CN110517433A - 基于gis的森林防火指挥调度系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于GIS的森林防火指挥调度系统，包括若干监控点、森林防火指挥中心和监控平台；所述监控点包括太阳能供电模块、视频监控模块、火情识别报警模块、北斗定位模块和传感器组；所述森林防火指挥中心包括数据采集模块、处理器、显示模块、地图服务GIS模块、指挥调度模块和无线通信模块。当火情发生时，森林防火指挥中心的数据采集模块获取监控点的视频图像数据、环境数据和定位信息，并通过处理器发送至显示模块显示。森林防火指挥中心根据监控点的视频图像数据和环境数据能够判断火灾现场的危险程度，从而更加合理的调度消防人员进行扑救。
Description
技术领域
本发明涉及计算机网络领域，尤其涉及一种基于GIS的森林防火指挥调度系统。
背景技术
森林火灾因为其突发性强、破坏性大、处置救助较为困难等原因，一直以来对其防治都是一个难题，做好森林防火工作已成为林业工作的重要组成部分。
现有的森林防护指挥调度系统缺乏自动报警功能，难以及时发现森林火灾。并且缺乏对监控点的环境数据的了解，当火灾发生时，仅根据监控点的视频图像，通过对讲机指挥林火扑灭作业，容易对危险程度判断不足，造成不必要的损失。
因此，如何设计一种森林防火指挥调度系统，使工作人员能及时全面的了解火灾发生地点的情况，从而做好应对措施，成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明针对现有技术中存在上述技术问题，提供一种基于GIS的森林防火指挥调度系统，解决现有的森林防护指挥调度系统缺乏对火灾现场环境的了解，容易对危险程度判断不足，造成不必要损失的问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
本发明提供一种基于GIS的森林防火指挥调度系统，包括若干监控点、森林防火指挥中心和监控平台；
所述监控点包括太阳能供电模块、视频监控模块、火情识别报警模块、北斗定位模块和传感器组；所述太阳能供电模块分别连接视频监控模块、火情识别报警模块、北斗定位模块和传感器组，所述传感器组包括空气温湿度传感器和烟雾传感器；所述火情识别报警模块一端连接视频监控模块，另一端与森林防火指挥中心连接，用于若根据视频监控模块采集的视频图像数据判断发生火情，则生成报警信息并发送至森林防火指挥中心；
所述森林防火指挥中心包括数据采集模块、处理器、显示模块、地图服务GIS模块、指挥调度模块和无线通信模块；所述数据采集模块的一端分别与视频监控模块、北斗定位模块和传感器组连接，另一端连接处理器的一端，所述处理器的另一端通过无线通信模块连接监控平台，所述处理器的又一端分别连接显示模块和地图服务GIS模块，所述指挥调度模块连接显示模块。
本发明的有益效果是：本发明通过视频监控模块和传感器组采集监控点的视频图像数据和环境数据，当火情发生时，火情识别报警模块根据视频监控模块采集的视频图像数据判定发生火情，生成报警信息并发送至森林防火指挥中心，实现在火情发生时的自动报警。森林防火指挥中心的数据采集模块获取监控点的视频图像数据、环境数据和定位信息，并通过处理器发送至显示模块显示。森林防火指挥中心根据监控点的视频图像数据和环境数据能够判断火灾现场的危险程度，并更加合理的调度消防人员进行扑救。
进一步，所述监控平台包括数据存储服务器和终端，所述数据存储服务器通过以太网连接所述终端。
进一步，所述终端包括浏览器，用于通过浏览器访问损失监控平台对应的网页页面。
进一步，所述视频监控模块包括可见光摄像机和红外热成像摄像机，用于采集监控点的可见光视频图像数据和红外视频图像数据。
进一步，所述可见光摄像机包括透雾摄像头。
进一步，所述传感器组还包括风向传感器和风速传感器，用于采集监控点的风速数据和风向数据。
进一步，所述森林防火指挥中心还包括火情分析模块，所述火情分析模块连接处理器，用于根据监控点的视频图像数据、风速数据和风向数据分析预测火情的发展态势。
进一步，所述森林防火指挥中心还包括火灾损失评估模块，用于根据传感器组采集的数据和视频图像数据评估火灾造成的损失。
进一步，所述处理器为ARM处理器，所述ARM处理器包括CortexA9芯片。
进一步，所述终端为计算机、手机或PAD。
采用上述进一步方案的有益效果是：
1)本发明提供的监控平台包括数据存储服务器和终端，数据存储服务器通过以太网连接终端，终端包括浏览器，工作人员能够通过终端远程获取监测点的视频图像数据和环境数据，从而了解火灾现场的危险程度。
2)通过风向传感器和风速传感器采集监控点的风速数据和风向数据。火情分析模块根据监控点的视频图像数据、风速数据和风向数据分析预测火情的发展态势，使得工作人员能够更合理的指挥火灾扑救。
