CN109448295A - 一种森林、草原防火预警监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种森林、草原防火预警监控系统，涉及火灾监控技术领域，包括静态监测点以及动态监测点，多个静态监测点以及至少一个动态监测点监测设定区域内的用于判定火灾发生概率以及火情的监测数据，后经由信号传输网络将上述监测数据传输至监控中心。监控中心经分析后生成相应的告警数据信息，并经过告警信息发送网络发送至消防人员的移动终端上，通过将静态监测点与动态监测点相结合，实现监测区域的联网覆盖同时重点突出。根据监测区域内火灾发生的概率灵活调整火灾监测的强度，更有针对性的对火灾以及火灾隐患做出准确的评估预警。由于各种影响火灾发生概率的因子都在不断变化，上述方案能够适应性地做出调整，监测准确度更高。
Description
技术领域
本发明涉及火灾监控技术领域，更具体地说，它涉及一种森林、草原防火预警监控系统。
背景技术
森林或草原火灾，是指失去人为控制，在林地或草地内自由蔓延和扩展，对森林、草原、生态系统和人类带来一定危害和损失的林火行为。森林、草原火灾是一种突发性强、破坏性大、处置救助较为困难的自然灾害。对于森林草原火灾成因，主要在于气候干燥、可燃物（树叶、干柴）聚集再加上多风以及人类活动等因素，其中，由人类活动造成的森林草原火灾在上述统计数据中占了很高的比例。
现有的森林草原火灾监控及预警系统，通常是在特定的地区设置监控站点，而后各个监控站点的数据联网，构成一个对森林草原火灾进行全面监控预警的监测网。如专利公开号为CN108053597A的中国专利，提出的一种有效的森林火灾监测系统，包括环境监测模块、数据传输模块和监测中心，所述环境监测模块通过传感器节点采集林区的环境数据，并将所述环境数据传输至数据传输模块，所述数据传输模块用于将接收到的林区环境数据发送至监控中心，所述监控中心用于对接收到的环境数据进行存储、处理和分析，从而判断林区的环境状态。
上述技术方案，存在的弊端较为明显，首先，上述各个环境检测模块的选址较为固定，且为了便于站点设备的维护，上述选址一般是人类活动较为频繁或者是人类足迹较为容易便可到达的位置，在统计学上存在样本偏差，会对监测的准备度产生影响；其次，上述定点监测的模式，也在一定程度上局限了监测的准确度，在森林或草原中，由于人类活动的范围是在不断变化的，如新开辟的林间小道、新架设的输电线路等，都需要将监测点的位置加以调整，显然，上述定点监测的方式无法实现上述效果。最后，随着季节、气候地变化，森林或草原各个地区发生火灾的概率是不同的，采用网络化的监测手段，面面俱到，但也成本高昂，也忽略了防护的重点，系统利用率低下。
发明内容
针对实际运用中森林草原火灾监控全面铺开，成本高，维护难，监控重点不能根据火灾成因变化而变化这一问题，本发明目的在于提出一种森林、草原防火预警监控系统，将静态监测点和动态的监测点相结合，全面联网，重点监测，最终实现森林或草原火灾的有效监控及预警，具体方案如下：
一种森林、草原防火预警监控系统，包括：
多个静态监测点，配置于森林或草原的多个选定网点位置，用于检测环境湿度、温度、风力风向以及降雨量信息；
至少一个动态监测点，用于根据需要，对监监测区域内进行重点监测，采集并输出环境湿度、温度、风力风向、植被生长状况、实景图像以及红外图像；
信号传输网络，包括设置于静态监测点与动态监测点处的信号传输基站，所述信号传输基站与上述静态监测点及动态监测点数据连接，用于将采集到的各项监测数据传输至监控中心；
监控中心，配置为数据存储器、数据处理器以及人机交互件，用于定时更新并存储监测区域内的温度、湿度、风力风向、降雨量、植被种类及生长状况、实景图像、红外图像、人类活动路线及活动类目信息以及火灾扑灭手段信息，根据设定算法计算监测区域内各个位置的火灾发生概率，并根据上述发生概率调整动态监测点的监测区域及对应的监测频率，结合静态监测点与动态监测点数据的生成告警数据信息；
