CN108376454A - 火情采集方法及装置 - Google Patents

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CN108376454A CN201810136223.9A CN201810136223A CN108376454A CN 108376454 A CN108376454 A CN 108376454A CN 201810136223 A CN201810136223 A CN 201810136223A CN 108376454 A CN108376454 A CN 108376454A
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刘毓森
吴贤
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Abstract

本发明揭示了一种火情采集方法及装置，其中方法包括步骤：接收多个LoRa模块位置的火焰传感器的检测值；根据多个所述检测值，计算出火焰值；判断所述火焰值是否大于预设的阈值；若是，判定LoRa网关所监测的区域具有火点。本发明的方案是在一片区域内设置一个LoRa网关以及多个与之通信连接的LoRa模块，通过分布在该区域的LoRa模块实时检测周围是不是有火点，从而可以监测整片区域的火情状况。

Description

火情采集方法及装置
技术领域
本发明涉及到一种火情采集方法及装置。
背景技术
现在检测森林里是否出现火情，都是靠人工巡逻发现的。也有的是靠无人机巡逻实时监测火情。这样的效率比较低，而且比较容易漏掉。
发明内容
本发明的主要目的为提供一种检测森林是否起火的方法。
本发明提出一种火情采集方法，应用于火情采集系统，所述火情采集系统包括LoRa网关以及多个分别与LoRa网关通信连接的LoRa模块，每个所述LoRa模块上均设置有火焰传感器，该火情采集方法包括步骤：
接收多个LoRa模块位置上发出的火焰传感器的检测值；
根据多个所述检测值，计算出火焰值；
判断所述火焰值是否大于预设的阈值；
若是，判定LoRa网关所监测的区域具有火点。
进一步地，所述判定LoRa所监测的区域具有火点的步骤之后包括：
获取检测值最大的第一LoRa模块所在的第一位置；
判定所述第一位置为火点。
进一步地，所述判定所述第一位置为火点之后的步骤包括：
控制第一LoRa模块采集图像信息和/或视频信息；
发送采集的图像信息和/或视频信息至服务器。
进一步地，所述根据多个检测值，计算出火焰值的步骤包括：
获取检测值最大的第一LoRa模块所在的第一位置；
获取与第一位置的距离小于预设距离的区域内LoRa模块的检测值；
计算上述检测值的平均值，得出火焰值。
进一步地，所述判定所述第一位置为火点的步骤之后包括：
获取第一位置的第一温度；
判断第一温度是否高于预设温度；
若是，发送语音信号至服务器。
本发明还提出一种火情采集装置，应用于火情采集系统,所述火情采集系统包括LoRa网关以及多个分别与LoRa网关通信连接的LoRa模块，每个所述LoRa模块上均设置有火焰传感器，火情采集装置包括：
接收模块，用于接收多个LoRa模块位置上发出的火焰传感器的检测值；
计算模块，用于根据多个所述检测值，计算出火焰值；
第一判断模块，用于判断所述火焰值是否大于预设的阈值；
第一判定模块，用于若火焰值大于预设的阈值，判定LoRa网关所监测的区域具有火点。
进一步地，火情采集装置还包括：
第一获取模块，获取检测值最大的第一LoRa模块所在的第一位置；
第二判定模块，用于判定所述第一位置为火点。
进一步地，火情采集装置还包括：
拍照模块，用于控制第一LoRa模块采集图像信息和/或视频信息；
第一发送模块，用于发送采集的图像信息和/或视频信息至服务器。
进一步地，计算模块包括：
第一获取单元，获取检测值最大的第一LoRa模块所在的第一位置；
