CN108765841A - 一种森林防火巡查系统及巡查方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种森林防火巡查系统及巡查方法，属于远程安防设备领域，巡查系统包括无人机和远程控制端，无人机上设有处理器和与处理器电连接的烟雾传感器、红外热像仪、航拍相机、无线通信模块；烟雾传感器用于检测并生成森林上空的烟尘信息；红外热像仪用于检测并生成森林温度信息；处理器用于根据烟尘信息、森林温度信息判断森林是否发生火灾并在判断出森林发生火灾时控制航拍相机拍摄视频图像，处理器还用于根据森林温度信息生成森林温度图谱；无线通信模块用于将森林视频图像、森林温度图谱发送给远程控制端供人工判断。本发明不但能够提高森林巡查效率，还能够降低人工工作强度，提高自动化程度。

Description

一种森林防火巡查系统及巡查方法

技术领域

本发明涉及远程安防设备领域，特别涉及一种森林防火巡查系统及巡查方法。

背景技术

森林火灾的危害性大，发生火灾后的救援难度以及对环境的污染也大，因此森林防火巡查尤为重要；现有技术中，森林防火主要依靠人工巡查，效率低的同时也存在安全隐患，虽然也有基于无人机的森林防火巡查设备，但是这种设备也只是简单的搭载航拍相机，仍然由远程端的人工进行观察，这非常浪费人力资源，远程拍摄的巡查方式也浪费无人机的机载电源，降低了巡查范围，提高了巡查成本，给后勤维护带来较大的难度。

发明内容

针对现有技术存在的森林防火巡查效率低以及巡查范围小的问题，本发明的目的在于提供一种森林防火巡查系统及巡查方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种森林防火巡查系统，包括无人机和远程控制端，所述无人机上设有处理器和与处理器电连接的烟雾传感器、红外热像仪、航拍相机和无线通信模块，所述烟雾传感器用于检测并生成森林上空的烟尘信息；所述红外热像仪用于检测并生成森林温度信息；所述航拍相机用于拍摄并生成森林视频图像；所述处理器用于根据所述烟尘信息、森林温度信息判断森林是否发生火灾并在判断出森林发生火灾时控制航拍相机拍摄视频图像，处理器还用于根据所述森林温度信息生成森林温度图谱；所述无线通信模块用于将所述森林视频图像、森林温度图谱发送给远程控制端；所述红外热像仪、航拍相机均通过云台安装在无人机上；所述远程控制端与无人机通信连接，远程控制端用于控制无人机飞行和航拍相机工作。

进一步的，所述无人机上安装有测距装置，所述测距装置安装在所述云台上，测距装置与处理器电连接。

优选的，所述测距装置为红外测距仪、激光测距仪、超声波测距仪中的一种或者几种。

进一步的，所述无人机安装有避障雷达。

一种森林防火巡查系统的巡查方法，包括以下步骤：

步骤1、远程控制端控制无人机在森林上空进行巡航，并开启红外热像仪与烟雾传感器，由处理器根据红外热像仪生成的森林温度信息生成森林温度图谱，由无线通信模块将森林温度图谱发送至远程控制端；

步骤2、处理器根据事先设置的烟尘浓度阀值、温度上限阀值判断是否发生森林火灾，如判断为“是”则开启航拍相机拍摄视频图像，并由无线通信模块将视频图像发送到远程控制端；

步骤3、远程控制端根据视频图像人工判断是否发生森林火灾。

优选的，在步骤1中，还包括以下步骤：

步骤11、远程控制端根据森林温度图谱调整无人机巡航路径，使无人机飞至森林温度图谱中的高温区域；

步骤12、远程控制端控制航拍相机对森林温度图谱中的高温区域进行拍摄并由人工判断是否发生森林火灾。

采用上述技术方案，由于烟雾传感器和红外热像仪的设置，使得远程控制端能够通过设置阀值的方式控制无人机进行自动巡航的同时巡查森林，避免了人工的长时间介入，不但提高了巡查效率、也节约了人力资源、提高了巡查距离。