告警信息发送网络，配置为信号发送基站以及多个移动终端，用于将监控中心输出的告警数据信息传输至各个对应的移动终端上。
通过上述技术方案，将静态监测点与动态监测点相结合，实现了监测区域的联网覆盖，同时重点突出，实现了偏远地区监测区域的监测，同时采集到的火灾发生概率计算样本不受人类活动影响。根据监测区域内火灾发生的概率灵活调整火灾监测的强度，能够更有针对性的对火灾以及火灾隐患做出准确的评估预警。由于监测区域内各种影响火灾发生概率的因子都在不断变化，上述方案能够适应性地根据上述变化做出调整，监测准确度更高。通过拍摄实景图像以及红外图像，两相结合，能够更为准确地侦测出火灾点位所在，通过记录分析植被种类以及生长状况，可以清楚的知晓当前监测区域内，森林或草原上易燃物的聚集程度，进而为火灾预警监测提供更加可靠的依据。
进一步的，所述静态监测点以及动态监测点处均设置有：
湿度传感器，用于检测环境湿度并输出湿度检测信号；
温度传感器，用于检测环境温度并输出温度检测信号；
风力风向检测装置，用于检测环境风力及风向，输出风力检测信号；
所述静态监测点还包括：降雨量检测及计算装置，用于检测并输出设定时间段内的降雨量信息；
所述动态监测点还包括：
实景拍摄装置，用于采集监测区域内的实景图像，输出实景图像信息；
红外摄像装置，用于采集监测区域内的红外图像，输出红外图像信息。
通过上述技术方案，温湿度以及风力风向是影响森林或草原火灾的关键，上述设置能够对各项监测数据加以采集，动静结合，更加准确。
进一步的，多个静态监测点与所述监控中心之间，以及各个静态监测点之间经有线网络或无线数据传输系统数据连接；
动态监测点与监控中心以及各个静态监测点之间经由卫星通信和/或移动通信信号数据连接。
通过上述技术方案，多个静态监测点之间相互数据连接，构成一个完善的监测及数据通信拓扑网络，便于监测区域内各个位置监测数据的传输与存储。动态监测点由于位置不稳定，故而利用卫星通信的方式将数据快速准确的发送至监控中心，当动态监测点所处的位置覆盖有移动通信信号时，如移动4G信号，则利用上述移动通信信号将数据传输至监控中心，当移动通信信号以及卫星信号薄弱时，则将自身的监测数据传输至距离最近的静态监测点，而后经静态监测点的有线网络或地面无线通信网络传输至监控中心，上述设置，可以大大提升数据传输的可靠性和有效性。
进一步的，多个静态监测点中均配置有用于存储当前静态监测点设定时间段内各项监测数据的基础存储器、临时存储相邻静态监测点监测数据的临时存储器以及临时存储动态监测点监测数据的中转存储器；
所述基础存储器存储当前静态监测点采集到的各项监测数据，并通过当前静态监测点上设置的信号传输基站将存储的监测数据定时或实时传输至监控中心；
所述临时存储器与相邻静态监测点上设置的信号传输基站以及当前静态监测点上设置的信号传输基站数据连接，接收并存储相邻信号传输基站发送的监测数据并利用当前信号传输基站发送至监控中心；
所述中转存储器接收并存储动态监测点发送的监测数据，并将其通过当前静态监测点上设置的信号传输基站在设定时间内或实时发送至监控中心。
通过上述技术方案，静态监测点采集到的数据首先会存储在基础存储器中，并实时或按照设定时间发送至监控中心。同时，上述设定时间段内的监测数据还将部分发送至相邻的静态监测点加以存储，避免由于静态监测点的损毁导致数据丢失，最后将动态监测点与静态监测点数据连接，当动态监测点的数据无法通过无线网络及时传输至监控中心时，可以通过地面的静态监测点将上述数据传输至监控中心，保证数据传输的有效与及时性。
进一步的，所述监控中心包括：
数据存储器，配置为多个数据接口，用于存储静态监测点及动态监测点采集到的监测区域内各处的温度、湿度、风力风向、降雨量、实景图像、红外图像、人类活动路线及活动类目信息、植被种类分布生长状况信息、历史火灾数据及历史火灾数据对应的上述各项环境气候信息、以及火灾扑灭手段信息；
