動識別報警，識別準(zhǔn)確率達(dá)到99 %以上，識別虛警率I %以下(每天誤報不超過2次/塔)。結(jié)合數(shù)字云平臺，實現(xiàn)野外現(xiàn)場采集圖像與GIS系統(tǒng)以及GPS實現(xiàn)定位，定位偏差位，6公里偏差750M。較小煙火目標(biāo)識別準(zhǔn)確，6X6米的煙，六公里處能夠準(zhǔn)確識別；煙火識別的范圍廣，以監(jiān)控塔為中心360度可視范圍內(nèi)無盲區(qū)監(jiān)控；識別的有效范圍6-8公里?，F(xiàn)場數(shù)據(jù)通過多種軍用雷達(dá)高可靠性網(wǎng)絡(luò)傳輸，指揮中心終端通過GPS實現(xiàn)實時遠(yuǎn)程精確指揮現(xiàn)場。點對點支持非視距傳輸(NLOS);工作頻段5. 725-5. 850GHz ;凈速率；14M/28Mbps，最遠(yuǎn)能傳50km;點對多點采用先進(jìn)的正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)；54M的傳輸速率，最遠(yuǎn)能傳20km ;指揮中心通過GPS實現(xiàn)實時遠(yuǎn)程精確指揮現(xiàn)場，硬件部分采用我國自主研發(fā)北斗二代技術(shù)，實現(xiàn)GPS衛(wèi)星遠(yuǎn)程指揮。軟件部分采用云技術(shù)，系統(tǒng)具有平滑擴(kuò)展，海量存儲等特色。通過大規(guī)模施工布點，在指揮中心做整體系統(tǒng)測試，系統(tǒng)適用于森林、草場以及大型倉儲，能夠達(dá)到國家林業(yè)局的標(biāo)準(zhǔn)。預(yù)設(shè)各個監(jiān)控終端的地址標(biāo)識、中繼路由路徑和信息反饋頻率，建立指揮中心終端中央監(jiān)控計算機(jī)與各個監(jiān)控終端的無線通信網(wǎng)絡(luò)連接；同時，設(shè)置監(jiān)控終端對其收到的無線通信信號進(jìn)行地址標(biāo)識識別，若收到的無線通信信號附加的地址標(biāo)識與監(jiān)控終端自身的地址標(biāo)識不一致，則將該收到的無線通信信號按中繼路由路徑進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，實現(xiàn)無線通信中繼功能，監(jiān)控終端實時采集火焰檢測裝置的檢測信號，并按信息反饋頻率向中央監(jiān)控計算機(jī)發(fā)送附加其地址標(biāo)識的反饋信息；當(dāng)檢測到火焰時，監(jiān)控終端通過無線通信網(wǎng)絡(luò)向中央監(jiān)控計算機(jī)發(fā)送附加其地址標(biāo)識的火災(zāi)報警信號，中央監(jiān)控計算機(jī)通過附加地址標(biāo)識的反饋信息對系統(tǒng)內(nèi)各個監(jiān)控終端進(jìn)行識別和監(jiān)控，并在收到火災(zāi)報警信號時，根據(jù)防火報警信號附加的地址標(biāo)識確定火災(zāi)發(fā)生位置，顯示相應(yīng)的火災(zāi)報警提示信息。[0022]專家登陸終端用于系統(tǒng)專家權(quán)限人員登陸，提供相關(guān)信息數(shù)據(jù)查詢、分析、指導(dǎo)、提出建議等專家性質(zhì)功能。領(lǐng)導(dǎo)登陸終端用于領(lǐng)導(dǎo)權(quán)限人員登陸指揮。指揮中心終端用于指揮人員直接指揮操作。林區(qū)巡護(hù)終端可包括各種通訊終端巡護(hù)車等等。預(yù)警識別模塊對于采集收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，自動發(fā)出預(yù)警和警報。配套設(shè)施管理模塊用于相關(guān)設(shè)施的管理和調(diào)試。地理信息管理模塊用于提供相關(guān)位置、地理條件等地理信息。氣象信息管理模塊提供氣象相關(guān)信息。信息發(fā)布管理模塊用于發(fā)布信息管理。專家數(shù)據(jù)庫模塊用于儲存、管理相關(guān)專家信息。