第二获取单元，获取与第一位置的距离小于预设距离的区域内LoRa模块的检测值；
计算单元，计算上述检测值的平均值，得出火焰值。
进一步地，火情采集装置还包括：
第二获取模块，用于获取第一位置的第一温度；
第二判断模块，用于判断第一温度是否高于预设温度；
第二发送模块，用于若第一温度高于预设温度，发送语音信号至服务器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过设置火焰传感器来检测一片区域是否有火点，使检测的结果更加直接准确；综合多个火焰传感器的结果来判断是否具有火点，使检测结果更加稳定。通过LoRa模块上设置的火焰传感器，使系统通过查找LoRa模块的具体位置就可以迅速的定位火点的具体位置。LoRa模块还可以采集图像信息或视频信息，将火点处进行拍照或录像发送给管理员，使管理员非常直观的了解火点的状态。
附图说明
图1是本发明一实施例的火情采集方法的步骤示意图；
图2是本发明一实施例的火情采集方法的步骤示意图；
图3是本发明一实施例的火情采集方法的步骤示意图；
图4是本发明一实施例的火情采集方法的步骤示意图；
图5是本发明一实施例的火情采集方法的步骤示意图；
图6是本发明一实施例的火情采集装置的结构示意图；
图7是本发明一实施例的火情采集装置的结构示意图；
图8是本发明一实施例的火情采集装置的结构示意图；
图9是本发明一实施例的火情采集装置的结构示意图；
图10是本发明一实施例的火情采集装置的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，提出本发明一实施例的火情采集方法，应用于火情采集系统，所述火情采集系统包括LoRa网关以及多个分别与LoRa网关通信连接的LoRa模块，每个LoRa模块上均设置有火焰传感器，该方法包括步骤：
S1、接收多个LoRa模块位置上发出的火焰传感器的检测值；
S2、根据多个所述检测值，计算出火焰值；
S3、判断所述火焰值是否大于预设的阈值；
S4、若是，判定LoRa网关所监测的区域具有火点。
本实施例中，火情采集系统包括:LoRa网关，在LoRa网关所设置的区域内，还有多个分别与LoRa网关通信连接的LoRa模块。LoRa是LPWAN通信技术中的一种，是美国Semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案。这一方案改变了以往关于传输距离与功耗的折衷考虑方式，具有远通信距离、低功耗、多节点、低成本、覆盖广的优点。一般最远通信距离是10公里。LoRa网关是节点与IP网络之间的桥梁。LoRa网关通过LoRa通信技术连接多个LoRa模块，不用依靠外界网络而可以连接，发送电子信号，LoRa模块上设置有一些电子元器件，可以接收电子信号，也可以是根据自身接收到的信号后转换或生成电子信号，然后LoRa模块将该电子信号发送给LoRa网关，LoRa网关将电子信号发送给外界网络，例如发送给相关的服务器，管理员或其他相关用户通过访问网络可以了解到该电子信号。火焰传感器是检测指定波长的数量，然后依此波长的数量生成一个数值，即检测值，该检测值与指定波长的数量正相关，即指定波长的数量越多，生成的检测值越大。火焰的辐射是具有离散光谱的气体辐射和伴有连续光谱的固体辐射，其波长在0.1-10μm或更宽的范围，自然环境中白光的波长在380～780nm之间，因而火焰的光波长与白光的波长不一致，火焰传感器检测到环境中有大量波长为0.1-10μm的光，说明有火焰。火焰传感器一般为了避免其他信号的干扰，常利用波长<300nm的紫外线，或者火焰中特有的波长在4.4μm附近的CO2辐射光谱作为探测信号。具体的，采用热释放红外火焰检测器，由热释放探头和放大器组成，直接检测火焰中波长为4.35±0.15μm的红外光谱，检测目标比较明确，检测距离可以达到80米左右。