数据处理器，配置为与所述数据存储器数据连接，接收数据存储器中的各项数据并根据设定算法计算出监测区域中各个位置的火灾发生概率，根据所述火灾发生概率规划动态监测点的监测区域及对应的监测频率，结合静态监测点与动态监测点数据的生成告警数据信息；
人机交互件，用于人工调整数据处理器参数或输入输出数据存储器中的数据。
通过上述技术方案，数据存储器中存储相关的基础监测数据，而后利用数据处理器对上述数据加以处理，得到监测区域内各个位置的火灾发生概率，最后根据上述概率发出告警数据信息，便于工作人员及时掌握并了解。
进一步的，所述数据处理器中设置有植被生长状况预估模块，用于根据数据存储器中记录的植被种类分布生长状况信息、温度、降雨量信息及历史火灾数据，计算得到当前植被生长状况。
通过上述技术方案，可以较为准确地知晓监测区域内各个位置植被当前的生长状况，由此可以较为准确地计算出当前森林或草原中可燃物的聚集量，利用上述参数对火灾的发生概率以及发生火灾后的扑灭方案提供数据支撑。
进一步的，所述动态监测点配置为搭载有湿度传感器、温度传感器、风力风向检测装置、实景拍摄装置以及红外摄像装置的无人飞行器；
所述无人飞行器上配置有自动巡航系统、卫星通信模块和/或移动通信模块，所述卫星通信模块和/或移动通信模块与监控中心通信连接，接收监控中心发出的巡航路线、巡航高度以及操作指令信息，对预定监测区域进行设定项数据的采集并反馈采集的监测数据。
通过上述技术方案，可以对监测区域内的各个地区实现无死角的监测，同时可以有针对性的突出监测重点，将火灾防患于未然，如若发生火灾，也能够在第一时间知晓并且处理。
进一步的，所述动态监测点上设置有GPS定位系统，监控中心配置有GIS系统，所述GIS系统根据静态监测点的监测区域范围，将监测区域划分为多个子监测区域并注明各个静态监测点的位置，所述动态监测点根据上述GIS系统中内置的静态监测点的地理位置数据，结合自身GPS定位系统的定位信息，确定当前最为接近的静态监测点并将自身监测采集到的数据传输至上述最接近的静态监测点处。
通过上述技术方案，动态监测点可以依照GIS系统中注明的监测区域进行飞行监测，同时，可以将自身的数据发送至最近的静态监测点，防止数据丢失。
进一步的，上述GIS系统中记录有监测区域内的人类活动路线及活动类目信息、道路位置信息、水源位置信息以及消防站点位置信息；
所述数据处理器中配置有：
用于计算各个消防站点到达监测区域内设定位置路线时间的路线规划算法，以及
用于计算从监测区域内设定位置达到水源位置路线时间的取水路线规划算法。
通过上述技术方案，当火灾发生时，可以借助GIS系统准确计算出各个消防站点以及水源位置距离火灾现场的位置，当火灾发生后能够及时快速地对火灾进行扑灭。
进一步的，所述数据处理器中配置有用于计算火灾蔓延趋势的灾情预测模块，以及应对监测区域内不同位置火灾的灾情应对手段匹配模块；
其中，灾情预测模块根据数据存储器中存储的各个子监测区域内对应的监测数据，计算火灾后期蔓延的趋势；
所述灾情应对手段匹配模块根据数据存储器中存储的各个子监测区域内对应的监测数据以及火灾扑灭手段信息，匹配出扑灭设定区域内火灾的最佳手段并输出至监控中心，监控中心接收上述火灾扑灭手段信息并结合GIS系统将其与监测区域内对应位置信息关联存储。
通过上述技术方案，可以基于数据存储器中存储的各项监测数据，如风力风向，植被生长状况信息以及湿度信息，推知出火灾蔓延的趋势，有利于火灾的扑灭；同时，根据数据存储器中存储的相关监测数据，可以针对不同的监测区域匹配出最适宜的火灾扑灭手段，便于后期消防人员有效扑灭火灾。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
（1）通过将静态监测点与动态监测点相结合，实现了监测区域的联网覆盖，同时重点突出，实现了偏远地区监测区域的监测，同时采集到的火灾发生概率计算样本不受人类活动影响。根据监测区域内火灾发生的概率灵活调整火灾监测的强度，能够更有针对性的对火灾以及火灾隐患做出准确的评估预警。由于监测区域内各种影响火灾发生概率的因子都在不断变化，上述方案能够适应性地根据上述变化做出调整，监测准确度更高；