附图说明
图1为本发明实施例提供的基于GIS的森林防火指挥调度系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
现有的森林防护指挥调度系统缺乏自动报警功能，难以及时发现森林火灾。并且缺乏对监控点的环境数据的了解，当火灾发生时，仅根据监控点的视频图像，通过对讲机指挥林火扑灭作业，容易对危险程度判断不足，造成不必要的损失。
针对现有森林防护指挥调度系统的上述缺陷，本发明实施例提供一种基于GIS的森林防火指挥调度系统，图1为本发明实施例提供的基于GIS的森林防火指挥调度系统的结构示意图，如图1所示，该系统包括若干监控点、森林防火指挥中心和监控平台；
所述监控点包括太阳能供电模块、视频监控模块、火情识别报警模块、北斗定位模块和传感器组；所述太阳能供电模块分别连接视频监控模块、火情识别报警模块、北斗定位模块和传感器组，所述传感器组包括空气温湿度传感器和烟雾传感器；所述火情识别报警模块一端连接视频监控模块，另一端与森林防火指挥中心连接，用于若根据视频监控模块采集的视频图像数据判断发生火情，则生成报警信息并发送至森林防火指挥中心；
所述森林防火指挥中心包括数据采集模块、处理器、显示模块、地图服务GIS模块、指挥调度模块和无线通信模块；所述数据采集模块的一端分别与视频监控模块、北斗定位模块和传感器组连接，另一端连接处理器的一端，所述处理器的另一端通过无线通信模块连接监控平台，所述处理器的又一端分别连接显示模块和地图服务GIS模块，所述指挥调度模块连接显示模块。
具体的，本发明提供的森林防护指挥调度系统根据森林的地理特点，将林区分割成多个较小的监控区域，在每个监控区域设置监控点，通常一个点，可以监控9万亩左右的森林范围参照图1，太阳能供电模块分别连接视频监控模块、火情识别报警模块、北斗定位模块和传感器组，用于为监控点的各模块供电。可以理解的是，由于森林地区远离城市，一般没有市电供应，传统的森林防护指挥调度系统对于监控点的供电困难。本发明通过太阳能供电模块为监控点各模块供电，解决了设置在偏远林区的监控点供电困难的问题，利用可再生能源为装置供电，实现了对自然资源的充分利用，节能环保。
监控点工作时，视频监控模块采集监控点的视频图像数据，北斗定位模块采集监控点的定位信息。传感器组包括空气温湿度传感器和烟雾传感器，空气温湿度传感器和烟雾传感器分别采集监控点的空气温湿度数据和烟雾浓度数据。火情识别报警模块一端连接视频监控模块，另一端与森林防火指挥中心连接，当火情发生时，火情识别报警模块根据视频监控模块采集的视频图像数据判定发生火情，生成报警信息并发送至森林防火指挥中心，实现在火情发生时的自动报警。
进一步的，森林防火指挥中心包括数据采集模块、处理器、显示模块、地图服务GIS模块和无线通信模块。系统工作时，数据采集模块实时获取监控点的视频图像数据、环境数据和定位信息，并将上述数据发送至处理器。处理器将监控点的视频图像数据、环境数据和定位信息发送至监控平台中存储。同时，处理器还将监控点的视频图像数据、环境数据和定位信息发送至显示模块上显示。处理器还连接地图服务GIS模块，地图服务GIS模块在电子地图上标注火灾发生地点的位置，提供从森林防火指挥中心到火灾发生地点的最佳路线。指挥调度模块根据监控点的视频图像数据和环境数据能够判断火灾现场的危险程度，合理的调度消防人员对火灾进行扑救。
本发明提供的基于GIS的森林防火指挥调度系统，通过视频监控模块和传感器组采集监控点的视频图像数据和环境数据，当火情发生时，火情识别报警模块根据视频监控模块采集的视频图像数据判定发生火情，生成报警信息并发送至森林防火指挥中心，实现在火情发生时的自动报警。森林防火指挥中心的数据采集模块获取监控点的视频图像数据、环境数据和定位信息，并通过处理器发送至显示模块显示。指挥调度模块根据监控点的视频图像数据和环境数据能够判断火灾现场的危险程度，并更加合理的调度消防人员进行扑救。
作为一个可选实施例，火情识别报警模块还与传感器组连接，传感器组包括空气温湿度传感器和烟雾传感器，火情识别报警模块实时获取传感器组采集的温度数据、湿度数据和烟雾浓度数据。通过火情识别报警模块设置温度阈值和烟雾浓度阈值，当温度数据超过温度阈值或者烟雾浓度数据超过烟雾浓度阈值时，火情识别报警模块生产报警信息并发送至森林防火指挥中心。
基于上述任一实施例，所述监控平台包括数据存储服务器和终端，所述数据存储服务器通过以太网连接所述终端。
具体的，处理器将监控点的视频图像数据和环境数据发送至监控平台的数据存储服务器中存储。监控平台包括数据存储服务器和终端，工作人员通过终端能够登录监控平台查看监控点的视频图像数据和环境数据。优选的，所述终端为计算机、手机或PAD。
