CN106920358A - 基于输电网的森林火灾报警方法 - Google Patents

基于输电网的森林火灾报警方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于输电网的森林火灾报警方法，提供远程报警终端以及现场检测终端；现场检测终端设置于电塔塔架上；通过现场检测终端获取待检测区域的森林状态信息，现场检测终端将获取的森林状态信息上传至远程报警终端，经由远程报警终端进行数据分析后，判断是否产生火灾，并生成火灾报警信息，并下发至巡检人员的手持终端。本发明所提出的一种基于输电网的森林火灾报警方法，实现了对偏远地区森林火灾情况的监控，并有效地提高了对森林火灾防灾管控。

Description

基于输电网的森林火灾报警方法
技术领域
本发明涉及一种基于输电网的森林火灾报警方法。
背景技术
森林火灾是不时发生的灾害，给国家带来经济损失，同时也对自然环境造成破坏。如果能尽早发现灾情，为控制灾情争取时间，能为国家挽回大量损失。
目前的森林火灾有以下特点：
1. 森林所在位置多在人烟罕至处，交通不便，输电网因客观需要，避开人口密集区，需要穿越山脉、森林，也正是需要监测的区域。
2. 森林覆盖面积广。
3. 森林火灾报警需要做到全时段监控。
4. 现有火灾报警设备价格高，如果大面积使用需要大量资金投入。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于输电网的森林火灾报警方法，以克服现有技术中存在的缺陷。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种基于输电网的森林火灾报警方法，提供一远程报警终端以及现场检测终端；所述现场检测终端设置于电塔塔架上；通过所述现场检测终端获取待检测区域的森林状态信息，所述现场检测终端将获取的森林状态信息上传至所述远程报警终端，经由远程报警终端进行数据分析后，判断是否产生火灾，并生成火灾报警信息，并下发至巡检人员的手持终端。
在本发明一实施例中，所述现场检测终端包括：摄像头装置、夜视仪装置、热成像装置、温度传感器、湿度传感器、风力测量装置、现场控制终端现场通信单元以及电光转换装置；所述摄像头装置、夜视仪装置、热成像装置、温度传感器、湿度传感器、风力测量装置以及现场通信单元均与所述现场控制终端相连，所述现场通信单元还与所述电光转换装置相连，所述电光转换装置还与输电线缆中的光纤相连。
在本发明一实施例中，所述现场检测终端还包括一固定支架；所述固定支架包括一端与电塔塔架固定连接的连接杆、与所述连接杆另一端固定连接的E型支架以及一端与所述E型支架固定连接的安装杆；所述摄像头装置、夜视仪装置、热成像装置分别对应设置于所述E型支架三个支撑臂的一端；所述温度传感器以及湿度传感器均固定在所述安装杆的另一端；所述风力测量装置包括均设置于所述安装杆上两个风速测量器，且两个风速测量器中的风杯相互竖直设置；所述现场控制终端、所述现场通信单元以及电光转换装置均设置于安装在所述E型支架的下端面的壳体内。
在本发明一实施例中，所述E型支架还包括一固定杆；所述连接杆另一端与所述固定杆上端面固定连接；所述三个支撑臂的另一端均与所述固定杆前侧面固定连接；所述安装杆的一端与所述固定杆16的下端面固定连接。
在本发明一实施例中，所述远程报警终端包括光电转换装置、远程通信单元、数据处理装置、服务器以及无线通信装置；所述光电转换装置与输电线缆中的光纤相连，用于获取光纤中传输的信号；所述光电转换装置还经所述远程通信单元、所述数据处理装置与所述服务器相连；所述无线通信单元与所述服务器相连，且无线通信单元与所述手持终端匹配。
在本发明一实施例中，所述服务器接收所述森林状态信息后，解析森林状态信息，获取待检测区域的灰度图像信息、夜视成像图信息、热成像图信息、温度信息、湿度信息以及风速信息；通过图像分析，将所述灰度图像信息、夜视成像图信息、热成像图信息对应与预存的初始灰度图像信息、初始夜视成像图信息、初始热成像图信息进行比较，判断当前的待检测区域森林是否出现火灾；若处于报警范围，则结合所述温度信息、湿度信息以及风速信息，根据预设的温度阈值、湿度阈值以及风速阈值，判断当前火灾火势的变化情况，通过所述无线通信装置，下发火灾报警信息至所述手持终端。
在本发明一实施例中，所述预存的初始灰度图像信息、初始夜视成像图信息、初始热成像图信息包括大检测区域森林的前景图像信息；所述服务器通过所述灰度图像信息与所述初始灰度图信息的比较，判断待检测区域是否存在异常；若存在异常，则通过与所述初始夜视成像图信息以及初始热成像图信息的比较，确定是否出现森林火灾。
在本发明一实施例中，还包括一用于远程获取火灾面积范围以及投放灭火材料的无人机装置。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：
