CN111599126B - 一种基于Android架构的森林火险监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种基于Android架构的森林火险监测系统,包括前端数据采集模块、后端处理服务器和Android移动终端,森林面积分化单元用于将整个森林按照地势高低划分为若干个等高线,并且在两个相邻等高线围成的监测面积内划分出若干均匀分布的监控区域;区分命名单元用于将分级关联监测单元命名分类;三维监测地图创建单元用于根据森林面积分化单元和分级监测单元的分布情况创建关于森林火险监控预防的三维立体监测系统;关联预警单元用于将同一高度以及不同高度相邻的所有分级监测单元中建立关联关系;无线定位基准点用于确定每个分级关联监测单元的位置;本方案可以预判火势的移动,从而方便救火的战略调控。
Description
技术领域
本发明实施例涉及火险监测系统技术领域,具体涉及一种基于Android架构的森林火险监测系统。
背景技术
目前大多数火灾报警系统采用壁挂式或悬顶式节点安装方式,以有线的方式回传数据至管理控制中心并响铃报警,但传统的火灾报警设施严重依赖固定线路,在火灾中很容易因线路损坏而失去作用,因而表现出很大的脆弱性,并且系统的探测器分布有限,系统误报率概率较高传统的有线监测方法,需要连接大量的电缆,具有组网复杂、成本高的缺点,不利于远距离监测,尤其难以满足需要根据测试现场实际情况改变测试点位置、增减测试点数目的要求。
随着我国智能手机的飞速发展,以火灾预警技术为核心的消防系统的功能越来越强大,已经成为人们不可或缺的获取信息的重要手段之一。现今,市场上80%的移动设备都是基于Android平台的,Android的各种应用系统将能够在大部分用户的手机中进行安装。森林火灾信息分发系统包括信息采集和信息分发两部分,在森林布置传感器采集信息,再传输至服务器分发至移动设备。
但是现有的移动终端架构的森林火险监测系统还存在的缺陷如下:
(1)监测点位的分布无规律,不均匀,火险监测覆盖率差,导致对于起火点的位置监测不准确;
(2)只根据风向感应器进行火势移动方向的预测,导致预测的准确性差,严重影响扑火灭火的效率。
发明内容
为此,本发明实施例提供一种基于Android架构的森林火险监测系统,以解决现有技术中监测点位的分布无规律,不均匀,火险监测覆盖率差,火势移动方向的预测的准确性差,严重影响扑火灭火的效率的问题。
为了实现上述目的,本发明的实施方式提供如下技术方案:
一种基于Android架构的森林火险监测系统,包括前端数据采集模块、后端处理服务器和Android移动终端,所述前端数据采集模块采集的森林环境数据通过Zigbee网络单元无线传输至所述后端处理服务器,所述后端处理服务器将处理的数据信息分发至所述Android移动终端,所述前端数据采集模块由若干具有拓扑关联关系的分级监测单元组成,还包括:
森林面积分化单元,用于将整个森林按照地势高低划分为若干个等高线,并且在两个相邻等高线围成的监测面积内划分出若干均匀分布的监控区域;
区分命名单元,用于将所述分级关联监测单元按照森林地势高度,并对每个森林地势高度对应监控区域内的所述分级关联监测单元命名分类;
三维监测地图创建单元,用于根据所述森林面积分化单元和所述分级监测单元的分布情况创建关于森林火险监控预防的三维立体监测系统;
关联预警单元,用于将同一高度的所有分级监测单元中建立关联关系,同时将相邻的不同高度对应监控区域内的所述分级监测单元建立关联关系;
无线定位基准点,用于与每个命名分类的所述分级关联监测单元一一对应来确定每个所述分级关联监测单元的位置。
作为本发明的一种优选方案,森林地势从高到低划分的监控区域个数逐渐增加,并且相邻两个所述监测面积划分的监控区域交错排布以实现全覆盖监测。
作为本发明的一种优选方案,在所述三维立体监测系统的三维空间内的不同朝向设置多个风向检测器,所述关联预警单元根据所述风向检测器的实时数据更改对所述分级监测单元预设定的关联关系,所述分级监测单元按照顺风向依次将多个监测节点的建立关联关系并逐步形成网络拓扑关系,来预判火险移动方向。
作为本发明的一种优选方案,所述分级监测单元包括但不限于烟雾传感器、温度传感器和红外火焰探测器,当所述烟雾传感器、温度传感器或红外火焰探测器采集的数据逐步增大时,所述分级监测单元在所述监测森林的三维立体监测系统中的图标颜色变化顺序为绿色、黄色和红色,当所述烟雾传感器、温度传感器和红外火焰探测器采集的数据由最大范围开始减小时,所述分级监测单元在所述监测森林的三维立体监测系统中的图标颜色变化顺序为从红色变为蓝色。