視頻信息采集模塊用于采集現(xiàn)場視頻相關(guān)數(shù)據(jù)，氣候信息采集模塊采集相關(guān)氣候信息提供決策應(yīng)用參考。防雷設(shè)施監(jiān)測模塊用于防雷監(jiān)測。光伏供電監(jiān)測模塊用于供電監(jiān)測管理。旋轉(zhuǎn)云控制模塊和短消息發(fā)布控制模塊分別用于云控制以及短消息發(fā)送。由上述可見，若森林中發(fā)生火情，本實用新型的森林火災(zāi)監(jiān)測與防控系統(tǒng)在火情早期便能對火情進(jìn)行及時檢測，并將其控制在一個小范圍內(nèi)，防止火勢的蔓延；預(yù)警識別模 塊通過接收反饋信息對各個監(jiān)控終端進(jìn)行監(jiān)控，反饋信息的內(nèi)容可以包含監(jiān)控終端的信號輸入情況、控制輸出情況、出錯報告和報警信號等，可以根據(jù)管理需要而具體設(shè)置，以便工作人員對系統(tǒng)進(jìn)行集中化的全面管理，并在突發(fā)火災(zāi)時根據(jù)反饋信息和報警信號所反映的情況組織消防隊伍采取相應(yīng)的消防措施。與此同時，由于實時的火情數(shù)據(jù)和控制指令已由監(jiān)測終端自行處理完成，中央監(jiān)控計算機(jī)僅完成監(jiān)控終端的工作、通信、控制等情況的監(jiān)控以及報警信息提示功能等，無需與監(jiān)測終端進(jìn)行實時的火情數(shù)據(jù)和控制指令通信，也無需進(jìn)行大量的實時火情數(shù)據(jù)處理，減輕了無線通信網(wǎng)絡(luò)的通信負(fù)擔(dān)和中央監(jiān)控計算機(jī)的數(shù)據(jù)處理負(fù)擔(dān)，不會因體統(tǒng)規(guī)模龐大而導(dǎo)致數(shù)據(jù)的處理和通信堵塞，有助于保持系統(tǒng)流暢的工作，提高執(zhí)行效率和可靠性。作為進(jìn)一步的優(yōu)化方案，可以信息采集與監(jiān)測控制子系統(tǒng)中設(shè)置有防盜檢測裝置，以便信息采集與監(jiān)測控制子系統(tǒng)根據(jù)防盜檢測裝置的檢測信號向指揮中心終端發(fā)送防盜報警信號；例如，在監(jiān)控終端上設(shè)置振動傳感器、人體紅外傳感器等，當(dāng)檢測到監(jiān)控終端持續(xù)異常振動或者長時間有人靠近，監(jiān)控終端則向中央監(jiān)控計算機(jī)發(fā)送附加其地址標(biāo)識的防盜報警信號，實現(xiàn)系統(tǒng)的防盜監(jiān)測。此外，監(jiān)控終端還可以通過信號輸入端連接攝像頭，用于采集現(xiàn)場照片，工作人員可以在收到防盜報警或火災(zāi)報警等情況時通過中央監(jiān)控計算機(jī)獲取當(dāng)時的現(xiàn)場照片，了解現(xiàn)場的盜竊情況、火災(zāi)情況等，便于采取相應(yīng)的應(yīng)對措施，提高管理效率，以更好的滿足管理需求。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果I，預(yù)警準(zhǔn)確率高通過圖像處理和模式識別技術(shù)實現(xiàn)林火自動識別報警，；識別虛警率I %以下(每天誤報不超過2次/塔)；2，獨(dú)特定位模型結(jié)合數(shù)字云臺，實現(xiàn)野外現(xiàn)場采集圖像與GIS系統(tǒng)，以及GPS實現(xiàn)定位；定位偏差位6公里偏差750M ；3，煙火識別范圍大較小煙火目標(biāo)識別準(zhǔn)確，6X6米的煙，六公里處能夠準(zhǔn)確識別；煙火識別的范圍廣，以監(jiān)控塔為中心360度可視范圍內(nèi)無盲區(qū)監(jiān)控；[0036]識別的有效范圍6-8公里；4，現(xiàn)場數(shù)據(jù)通過多種軍用雷達(dá)高可靠性網(wǎng)絡(luò)傳輸點對點支持非視距傳輸(NLOS);工作頻段5. 725-5. 