1：在输电网的电塔上安装视频监控装置及其他监控装置，通过输电网将监控装置联网，与报警系统的管理端相连，实现实时预警、报警。
2：当监控装置发现异常情况后，通过输电网将信息发送至报警系统管理端，完成报警。并为系统配置其他辅助设备，如配置可投放灭火材料的无人机，前往火灾区域灭火，有助于在火灾初期遏制火情，为后续抢险争取时间和有利条件。
3：设置于电塔塔架上，利用了电塔塔身高度，有利于监控装置更好地监测。
3. 利用电网本身形成的全连通的信息网络，监控装置发出的信号可以实时传输，全网覆盖。
4. 充分利用了现有设备，能大幅降低成本投入。
附图说明
图1为本发明中基于输电网的森林火灾报警系统的示意图。
图2为本发明一实施例中现场检测终端的结构示意图。
图3为本发明一实施例中现场检测终端的局部示意图。
图4为本发明一实施例中现场检测终端的电路原理图。
图5为本发明一实施例中远程报警终端的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的技术方案进行具体说明。
本发明提供一种基于输电网的森林火灾报警方法，如图1所示，提供一远程报警终端以及现场检测终端；现场检测终端设置于电塔塔架上；通过现场检测终端获取待检测区域的森林状态信息，现场检测终端件将获取的森林状态信息上传至远程报警终端，经由远程报警终端进行数据分析后，判断是否产生火灾，并生成火灾报警信息，并下发至巡检人员的手持终端。
进一步的，在本实施例中，如图4所示，现场检测终端包括：摄像头装置、夜视仪装置、热成像装置、温度传感器、湿度传感器、风力测量装置、现场控制终端、现场通信单元以及电光转换装置；摄像头装置、夜视仪装置、热成像装置、温度传感器、湿度传感器、风力测量装置以及现场通信单元均与现场控制终端相连，现场通信单元还与电光转换装置相连，电光转换装置还与输电线缆中的光纤相连。通过现场控制终端将获取的森林状态信息，包括：摄像头装置获取的灰度图像信息、夜视仪装置获取的夜视成像图信息、热成像装置获取的热成像图信息、温度传感器获取的温度信息、湿度传感器获取的湿度信息以及风力传感器获取的风速信息，通过现场通信单元、电光转换装置以及光纤将上述信息上传至远程报警终端。
进一步的，在本实施例中，摄像头装置采用高速智能球机或一体化云台摄像机，夜视仪装置采用HW-YJY-08A，热成像装置采用XM6A，温度传感器以及湿度传感器采用HC2S3，现场控制终端采用ARM以及DSP，现场通信单元以及电光转换装置采用光发送机FWAT-1550。
进一步的，在本实施例中，如图2以及图3所示，现场检测终端还包括一固定支架；固定支架包括一端与电塔塔架1固定连接的连接杆2、与连接杆另一端固定连接的E型支架3以及一端与E型支架3固定连接的安装杆4；摄像头装置5、夜视仪装置6、热成像装置7分别对应设置于E型支架三个支撑臂的一端，且分别对应设置于第一支撑臂8、第二支撑臂9以及第三支撑臂10；温度传感器11以及湿度传感器12均固定在安装杆的另一端；风力测量装置包括均设置于安装杆上两个风速测量器，包括第一风速测量器13以及第二风速测量器14，且两个风速测量器中的风杯相互竖直设置，以用于获取不同方向上的风速信息；现场控制终端、现场通信单元以及电光转换装置均设置于安装在E型支架的下端面的壳体15内。
进一步的，在本实施例中，E型支架还包括一固定杆16；连接杆2另一端与固定杆16上端面固定连接；三个支撑臂的另一端均与固定杆16前侧面固定连接，第一支撑臂8、第二支撑臂9以及第三支撑臂10另一端分别与固定杆前侧面固定连接；安装杆的一端与固定杆16的下端面固定连接。
进一步的，在本实施例中，如图5所示，远程报警终端包括光电转换装置、远程通信单元、数据处理装置、服务器以及无线通信装置；光电转换装置与输电线缆中的光纤相连；光电转换装置还经远程通信单元、数据处理装置与服务器相连；数据处理装置经远程通信单元以及光电转换装置，获取光纤中传输的信号；无线通信单元与服务器相连，且无线通信单元与手持终端匹配。
进一步的，在本实施例中，光电转换装置以及远程通信单元采用光接收机MW-98(OR)-A，数据处理装置采用CPLD，无线通信装置采用4G无线通信单元。
进一步的，在本实施例中，服务器接收森林状态信息后，解析森林状态信息，获取待检测区域的灰度图像信息、夜视成像图信息、热成像图信息、温度信息、湿度信息以及风速信息；通过图像分析，将灰度图像信息、夜视成像图信息、热成像图信息对应与预存的初始灰度图像信息、初始夜视成像图信息、初始热成像图信息进行比较，判断当前的待检测区域森林是否出现火灾；若处于报警范围，则结合温度信息、湿度信息以及风速信息，根据预设的温度阈值、湿度阈值以及风速阈值，判断当前火灾火势的变化情况，通过无线通信装置，下发火灾报警信息至手持终端。