作为本发明的一种优选方案,根据所述监测森林的三维立体监测系统中红色图标、黄色图标和蓝色图标的分布范围计算森林的燃烧面积,同时根据所述分级监测单元由绿色图标变为黄色图标的时间点判断起火点以及起火时间。
作为本发明的一种优选方案,所述后端处理服务器对所述分级监测单元的监测数据的处理步骤为:
所述后端处理服务器根据森林勘测数据将森林面积进行划分,从森林最高地势依次向下做出若干条等高线划分若干个监测区域;
在每个监测区域内的多个固定位置分别部署所述无线定位基准点和所述分级监测单元,建立每个分级监测单元与无线定位基准点的位置对等联系;
根据所述风向检测器的实时数据,沿着顺风向将所有分级监测单元建立关联关系以预判火势的移动范围和移动速度;
所述后端处理服务器采集每个所述Android移动终端的位置,并且确定Android移动终端与发生火灾的位置之间的相对距离。
作为本发明的一种优选方案,所述Android移动终端集成在所述三维立体监测系统中,所述Android移动终端在所述三维立体监测系统中以闪烁图标表示当前的所述Android移动终端位置,所述三维立体监测系统兼容所述Android移动终端的位置信息以及所述分级监测单元检测到的火险分布信息,每个所述Android移动终端在所述三维立体监测系统内观察火势走向和自身位置。
作为本发明的一种优选方案,将森林同一朝向对应的不同等高线上的所述分级监测单元通过网关设备进行监测信息整理并整理后的监测信息统一发送到所述后端处理服务器进行信息整合,多个所述网关设备集成范围的监测数据变化对应火势的移动方向和移动速度。
作为本发明的一种优选方案,所述分级监测单元还包括支撑空芯水泥杆,以及设置在所述支撑空芯杆上方的防火杆,所述防火杆的下端与所述支撑空芯水泥杆的上端之间的空隙通过若干均匀分布的固定隔板连接,所述防火杆和所述支撑空芯水泥杆的内表面之间设有工字载位杆,所述烟雾传感器、温度传感器和红外火焰探测器依次安装在相邻两个所述固定隔板之间的所述工字载位杆外表面,所述防火杆的下端边缘和所述支撑空芯水泥杆的下端边缘设有环形卡槽,上下两个所述环形卡槽之间设有隔热挡板,所述环形卡槽的内壁设有若干均匀分布的啮合切槽,所述支撑空芯水泥杆的内表面设有通过与合所述啮合切槽啮驱动所述环形卡槽旋转的伺服电机。
作为本发明的一种优选方案,所述隔热挡板与所述固定隔板的侧边之间设有挡火幕布,所述挡火幕布的面积与所述隔热挡板的面积相同,两个所述固定隔板之间的空间面积等于所述隔热挡板的面积与所述挡火幕布的面积之和,所述防火杆与所述支撑空芯水泥杆的内壁设有用于支撑所述工字载位杆的挡板,所述支撑空芯水泥杆的内部设有驱动所述工字载位杆缓慢转动的驱动电机。
本发明的实施方式具有如下优点:
(1)本发明在森林监测范围内安装多个均匀交错分布的探测点,在所有探测点之间建立网络拓扑关联关系,并且将所有网络的拓扑关联关系在森林的三维立体监测系统内实时更新显示,这种拓扑关联关系的覆盖面积广,可避免出现监测遗漏位置,便于在火苗初期进行扑火行动;
(2)本发明的探测点之间的网络拓扑关联关系随着火势的移动方向进行即时更改,即本实施方式的网络拓扑关联关系并不是固定一成不变的,而是随着火势的移动方向随时断开并重新建立关联关系,因此通过实时建立的探测点网络拓扑关联关系可以预判火势的移动,从而方便救火的战略调控。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是示例性的,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施方式中的火险监测系统的结构框图;
图2为本发明实施方式的分级监测单元的组成结构框图;
图3为本发明实施方式的分级监测单元的安装结构示意图;
图4为本发明实施方式的隔热挡板转开的结构示意图。
图中:
1-前端数据采集模块;2-后端处理服务器;3-Android移动终端;4-Zigbee网络单元;5-森林面积分化单元;6-区分命名单元;7-三维监测地图创建单元;8-关联预警单元;9-无线定位基准点;10-风向检测器;11-网关设备;12-支撑空芯水泥杆;13-防火杆;14-固定隔板;15-工字载位杆;16-环形卡槽;17-隔热挡板;18-啮合切槽;19-伺服电机;20-挡火幕布;21-挡板;22-驱动电机;
101-分级监测单元;