基于上述任一实施例，所述终端包括浏览器，用于通过浏览器访问损失监控平台对应的网页页面。工作人员能够通过终端远程获取监测点的视频图像数据和环境数据，从而了解火灾现场的危险程度。
基于上述任一实施例，所述视频监控模块包括可见光摄像机和红外热成像摄像机，用于采集监控点的可见光视频图像数据和红外视频图像数据。
具体的，本发明通过可见光摄像机和红外热成像摄像机采集监控点的可见光视频图像数据和红外视频图像数据。在夜晚光线较差时，火情识别报警模块也能通过红外视频图像数据判断火情的发生。
基于上述任一实施例，所述可见光摄像机包括透雾摄像头。可以理解的是，本实施例通过使用透雾摄像头，解决了可见光摄像机在烟雾环境下成像模糊的问题。
基于上述任一实施例，所述传感器组还包括风向传感器和风速传感器，用于采集监控点的风速数据和风向数据。所述森林防火指挥中心还包括火情分析模块，所述火情分析模块连接处理器，用于根据监控点的视频图像数据、风速数据和风向数据分析预测火情的发展态势。
具体的，本实施例通过风向传感器和风速传感器采集监控点的风速数据和风向数据。火情分析模块根据监控点的视频图像数据、风速数据和风向数据分析预测火情的发展态势，使得工作人员能够更合理的指挥火灾扑救。
基于上述任一实施例，所述森林防火指挥中心还包括火灾损失评估模块，用于根据传感器组采集的数据和视频图像数据评估火灾造成的损失。
具体的，在火灾发生后，火灾损失评估模块能够根据数据存储服务器中存储的数据评估火灾造成的损失。
基于上述任一实施例，所述处理器为ARM处理器，所述ARM处理器包括CortexA9芯片。其中，ARM处理器(Advanced RISC Machine)是英国Acorn有限公司设计的低功耗成本的第一款RISC微处理器。ARM处理器本身是32位设计，但也配备16位指令集，一般来讲比等价32位代码节省达35％，却能保留32位系统的所有优势。ARM处理器的体积小、功耗低，大量使用寄存器，指令执行速度快，能够达到本发明提供对于处理器的要求。
需要说明的是，在本发明实施例的描述中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于GIS的森林防火指挥调度系统，其特征在于，包括若干监控点、森林防火指挥中心和监控平台；
所述监控点包括太阳能供电模块、视频监控模块、火情识别报警模块、北斗定位模块和传感器组；所述太阳能供电模块分别连接视频监控模块、火情识别报警模块、北斗定位模块和传感器组，所述传感器组包括空气温湿度传感器和烟雾传感器；所述火情识别报警模块一端连接视频监控模块，另一端与森林防火指挥中心连接，用于若根据视频监控模块采集的视频图像数据判断发生火情，则生成报警信息并发送至森林防火指挥中心；
所述森林防火指挥中心包括数据采集模块、处理器、显示模块、地图服务GIS模块、指挥调度模块和无线通信模块；所述数据采集模块的一端分别与视频监控模块、北斗定位模块和传感器组连接，另一端连接处理器的一端，所述处理器的另一端通过无线通信模块连接监控平台，所述处理器的又一端分别连接显示模块和地图服务GIS模块，所述指挥调度模块连接显示模块。
2.根据权利要求1所述的基于GIS的森林防火指挥调度系统，其特征在于，所述监控平台包括数据存储服务器和终端，所述数据存储服务器通过以太网连接所述终端。
3.根据权利要求2所述的基于GIS的森林防火指挥调度系统，其特征在于，所述终端包括浏览器，用于通过浏览器访问损失监控平台对应的网页页面。
4.根据权利要求1所述的基于GIS的森林防火指挥调度系统，其特征在于，所述视频监控模块包括可见光摄像机和红外热成像摄像机，用于采集监控点的可见光视频图像数据和红外视频图像数据。
5.根据权利要求4所述的基于GIS的森林防火指挥调度系统，其特征在于，所述可见光摄像机包括透雾摄像头。
6.根据权利要求1所述的基于GIS的森林防火指挥调度系统，其特征在于，所述传感器组还包括风向传感器和风速传感器，用于采集监控点的风速数据和风向数据。
7.根据权利要求6所述的基于GIS的森林防火指挥调度系统，其特征在于，所述森林防火指挥中心还包括火情分析模块，所述火情分析模块连接处理器，用于根据监控点的视频图像数据、风速数据和风向数据分析预测火情的发展态势。
8.根据权利要求1所述的基于GIS的森林防火指挥调度系统，其特征在于，所述森林防火指挥中心还包括火灾损失评估模块，用于根据传感器组采集的数据和视频图像数据评估火灾造成的损失。
9.根据权利要求1所述的基于GIS的森林防火指挥调度系统，其特征在于，所述处理器为ARM处理器，所述ARM处理器包括CortexA9芯片。
10.根据权利要求2或3所述的基于GIS的森林防火指挥调度系统，其特征在于，所述终端为计算机、手机或PAD。
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