火焰传感器检测后生成检测值，每个LoRa模块上设置有一个或多个火焰传感器，而LoRa网关又同时连接多个LoRa模块，因此LoRa网关同时接收到多个检测值，然后LoRa网关将多个检测值进行一系列处理，得到火焰值，火焰值是体现该片区域是否有火的可能性，火焰值越大，说明越有可能存在火情；其处理可以是获取多个检测值的最大值，该最大值为火焰值；其处理也可以是获取排名前三的三个检测值，然后计算这三个检测值的平均值得出火焰值。然后将火焰值与阈值进行比较，若火焰值大于阈值，说明在LoRa模块附近有火焰，判定LoRa网关监测的区域内有火点。在该实施例的环境中，管理员要采集一座山的火情，在这座山上设置多个LoRa网关，每个LoRa网关连接了若干个LoRa模块，每个LoRa模块上的周侧均设置了四个火焰传感器，这样就可以监测到整座山的火情，实时采集火情。
参照图2，进一步地，所述判定LoRa所监测的区域具有火点的步骤之后包括：
S5、获取检测值最大的第一LoRa模块所在的第一位置；
S6、判定所述第一位置为火点。
本实施例中，当判定LoRa网关监测的区域具有火点，管理员需要确定起火的具体位置，方便处理该火情。火焰传感器的检测值最大，即距离火点的位置最近。LoRa网关分析获取的多个检测值里的最大值，然后获取该最大的检测值的来自哪个LoRa模块，因为LoRa模块的位置是固定的，因此LoRa网关可以迅速的获取起火的位置最近的LoRa模块，然后判定该位置为火点。具体的，管理员可以事先将每个LoRa模块编号，当判定该区域具有火点，LoRa网关快速确定检测值最大的LoRa模块的编号，管理员根据编号可以迅速确定火点位置。
或者，可以采用其他的方案来确定起火的位置。取检测值排在前五的五个检测值，分别判断是否超过了阈值，如果是超过了，就判定是有五个火点，则分别获取采集这五个检测值的LoRa模块所在的位置，判定这五个位置均为火点。
参照图3，进一步地，所述判定该位置为火点之后的步骤包括：
S7、控制第一LoRa模块采集图像信息和/或视频信息；
S8、发送采集的图像信息和/或视频信息至服务器。
本实施例中，将LoRa模块上设置有摄像头，可以用来拍摄图像或录制视频。当确定了火点位置后，管理员可以根据火焰值大小判定火情大小，但是，也有可能是火焰传感器出现误判，或者是一些游客使用打火机点火抽烟而出现了临时的火焰，因此需要管理员进一步确定是否起火。此时摄像头拍摄火点位置的图片或者是录制火点位置的视频，发送给LoRa网关，LoRa网关再将该图片或视频信息发送至服务器，管理员通过网络访问服务器获得火点的具体情况，判断是否是真的起火。
参照图4，进一步地，所述根据多个检测值，计算出火焰值的步骤包括：
S21、获取检测值最大的第一LoRa模块所在的第一位置；
S22、获取与第一位置的距离小于预设距离的区域内LoRa模块的检测值；
S23、计算上述检测值的平均值，得出火焰值。
本实施例中，LoRa网关获取了多个检测值，选择出最大检测值后，同时确定该最大检测值是来自哪个LoRa模块，然后调用预先存储的各LoRa的位置信息，获取最大检测值的LoRa模块的位置，同时获取该位置附近的LoRa模块的检测值，附近是指与最大检测值的LoRa模块的距离不超过预设距离。LoRa网关获取这最大值的LoRa模块附近的LoRa模块采集的检测值，将这些检测值进行平均计算出平均值，该平均值即为火焰值，其中，上述检测值包括了第一LoRa模块采集的最大检测值。这样计算得出的火焰值更加真实客观而又准确的反映出该区域的火情。
参照图5，进一步地，所述判定所述第一位置为火点的步骤之后包括：
S9、获取第一位置的温度；
S10、判断第一温度是否高于预设温度；
S11、若是，发送语音信号至服务器。
本实施例中，出现比较大的火情时，对应的周围的温度也非常高。因此要采集第一位置的温度。如果判断第一位置的温度过高，超过了预设温度，说明火情非常大，需要主动提醒管理员。因此发送语音信号至服务器，管理员可以设置成主动播放语音信号，从而使温度过高时管理员可以第一时间知道。其中，预设温度可以是一个温度表，根据不同的时间、不同的地理位置、不同的季节而变化。例如，在2018年1月24日中午12点深圳梧桐山，预设温度为80摄氏度。