850GHz ;凈速率;14M/28Mbps,最遠(yuǎn)能傳 50km ；點對多點采用先進(jìn)的正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)；54M的傳輸速率，最遠(yuǎn)能傳20km ；5，指揮中心通過GPS實現(xiàn)實時遠(yuǎn)程精確指揮現(xiàn)場·硬件部分采用我國自主研發(fā)北斗二代技術(shù)，實現(xiàn)GPS衛(wèi)星遠(yuǎn)程指揮。6，采用云技術(shù)軟件部分采用云技術(shù)，系統(tǒng)具有平滑擴(kuò)展，海量存儲等特色。最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種智慧林業(yè)煙火預(yù)警指揮云平臺系統(tǒng)，包括終端子系統(tǒng)、管理子系統(tǒng)、無線傳輸網(wǎng)絡(luò)層、信息采集與監(jiān)測控制子系統(tǒng)，其特征在于 所述管理子系統(tǒng)包括預(yù)警識別模塊、配套設(shè)施管理模塊、地理信息管理模塊、氣象信息管理模塊、信息發(fā)布管理模塊和專家數(shù)據(jù)庫模塊； 所述管理子系統(tǒng)與所述信息采集與監(jiān)測控制子系統(tǒng)之間采用所述無線傳輸網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的傳輸； 所述信息采集與監(jiān)測控制子系統(tǒng)包括視頻信息采集模塊、氣候信息采集模塊、防雷設(shè)施監(jiān)測模塊、光伏供電監(jiān)測模塊、旋轉(zhuǎn)云控制模塊和短消息發(fā)布控制模塊； 所述智慧林業(yè)煙火預(yù)警指揮云平臺系統(tǒng)通過圖像處理和模式識別技術(shù)實現(xiàn)林火自動識別報警。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智慧林業(yè)煙火預(yù)警指揮云平臺系統(tǒng)，其特征在于，結(jié)合數(shù)字 云平臺，實現(xiàn)野外現(xiàn)場采集圖像與地理信息系統(tǒng)GIS系統(tǒng)以及全球定位系統(tǒng)GPS實現(xiàn)定位。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智慧林業(yè)煙火預(yù)警指揮云平臺系統(tǒng)，其特征在于，現(xiàn)場數(shù)據(jù)通過多種軍用雷達(dá)高可靠性網(wǎng)絡(luò)傳輸。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智慧林業(yè)煙火預(yù)警指揮云平臺系統(tǒng)，其特征在于，所述信息采集與監(jiān)測控制子系統(tǒng)中設(shè)置有防盜檢測裝置。
專利摘要智慧林業(yè)煙火預(yù)警指揮云平臺系統(tǒng)，包括終端子系統(tǒng)、管理子系統(tǒng)、無線傳輸網(wǎng)絡(luò)層、信息采集與監(jiān)測控制子系統(tǒng)，終端子系統(tǒng)包括專家登陸終端、領(lǐng)導(dǎo)登陸終端、指揮中心終端和林區(qū)巡護(hù)終端，管理子系統(tǒng)包括預(yù)警識別模塊、配套設(shè)施管理模塊、地理信息管理模塊、氣象信息管理模塊、信息發(fā)布管理模塊和專家數(shù)據(jù)庫模塊，管理子系統(tǒng)與所述信息采集與監(jiān)測控制子系統(tǒng)之間采用所述無線傳輸網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的傳輸，信息采集與監(jiān)測控制子系統(tǒng)包括視頻信息采集模塊、氣候信息采集模塊、防雷設(shè)施監(jiān)測模塊、光伏供電監(jiān)測模塊、旋轉(zhuǎn)云控制模塊和短消息發(fā)布控制模塊，該系統(tǒng)通過圖像處理和模式識別技術(shù)實現(xiàn)林火自動識別報警。
文檔編號G08B25/10GK202650177SQ20122003811
公開日2013年1月2日 申請日期2012年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月7日
發(fā)明者孟磊 申請人:孟磊