进一步的，在本实施例中，预存的初始灰度图像信息、初始夜视成像图信息、初始热成像图信息包括大检测区域森林的前景图像信息；服务器通过灰度图像信息与初始灰度图信息的比较，判断待检测区域是否存在异常；若存在异常，则通过与初始夜视成像图信息以及初始热成像图信息的比较，确定是否出现森林火灾。通过摄像头采样的图像初步判断当前环境是否出现异常，且在判断出现异常的前提下，再进一步根据夜视仪装置以及热成像装置采样的数据判断该异常是否为火灾。
进一步的，在本实施例中，服务器中预存有不同风速阈值、温湿度阈值下对应的火灾火势等级，通过比对所采集的风速阈值、温湿度阈值下对应的火灾火势等级，初步判断当前火灾火势的变化情况，并将该火灾等级通过手持终端下发至巡检人员，以作为初步判断依据。
进一步的，在本实施例中，还包括一用于远程获取火灾面积范围以及投放灭火材料的无人机装置。通过远程遥控该无人机飞行，快速到达现场，以进一步确认火灾的现场情况以及火灾面积范围，并通过搭载于无人机上的灭火材料，在火灾初期遏制火情，为后续抢险争取时间和有利条件。
以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于输电网的森林火灾报警方法，其特征在于，提供一远程报警终端以及现场检测终端；所述现场检测终端设置于电塔塔架上；通过所述现场检测终端获取待检测区域的森林状态信息，所述现场检测终端将获取的森林状态信息上传至所述远程报警终端，经由远程报警终端进行数据分析后，判断是否产生火灾，并生成火灾报警信息，并下发至巡检人员的手持终端。
2.根据权利要求1所述的一种基于输电网的森林火灾报警方法，其特征在于，所述现场检测终端包括：摄像头装置、夜视仪装置、热成像装置、温度传感器、湿度传感器、风力测量装置、现场控制终端、现场通信单元以及电光转换装置；所述摄像头装置、夜视仪装置、热成像装置、温度传感器、湿度传感器、风力测量装置以及现场通信单元均与所述现场控制终端相连，所述现场通信单元还与所述电光转换装置相连，所述电光转换装置还与输电线缆中的光纤相连。
3.根据权利要求2所述的一种基于输电网的森林火灾报警方法，其特征在于，所述现场检测终端还包括一固定支架；所述固定支架包括一端与电塔塔架固定连接的连接杆、与所述连接杆另一端固定连接的E型支架以及一端与所述E型支架固定连接的安装杆；所述摄像头装置、夜视仪装置、热成像装置分别对应设置于所述E型支架三个支撑臂的一端；所述温度传感器以及湿度传感器均固定在所述安装杆的另一端；所述风力测量装置包括均设置于所述安装杆上两个风速测量器，且两个风速测量器中的风杯相互竖直设置；所述现场控制终端、所述现场通信单元以及电光转换装置均设置于安装在所述E型支架的下端面的壳体内。
4.根据权利要求3所述的一种基于输电网的森林火灾报警方法，其特征在于，所述E型支架还包括一固定杆；所述连接杆另一端与所述固定杆上端面固定连接；所述三个支撑臂的另一端均与所述固定杆前侧面固定连接；所述安装杆的一端与所述固定杆的下端面固定连接。
5.根据权利要求2所述的一种基于输电网的森林火灾报警方法，其特征在于，所述远程报警终端包括光电转换装置、远程通信单元、数据处理装置、服务器以及无线通信装置；所述光电转换装置与输电线缆中的光纤相连，用于获取光纤中传输的信号；所述光电转换装置还经所述远程通信单元、所述数据处理装置与所述服务器相连；所述无线通信单元与所述服务器相连，且无线通信单元与所述手持终端匹配。
6.根据权利要求5所述的一种基于输电网的森林火灾报警方法，其特征在于，所述服务器接收所述森林状态信息后，解析森林状态信息，获取待检测区域的灰度图像信息、夜视成像图信息、热成像图信息、温度信息、湿度信息以及风速信息；通过图像分析，将所述灰度图像信息、夜视成像图信息、热成像图信息对应与预存的初始灰度图像信息、初始夜视成像图信息、初始热成像图信息进行比较，判断当前的待检测区域森林是否出现火灾；若处于报警范围，则结合所述温度信息、湿度信息以及风速信息，根据预设的温度阈值、湿度阈值以及风速阈值，判断当前火灾火势的变化情况，通过所述无线通信装置，下发火灾报警信息至所述手持终端。
7.根据权利要求6所述的一种基于输电网的森林火灾报警方法，其特征在于，所述预存的初始灰度图像信息、初始夜视成像图信息、初始热成像图信息包括大检测区域森林的前景图像信息；所述服务器通过所述灰度图像信息与所述初始灰度图信息的比较，判断待检测区域是否存在异常；若存在异常，则通过与所述初始夜视成像图信息以及初始热成像图信息的比较，确定是否出现森林火灾。
8.根据权利要求1所述的一种基于输电网的森林火灾报警方法，其特征在于，还包括一用于远程获取火灾面积范围以及投放灭火材料的无人机装置。
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