综上所述，本发明的火情采集方法，通过设置火焰传感器来检测一片区域是否有火点，使检测的结果更加直接准确；综合多个火焰传感器的结果来判断是否具有火点，使检测结果更加稳定。通过LoRa模块上设置的火焰传感器，使系统通过查找LoRa模块的具体位置就可以迅速的定位火点的具体位置。LoRa模块还可以采集图像信息或视频信息，将火点处进行拍照或录像发送给管理员，使管理员非常直观的了解火点的状态。
参照图6，本发明还提出一种火情采集装置，应用于火情采集系统，所述火情采集系统包括LoRa网关以及多个分别与LoRa网关通信连接的LoRa模块，每个所述LoRa模块上均设置有火焰传感器，火情采集装置包括：
接收模块1，用于接收多个LoRa模块位置上发出的火焰传感器的检测值；
计算模块2，用于根据多个所述检测值，计算出火焰值；
第一判断模块3，用于判断所述火焰值是否大于预设的阈值；
第一判定模块4，用于若火焰值大于预设的阈值，判定LoRa网关所监测的区域具有火点。
本实施例中，LoRa是LPWAN通信技术中的一种，是美国Semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案。这一方案改变了以往关于传输距离与功耗的折衷考虑方式，具有远通信距离、低功耗、多节点、低成本、覆盖广的优点。一般最远通信距离是10公里。LoRa网关是节点与IP网络之间的桥梁。LoRa网关通过LoRa通信技术连接多个LoRa模块，不用依靠外界网络而可以连接，发送电子信号，LoRa模块上设置有一些电子元器件，可以接收电子信号，也可以是根据自身接收到的信号后转换或生成电子信号，然后LoRa模块将该电子信号发送给LoRa网关，LoRa网关将电子信号发送给外界网络，例如发送给相关的服务器，管理员或其他相关用户通过访问网络可以了解到该电子信号。火焰传感器是检测指定波长的数量，然后依此波长的数量生成一个数值，即检测值，该检测值与指定波长的数量正相关，即指定波长的数量越多，生成的检测值越大。火焰的辐射是具有离散光谱的气体辐射和伴有连续光谱的固体辐射，其波长在0.1-10μm或更宽的范围，自然环境中白光的波长在380～780nm之间，因而火焰的光波长与白光的波长不一致，火焰传感器检测到环境中有大量波长为0.1-10μm的光，说明有火焰。火焰传感器一般为了避免其他信号的干扰，常利用波长<300nm的紫外线，或者火焰中特有的波长在4.4μm附近的CO2辐射光谱作为探测信号。具体的，采用热释放红外火焰检测器，由热释放探头和放大器组成，直接检测火焰中波长为4.35±0.15μm的红外光谱，检测目标比较明确，检测距离可以达到80米左右。火焰传感器检测后生成检测值，每个LoRa模块上设置有一个或多个火焰传感器，而LoRa网关又同时连接多个LoRa模块，因此LoRa网关的接收模块1同时接收到多个检测值，然后LoRa网关的计算模块2将多个检测值进行一系列处理，得到火焰值，火焰值是体现该片区域是否有火的可能性，火焰值越大，说明越有可能存在火情；其处理可以是获取多个检测值的最大值，该最大值为火焰值；其处理也可以是获取排名前三的三个检测值，然后计算这三个检测值的平均值得出火焰值。然后第一判断模块3将火焰值与阈值进行比较，若火焰值大于阈值，说明在LoRa模块附近有火焰，第一判定模块4判定LoRa网关监测的区域内有火点。在该实施例的环境中，管理员要采集一座山的火情，在这座山上设置多个LoRa网关，每个LoRa网关连接了若干个LoRa模块，每个LoRa模块上的周侧均设置了四个火焰传感器，这样就可以监测到整座山的火情，实时采集火情。
参照图7，进一步地，火情采集装置还包括：
第一获取模块5，获取检测值最大的第一LoRa模块所在的第一位置；