（2）通过将静态监测点以及动态监测点的数据共享，使得各个监测点采集的数据不易丢失，能可靠有效地传输至监控中心；
（3）通过记录分析植被种类以及生长状况，可以清楚的知晓当前监测区域内，森林或草原上易燃物的聚集程度，进而为火灾预警监测提供更加可靠的依据；
（4）通过设置GIS系统，为每一个子监测区域提供最佳的监测强度，同时根据不同的火情制定最佳的火灾扑灭手段，能够帮助消防人员在短时间内找到合适的道路及水源，并利用最优的扑灭手段对火灾进行扑灭，在一定程度上也缩短了火灾发生时监控中心的决策时间，有利消防人员在第一时间控制火情。
附图说明
图1为本发明的结构整体示意图；
图2为本发明的结构框架示意图。
附图标记：100、静态监测点；110、基础存储器；120、临时存储器；130、中转存储器；200、动态监测点；210、湿度传感器；220、温度传感器；230、风力风向检测装置；240、降雨量检测及计算装置；250、实景拍摄装置；260、红外摄像装置；270、GPS定位系统；300、信号传输网络；400、信号传输基站；500、监控中心；510、数据存储器；520、数据处理器；521、植被生长状况预估模块；523、GIS系统；524、路线规划算法；525、取水路线规划算法；526、灾情预测模块；527、灾情应对手段匹配模块；530、人机交互件；600、告警信息发送网络；610、移动终端。
具体实施方式
下面结合实施例及图对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。
如图1所示，一种森林、草原防火预警监控系统，包括多个静态监测点100以及至少一个动态监测点200，多个静态监测点100以及至少一个动态监测点200监测设定区域内的用于判定火灾发生概率以及火情的监测数据，后经由信号传输网络300将上述监测数据传输至监控中心500。监控中心500经分析后生成相应的告警数据信息，并经过告警信息发送网络600发送至消防人员的移动终端610上。
上述多个静态监测点100配置于森林或草原的多个选定网点位置，用于检测环境湿度、温度、风力风向以及降雨量信息。具体而言，上述静态监测点100设置为监测基站，上述监测基站由太阳能电池板组件进行供电或是采用风能发电装置进行供电。静态监测点100处设置有：用于检测环境湿度并输出湿度检测信号的湿度传感器210、用于检测环境温度并输出温度检测信号的温度传感器220、以及用于检测环境风力及风向，输出风力检测信号的风力风向检测装置230。上述各个传感器以及风力风向检测装置230的配置方式在现有技术中有许多实践，在此不再赘述。除上述结构装置外，静态监测点100还包括降雨量检测及计算装置240，用于检测并输出设定时间段内的降雨量信息。
上述动态监测点200用于根据需要，对监监测区域内进行重点监测，采集并输出环境湿度、温度、风力风向、植被生长状况、实景图像以及红外图像。
具体而言，如图2所示，动态监测点200配置为搭载有湿度传感器210、温度传感器220、风力风向检测装置230、实景拍摄装置250以及红外摄像装置260的无人飞行器，如四轴无人机、固定翼无人机或高空热气球等。实景拍摄装置250用于采集监测区域内的实景图像，输出实景图像信息。红外摄像装置260用于采集监测区域内的红外图像，输出红外图像信息。后期监控中心500利用实景图像可以辨识出烟雾等特征，而红外图像则可以明显的监测到森林或草原中的异常热源所在。
无人飞行器上配置有自动巡航系统、卫星通信模块和/或移动通信模块，卫星通信模块和/或移动通信模块与监控中心500通信连接，接收监控中心500发出的巡航路线、巡航高度以及操作指令信息，对预定监测区域进行设定项数据的采集并反馈采集的监测数据。基于上述技术方案，可以对监测区域内的各个地区实现无死角的监测，同时可以有针对性的突出监测重点，将火灾防患于未然，如若发生火灾，也能够在第一时间知晓并且处理。