附图说明

图1为本发明的结构框图。

图中:1-无人机、2-处理器、3-烟雾传感器、4-红外热像仪、5-航拍相机、6-无线通信模块、7-测距装置、8-避障雷达、9-远程控制端。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示，一种森林防火巡查系统，包括无人机1和远程控制端9，无人机1上设有处理器2和与处理器2电连接的烟雾传感器3、红外热像仪4、航拍相机5、无线通信模块6、测距装置7和避障雷达8；烟雾传感器3用于检测并生成森林上空的烟尘信息；红外热像仪4用于检测并生成森林温度信息；处理器2用于根据烟尘信息、森林温度信息判断森林是否发生火灾并在判断出森林发生火灾时控制航拍相机5拍摄视频图像，处理器2还用于根据森林温度信息生成森林温度图谱，测距装置7用于测定目标距离，避障雷达8用于无人机1在飞行中规避障碍物；红外热像仪4、航拍相机5、测距装置7均通过云台安装在无人机1上，测距装置7为红外测距仪、激光测距仪、超声波测距仪中的一种或者几种；无线通信模块6用于将森林视频图像、森林温度图谱发送给远程控制端9，远程控制端9与无人机1通信连接，远程控制端9用于控制无人机1的飞行和航拍相机5、测距装置7工作；

由于烟雾传感器3和红外热像仪4的设置，使得远程控制端9能够通过设置阀值的方式控制无人机1进行自动巡航的同时巡查森林，避免了人工的长时间介入，不但提高了巡查效率、也节约了人力资源、提高了巡查距离。

一种森林防火巡查系统的巡查方法，包括以下步骤：

步骤1、远程控制端9控制无人机在森林上空进行巡航，并开启红外热像仪4与烟雾传感器3，由处理器2根据红外热像仪4生成的森林温度信息生成森林温度图谱，由无线通信模块6将森林温度图谱发送至远程控制端9；

步骤2、处理器2根据事先设置的烟尘浓度阀值、温度上限阀值判断是否发生森林火灾，如判断为“是”则开启航拍相机5拍摄视频图像，并由无线通信模块6将视频图像发送到远程控制端9；

步骤3、远程控制端9根据视频图像人工判断是否发生森林火灾；

在步骤1中，还包括以下步骤：

步骤11、远程控制端9根据森林温度图谱调整无人机1的巡航路径，使无人机1飞至森林温度图谱中的高温区域；

步骤12、远程控制端9控制航拍相机5对森林温度图谱中的高温区域进行拍摄并由人工判断是否发生森林火灾。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种森林防火巡查系统，其特征在于：包括无人机和远程控制端，所述无人机上设有处理器和与处理器电连接的烟雾传感器、红外热像仪、航拍相机和无线通信模块，所述烟雾传感器用于检测并生成森林上空的烟尘信息；所述红外热像仪用于检测并生成森林温度信息；所述航拍相机用于拍摄并生成森林视频图像；所述处理器用于根据所述烟尘信息、森林温度信息判断森林是否发生火灾并在判断出森林发生火灾时控制航拍相机拍摄视频图像，处理器还用于根据所述森林温度信息生成森林温度图谱；所述无线通信模块用于将所述森林视频图像、森林温度图谱发送给远程控制端；所述红外热像仪、航拍相机均通过云台安装在无人机上；所述远程控制端与无人机通信连接，远程控制端用于控制无人机飞行和航拍相机工作。

2.根据权利要求1所述的森林防火巡查系统，其特征在于：所述无人机上安装有测距装置，所述测距装置安装在所述云台上，测距装置与处理器电连接。

3.根据权利要求2所述的森林防火巡查系统，其特征在于：所述测距装置为红外测距仪、激光测距仪、超声波测距仪中的一种或者几种。

4.根据权利要求1所述的森林防火巡查系统，其特征在于：所述无人机安装有避障雷达。

5.一种如权利要求1-4任一项所述的森林防火巡查系统的巡查方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、远程控制端控制无人机在森林上空进行巡航，并开启红外热像仪与烟雾传感器，由处理器根据红外热像仪生成的森林温度信息生成森林温度图谱，由无线通信模块将森林温度图谱发送至远程控制端；

步骤2、处理器根据事先设置的烟尘浓度阀值、温度上限阀值判断是否发生森林火灾，如判断为“是”则开启航拍相机拍摄视频图像，并由无线通信模块将视频图像发送到远程控制端；

步骤3、远程控制端根据视频图像人工判断是否发生森林火灾。

6.根据权利要求5所述的森林防火巡查系统的巡查方法，其特征在于：在步骤1中，还包括以下步骤：

步骤11、远程控制端根据森林温度图谱调整无人机巡航路径，使无人机飞至森林温度图谱中的高温区域；

步骤12、远程控制端控制航拍相机对森林温度图谱中的高温区域进行拍摄并由人工判断是否发生森林火灾。