第二判定模块6，用于判定所述第一位置为火点。
本实施例中，当第一判定模块4判定LoRa网关监测的区域具有火点，管理员需要确定起火的具体位置，方便处理该火情。火焰传感器的检测值最大，即距离火点的位置最近。LoRa网关分析获取的多个检测值里的最大值，然后第一获取模块5获取该最大的检测值的来自哪个LoRa模块，因为LoRa模块的位置是固定的，因此第一获取模块5可以迅速的获取起火的位置最近的LoRa模块，然后第二判定模块6判定该位置为火点。具体的，管理员可以事先将每个LoRa模块编号，当判定该区域具有火点，第一获取模块5快速确定检测值最大的LoRa模块的编号，管理员根据编号可以迅速确定火点位置。
或者，可以采用其他的方案来确定起火的位置。取检测值排在前五的五个检测值，分别判断是否超过了阈值，如果是超过了，就判定是有五个火点，则分别获取采集这五个检测值的LoRa模块所在的位置，判定这五个位置均为火点。
参照图8，进一步地，火情采集装置还包括：
拍照模块7，用于控制第一LoRa模块采集图像信息和/或视频信息；
第一发送模块8，用于发送采集的图像信息和/或视频信息至服务器。
本实施例中，将LoRa模块上设置有摄像头，拍照模块7可以用来拍摄图像或录制视频。当确定了火点位置后，管理员可以根据火焰值大小判定火情大小，但是，也有可能是火焰传感器出现误判，或者是一些游客使用打火机点火抽烟而出现了临时的火焰，因此需要管理员进一步确定是否起火。此时拍照模块7拍摄火点位置的图片或者是录制火点位置的视频，将图片或者是视频发送给LoRa网关，LoRa网关的第一发送模块8再将该图片或视频信息发送至服务器，管理员通过网络访问服务器获得火点的具体情况，判断是否是真的起火。
参照图9，进一步地，计算模块2包括：
第一获取单元21，获取检测值最大的第一LoRa模块所在的第一位置；
第二获取单元22，获取与第一位置的距离小于预设距离的区域内LoRa模块的检测值；
计算单元23，计算上述检测值的平均值，得出火焰值。
本实施例中，LoRa网关获取了多个检测值，选择出最大检测值后，同时确定该最大检测值是来自哪个LoRa模块，然后调用预先存储的各LoRa的位置信息，第一获取单元21获取最大检测值的LoRa模块的位置，同时第二获取单元22获取该位置附近的LoRa模块的检测值，附近是指与最大检测值的LoRa模块的距离不超过预设距离。LoRa网关获取这最大值的LoRa模块附近的LoRa模块采集的检测值，计算单元23将这些检测值进行平均计算出平均值，该平均值即为火焰值，其中，上述检测值包括了第一LoRa模块采集的最大检测值。这样计算得出的火焰值更加真实客观而又准确的反映出该区域的火情。
参照图10，进一步地，火情采集装置还包括：
第二获取模块9，用于获取第一位置的第一温度；
第二判断模块10，用于判断第一温度是否高于预设温度；
第二发送模块11，用于若第一温度高于预设温度，发送语音信号至服务器。
本实施例中，出现比较大的火情时，对应的周围的温度也非常高。因此设置了第二获取模块9获取第一位置的温度，具体的，可以是在第二获取模块9上设置温度传感器。如果第二判断模块10判断温度过高，超过了预设温度，说明火情非常大，需要主动提醒管理员。因此第二发送模块11发送语音信号至服务器，管理员可以设置成主动播放语音信号，从而使温度过高时管理员可以第一时间知道。其中，预设温度可以是一个温度表，根据不同的时间、不同的地理位置、不同的季节而变化。例如，在2018年1月24日中午12点深圳梧桐山，预设温度为80摄氏度。
综上所述，本发明的火情采集装置通过设置火焰传感器来检测一片区域是否有火点，使检测的结果更加直接准确；综合多个火焰传感器的结果来判断是否具有火点，使检测结果更加稳定。通过LoRa模块上设置的火焰传感器，使系统通过查找LoRa模块的具体位置就可以迅速的定位火点的具体位置。LoRa模块还可以采集图像信息或视频信息，将火点处进行拍照或录像发送给管理员，使管理员非常直观的了解火点的状态。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种火情采集方法，应用于火情采集系统，所述火情采集系统包括LoRa网关以及多个分别与LoRa网关通信连接的LoRa模块，每个所述LoRa模块上均设置有火焰传感器，其特征在于，包括步骤：