温湿度以及风力风向是影响森林或草原火灾的关键，上述设置能够对各项监测数据加以采集，动静结合，更加准确。
如图2所示，上述信号传输网络300包括设置于静态监测点100与动态监测点200处的信号传输基站400，信号传输基站400与上述静态监测点100及动态监测点200数据连接，用于将采集到的各项监测数据传输至监控中心500。上述信号传输基站400包括但不限于移动通信网络基站、光纤通信基站。多个静态监测点100与监控中心500之间，以及各个静态监测点100之间经有线网络或无线数据传输系统数据连接。动态监测点200与监控中心500以及各个静态监测点100之间经由卫星通信和/或移动通信信号数据连接。
基于上述技术方案，多个静态监测点100之间相互数据连接，构成一个完善的监测及数据通信拓扑网络，便于监测区域内各个位置监测数据的传输与存储。动态监测点200由于位置不稳定，故而利用卫星通信的方式将数据快速准确的发送至监控中心500，当动态监测点200所处的位置覆盖有移动通信信号时，如移动4G信号，则利用上述移动通信信号将数据传输至监控中心500，当移动通信信号以及卫星信号薄弱时，则将自身的监测数据传输至距离最近的静态监测点100，而后经静态监测点100的有线网络或地面无线通信网络传输至监控中心500，上述设置，可以大大提升数据传输的可靠性和有效性。
多个所述静态监测点100中均配置有用于存储当前静态监测点100设定时间段内各项监测数据的基础存储器110、临时存储相邻静态监测点100监测数据的临时存储器120以及临时存储动态监测点200监测数据的中转存储器130。
基础存储器110存储当前静态监测点100采集到的各项监测数据，并通过当前静态监测点100上设置的信号传输基站400将存储的监测数据定时或实时传输至监控中心500。
临时存储器120与相邻静态监测点100上设置的信号传输基站400以及当前静态监测点100上设置的信号传输基站400数据连接，接收并存储相邻信号传输基站400发送的监测数据并利用当前信号传输基站400发送至监控中心500。上述临时存储器120中只存储较短时间段——不短于静态监测点100向监控中心500发送数据的周期内相邻静态监测点100的监测数据，当相邻静态监测点100出现故障后，可以临时存储上述监测数据避免丢失。
中转存储器130接收并存储动态监测点200发送的监测数据，并将其通过当前静态监测点100上设置的信号传输基站400在设定时间内或实时发送至监控中心500。
在实际运用中，静态监测点100采集到的数据首先会存储在基础存储器110中，并实时或按照设定时间发送至监控中心500。同时，上述设定时间段内的监测数据还将部分发送至相邻的静态监测点100加以存储，避免由于静态监测点100的损毁导致数据丢失，最后将动态监测点200与静态监测点100数据连接，当动态监测点200的数据无法通过无线网络及时传输至监控中心500时，可以通过地面的静态监测点100将上述数据传输至监控中心500，保证数据传输的有效与及时性。
所述监控中心500配置为数据存储器510、数据处理器520以及人机交互件530，用于定时更新并存储监测区域内的温度、湿度、风力风向、降雨量、植被种类及生长状况、实景图像、红外图像、人类活动路线及活动类目信息以及火灾扑灭手段信息，根据设定算法计算监测区域内各个位置的火灾发生概率，并根据上述发生概率调整动态监测点200的监测区域及对应的监测频率，结合静态监测点100与动态监测点200数据的生成告警数据信息。
进一步详述的，监控中心500包括：数据存储器510、数据处理器520以及人机交互件530。