接收多个LoRa模块位置上发出的火焰传感器的检测值；
根据多个所述检测值，计算出火焰值；
判断所述火焰值是否大于预设的阈值；
若是，判定LoRa网关所监测的区域具有火点。
2.如权利要求1所述的火情采集方法，其特征在于，所述判定LoRa所监测的区域具有火点的步骤之后包括：
获取检测值最大的第一LoRa模块所在的第一位置；
判定所述第一位置为火点。
3.如权利要求2所述的火情采集方法，其特征在于，所述判定所述第一位置为火点之后的步骤包括：
控制第一LoRa模块采集图像信息和/或视频信息；
发送采集的图像信息和/或视频信息至服务器。
4.如权利要求1所述的火情采集方法，其特征在于，所述根据多个检测值，计算出火焰值的步骤包括：
获取检测值最大的第一LoRa模块所在的第一位置；
获取与第一位置的距离小于预设距离的区域内LoRa模块的检测值；
计算上述检测值的平均值，得出火焰值。
5.如权利要求2所述的火情采集方法，其特征在于，所述判定所述第一位置为火点的步骤之后包括：
获取第一位置的第一温度；
判断第一温度是否高于预设温度；
若是，发送语音信号至服务器。
6.一种火情采集装置，应用于火情采集系统，所述火情采集系统包括LoRa网关以及多个分别与LoRa网关通信连接的LoRa模块，每个所述LoRa模块上均设置有火焰传感器，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收多个LoRa模块位置上发出的火焰传感器的检测值；
计算模块，用于根据多个所述检测值，计算出火焰值；
第一判断模块，用于判断所述火焰值是否大于预设的阈值；
第一判定模块，用于若火焰值大于预设的阈值，判定LoRa网关所监测的区域具有火点。
7.如权利要求6所述的火情采集装置，其特征在于，还包括：
第一获取模块，获取检测值最大的第一LoRa模块所在的第一位置；
第二判定模块，用于判定所述第一位置为火点。
8.如权利要求7所述的火情采集装置，其特征在于，还包括：
拍照模块，用于控制第一LoRa模块采集图像信息和/或视频信息；
第一发送模块，用于发送采集的图像信息和/或视频信息至服务器。
9.如权利要求6所述的火情采集装置，其特征在于，所述计算模块包括：
第一获取单元，获取检测值最大的第一LoRa模块所在的第一位置；
第二获取单元，获取与第一位置的距离小于预设距离的区域内LoRa模块的检测值；
计算单元，计算上述检测值的平均值，得出火焰值。
10.如权利要求7所述的火情采集装置，其特征在于，还包括：
第二获取模块，用于获取第一位置的第一温度；
第二判断模块，用于判断第一温度是否高于预设温度；
第二发送模块，用于若第一温度高于预设温度，发送语音信号至服务器。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109340562A (zh) * 2018-09-28 2019-02-15 深圳市亿兆互联技术有限公司 煤气罐监控系统及方法
CN112489351A (zh) * 2020-11-30 2021-03-12 北京华正明天信息技术股份有限公司 基于图片识别的学校火灾预警方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109340562A (zh) * 2018-09-28 2019-02-15 深圳市亿兆互联技术有限公司 煤气罐监控系统及方法
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