数据存储器510配置为多个数据接口，用于存储静态监测点100及动态监测点200采集到的监测区域内各处的温度、湿度、风力风向、降雨量、实景图像、红外图像、人类活动路线及活动类目信息、植被种类分布生长状况信息、历史火灾数据及历史火灾数据对应的上述各项环境气候信息、以及火灾扑灭手段信息。
数据处理器520配置为与数据存储器510数据连接，接收数据存储器510中的各项数据并根据设定算法计算出监测区域中各个位置的火灾发生概率，根据火灾发生概率规划动态监测点200的监测区域及对应的监测频率，结合静态监测点100与动态监测点200数据的生成告警数据信息。
人机交互件530用于人工调整数据处理器520参数或输入输出数据存储器510中的数据。上述人机交互件530包括但不限于用于输入信息至数据存储器510或数据处理器520的键盘、鼠标、触摸屏、语音输入装置。
告警信息发送网络600配置为信号发送基站以及多个移动终端610，用于将监控中心500输出的告警数据信息传输至各个对应的移动终端610上。上述告警信息发送网络600采用移动通信网络。
为了可以较为准确地知晓监测区域内各个位置植被当前的生长状况，数据处理器520中设置有植被生长状况预估模块521，用于根据数据存储器510中记录的植被种类分布生长状况信息、温度、降雨量信息及历史火灾数据，计算得到当前植被生长状况。利用上述方案可以较为准确地计算出当前森林或草原中可燃物的聚集量，利用上述参数对火灾的发生概率以及发生火灾后的扑灭方案提供数据支撑。如监测区域中主要生长的树木为杉树，则12月可以预知上述区域中将会产生很多落叶，由此增大了火灾发生的概率。
在火灾监测的操作过程中，优选的需要对森林或草原进行区域的划分，以便于后期的管理，在本发明中，动态监测点200上设置有GPS定位系统270，监控中心500配置有GIS系统523，GIS系统523根据静态监测点100的监测区域范围，将监测区域划分为多个子监测区域并注明各个静态监测点100的位置，动态监测点200根据上述GIS系统523中内置的静态监测点100的地理位置数据，结合自身GPS定位系统270的定位信息，确定当前最为接近的静态监测点100并将自身监测采集到的数据传输至上述最接近的静态监测点100处。动态监测点200可以依照GIS系统523中注明的监测区域进行飞行监测，同时，可以将自身的数据发送至最近的静态监测点100，防止数据丢失。
上述GIS系统523中记录有监测区域内的人类活动路线及活动类目信息、道路位置信息、水源位置信息以及消防站点位置信息。
数据处理器520中配置有用于计算各个消防站点到达监测区域内设定位置路线时间的路线规划算法524，以及用于计算从监测区域内设定位置达到水源位置路线时间的取水路线规划算法525。当火灾发生时，可以借助GIS系统523准确计算出各个消防站点以及水源位置距离火灾现场的位置，当火灾发生后能够及时快速地对火灾进行扑灭。
进一步优化的，数据处理器520中配置有用于计算火灾蔓延趋势的灾情预测模块526，以及应对监测区域内不同位置火灾的灾情应对手段匹配模块527。
其中，灾情预测模块526根据数据存储器510中存储的各个子监测区域内对应的监测数据，计算火灾后期蔓延的趋势。上述火灾后期蔓延的趋势可以通过风力风向、环境温湿度、监测区域内的可燃物种类以及聚集量等因子加以计算。
灾情应对手段匹配模块527根据数据存储器510中存储的各个子监测区域内对应的监测数据以及火灾扑灭手段信息，匹配出扑灭设定区域内火灾的最佳手段并输出至监控中心500，监控中心500接收上述火灾扑灭手段信息并结合GIS系统523将其与监测区域内对应位置信息关联存储。
不同区域着火后需要不同的处理手段，如着火区域为低矮灌木，则结合风力风向，可以采用灭火风机加以灭火，若为高大乔木生长的区域着火，则优选采用射程较远的水枪加以扑灭。上述各个监测区域与其对应的火灾扑灭手段在数据存储器510以及GIS系统523中对应存储，在后期计算灭火路线以及取水路线时加以综合考虑，上述火灾扑灭手段信息并非固定，而是经由灾情应对手段匹配模块527根据实时更新的各项监测数据加以调整。基于上述技术方案，可以基于数据存储器510中存储的各项监测数据，如风力风向，植被生长状况信息以及湿度信息，推知出火灾蔓延的趋势，有利于火灾的扑灭，同时，根据数据存储器510中存储的相关监测数据，可以针对不同的监测区域匹配出最适宜的火灾扑灭手段，便于后期消防人员有效扑灭火灾，缩短后期决策的时间。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种森林、草原防火预警监控系统，其特征在于，包括：
多个静态监测点(100)，配置于森林或草原的多个选定网点位置，用于检测环境湿度、温度、风力风向以及降雨量信息；
至少一个动态监测点(200)，用于根据需要，对监监测区域内进行重点监测，采集并输出环境湿度、温度、风力风向、植被生长状况、实景图像以及红外图像；
信号传输网络(300)，包括设置于静态监测点(100)与动态监测点(200)处的信号传输基站(400)，所述信号传输基站(400)与上述静态监测点(100)及动态监测点(200)数据连接，用于将采集到的各项监测数据传输至监控中心(500)；
监控中心(500)，配置为数据存储器(510)、数据处理器(520)以及人机交互件(530)，用于定时更新并存储监测区域内的温度、湿度、风力风向、降雨量、植被种类及生长状况、实景图像、红外图像、人类活动路线及活动类目信息以及火灾扑灭手段信息，根据设定算法计算监测区域内各个位置的火灾发生概率，并根据上述发生概率调整动态监测点(200)的监测区域及对应的监测频率，结合静态监测点(100)与动态监测点(200)数据的生成告警数据信息；
告警信息发送网络(600)，配置为信号发送基站以及多个移动终端(610)，用于将监控中心(500)输出的告警数据信息传输至各个对应的移动终端(610)上。
2.根据权利要求1所述的森林、草原防火预警监控系统，其特征在于，所述静态监测点(100)以及动态监测点(200)处均设置有：
湿度传感器(210)，用于检测环境湿度并输出湿度检测信号；
温度传感器(220)，用于检测环境温度并输出温度检测信号；
风力风向检测装置(230)，用于检测环境风力及风向，输出风力检测信号；
所述静态监测点(100)还包括：降雨量检测及计算装置(240)，用于检测并输出设定时间段内的降雨量信息；
所述动态监测点(200)还包括：
实景拍摄装置(250)，用于采集监测区域内的实景图像，输出实景图像信息；
红外摄像装置(260)，用于采集监测区域内的红外图像，输出红外图像信息。
3.根据权利要求1所述的森林、草原防火预警监控系统，其特征在于，多个静态监测点(100)与所述监控中心(500)之间，以及各个静态监测点(100)之间经有线网络或无线数据传输系统数据连接；
动态监测点(200)与监控中心(500)以及各个静态监测点(100)之间经由卫星通信和/或移动通信信号数据连接。
4.根据权利要求3所述的森林、草原防火预警监控系统，其特征在于，多个静态监测点(100)中均配置有用于存储当前静态监测点(100)设定时间段内各项监测数据的基础存储器(110)、临时存储相邻静态监测点(100)监测数据的临时存储器(120)以及临时存储动态监测点(200)监测数据的中转存储器(130)；
所述基础存储器(110)存储当前静态监测点(100)采集到的各项监测数据，并通过当前静态监测点(100)上设置的信号传输基站(400)将存储的监测数据定时或实时传输至监控中心(500)；
所述临时存储器(120)与相邻静态监测点(100)上设置的信号传输基站(400)以及当前静态监测点(100)上设置的信号传输基站(400)数据连接，接收并存储相邻信号传输基站(400)发送的监测数据并利用当前信号传输基站(400)发送至监控中心(500)；
所述中转存储器(130)接收并存储动态监测点(200)发送的监测数据，并将其通过当前静态监测点(100)上设置的信号传输基站(400)在设定时间内或实时发送至监控中心(500)。
5.根据权利要求1所述的森林、草原防火预警监控系统，其特征在于，所述监控中心(500)包括：
数据存储器(510)，配置为多个数据接口，用于存储静态监测点(100)及动态监测点(200)采集到的监测区域内各处的温度、湿度、风力风向、降雨量、实景图像、红外图像、人类活动路线及活动类目信息、植被种类分布生长状况信息、历史火灾数据及历史火灾数据对应的上述各项环境气候信息、以及火灾扑灭手段信息；
数据处理器(520)，配置为与所述数据存储器(510)数据连接，接收数据存储器(510)中的各项数据并根据设定算法计算出监测区域中各个位置的火灾发生概率，根据所述火灾发生概率规划动态监测点(200)的监测区域及对应的监测频率，结合静态监测点(100)与动态监测点(200)数据的生成告警数据信息；
人机交互件(530)，用于人工调整数据处理器(520)参数或输入输出数据存储器(510)中的数据。
6.根据权利要求5所述的森林、草原防火预警监控系统，其特征在于，所述数据处理器(520)中设置有植被生长状况预估模块(521)，用于根据数据存储器(510)中记录的植被种类分布生长状况信息、温度、降雨量信息及历史火灾数据，计算得到当前植被生长状况。
7.根据权利要求2所述的森林、草原防火预警监控系统，其特征在于，所述动态监测点(200)配置为搭载有湿度传感器(210)、温度传感器(220)、风力风向检测装置(230)、实景拍摄装置(250)以及红外摄像装置(260)的无人飞行器；
所述无人飞行器上配置有自动巡航系统、卫星通信模块和/或移动通信模块，所述卫星通信模块和/或移动通信模块与监控中心(500)通信连接，接收监控中心(500)发出的巡航路线、巡航高度以及操作指令信息，对预定监测区域进行设定项数据的采集并反馈采集的监测数据。
8.根据权利要求7所述的森林、草原防火预警监控系统，其特征在于，所述动态监测点(200)上设置有GPS定位系统(270)，监控中心(500)配置有GIS系统(523)，所述GIS系统(523)根据静态监测点(100)的监测区域范围，将监测区域划分为多个子监测区域并注明各个静态监测点(100)的位置，所述动态监测点(200)根据上述GIS系统(523)中内置的静态监测点(100)的地理位置数据，结合自身GPS定位系统(270)的定位信息，确定当前最为接近的静态监测点(100)并将自身监测采集到的数据传输至上述最接近的静态监测点(100)处。
9.根据权利要求8所述的森林、草原防火预警监控系统，其特征在于，上述GIS系统(523)中记录有监测区域内的人类活动路线及活动类目信息、道路位置信息、水源位置信息以及消防站点位置信息；
所述数据处理器(520)中配置有：
用于计算各个消防站点到达监测区域内设定位置路线时间的路线规划算法(524)，以及
用于计算从监测区域内设定位置达到水源位置路线时间的取水路线规划算法(525)。
10.根据权利要求1所述的森林、草原防火预警监控系统，其特征在于，所述数据处理器(520)中配置有用于计算火灾蔓延趋势的灾情预测模块(526)，以及应对监测区域内不同位置火灾的灾情应对手段匹配模块(527)；
其中，灾情预测模块(526)根据数据存储器(510)中存储的各个子监测区域内对应的监测数据，计算火灾后期蔓延的趋势；
所述灾情应对手段匹配模块(527)根据数据存储器(510)中存储的各个子监测区域内对应的监测数据以及火灾扑灭手段信息，匹配出扑灭设定区域内火灾的最佳手段并输出至监控中心(500)，监控中心(500)接收上述火灾扑灭手段信息并结合GIS系统(523)将其与监测区域内对应位置信息关联存储。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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