1011-烟雾传感器;1012-温度传感器;1013-红外火焰探测器。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效,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做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。
如图1和图2所示,本发明提供了一种基于Android架构的森林火险监测系统,本实施方式在森林监测范围内安装多个均匀交错分布的探测点,在所有探测点之间建立网络拓扑关联关系,并且将所有网络的拓扑关联关系在森林的三维立体监测系统内实时更新显示。
一方面这种拓扑关联关系的覆盖面积广,可避免出现监测遗漏位置,便于在火苗初期进行扑火行动,另一方面,本实施方式的探测点之间的网络拓扑关联关系随着火势的移动方向进行即时更改,即本实施方式的网络拓扑关联关系并不是固定一成不变的,而是随着火势的移动方向随时断开并重新建立关联关系,因此通过实时建立的探测点网络拓扑关联关系可以预判火势的移动,从而方便救火的战略调控。
具体包括前端数据采集模块1、后端处理服务器2和Android移动终端3,所述前端数据采集模块1采集的森林环境数据通过Zigbee网络单元4无线传输至所述后端处理服务器2,所述后端处理服务器2将处理的数据信息分发至所述Android移动终端3。
该系统首先通过前端数据采集模块1的传感器节点采集森林环境数据,接着运用Zigbee技术将采集的信息无线传输至后端处理服务器2,然后后端处理服务器2将数据分发至Android移动终端3。若产生险情,在后端处理服务器2上显示具体发生的位置与相关数据参数,方便调度距离起火点最近的工作人员进行扑火行动,迅速采取措施进行扑救,采取行动减少损失。
其中所述前端数据采集模块1由若干具有拓扑关联关系的分级监测单元101组成,每个分级监测单元101即为一个数据采集点,而每个数据采集点检测的数据包括但不限于烟雾检测数据、温度检测数据和红外火焰检测数据,因此也就是说,通过每个分级监测单元101在对应监测区域的监测结果,确定每个监测区域的安全性。
另外,本实施方式的森林火险监测系统还包括森林面积分化单元5、区分命名单元6、三维监测地图创建单元7、关联预警单元8和无线定位基准点9。
森林面积分化单元5用于将整个森林按照地势高低划分为若干个等高线,并且在两个相邻等高线围成的监测面积内划分出若干均匀分布的监控区域。
本实施方式将整个森林监测区域按照不同高度划分的优点为:地势较低的监测区域的平面面积大,而地势较高的监测区域的平面面积小,森林地势从高到低划分的监控区域个数逐渐增加,并且相邻两个所述监测面积划分的监控区域交错排布以实现全覆盖监测,因此将整个森林监测区域按照不同高度划分后,针对不同面积大小的监测区域独立的安装分级监测单元101,实现对每个监测区域的全覆盖式监控。
区分命名单元6用于将所述分级关联监测单元101按照森林地势高度,并对每个森林地势高度对应监控区域内的所述分级关联监测单元101命名分类。
区分命名单元6对每个分级关联监测单元101的具体命名方式为:
按照森林按照地势高低划分为若干个等高线,对相邻两个等高线围成的监测区域命名为A、B、C、D……;
按照顺时针方向,对每个监测区域的分级关联监测单元101命名为A-J1、A-J2、A-J3、A-J4……;B-J1、B-J2、B-J3、B-J4……;
无线定位基准点9用于与每个命名分类的所述分级关联监测单元101一一对应来确定每个所述分级关联监测单元101的位置,无线定位基准点9用于标注每个分级关联监测单元101相对森林起始点的方位角度,以及相对森林起始点的高度范围。
因此通过上述命名方式,每个分级关联监测单元101进行有序的监控,区别于现有技术中零散独立的监测探测器的分布模式,从而方便对每个监测区域的实时监控,以及根据某个监测区域的火势变化预判以及实时监测火势的移动方向,方便提高在对应的移动方向设置隔离带的速度,减少森林燃烧的面积。
三维监测地图创建单元7用于根据所述森林面积分化单元5和所述分级监测单元101的分布情况创建关于森林火险监控预防的三维立体监测系统。
三维监测地图创建单元7先根据森林的卫星图,确定森林的高度和不同高度范围的周向维度,初步建立关于森林的三维立体图,然后将分级监测单元101的分布情况集成在三维立体图上,并且确定每个分级监测单元101对应森林的方位角度,形成一个具有森林火险监控预防的三维立体监测系统。
关联预警单元8用于将同一高度的所有分级监测单元101中建立关联关系,同时将相邻的不同高度对应监控区域内的所述分级监测单元101建立关联关系。
在正常的监控功能时,关联预警单元8将同一高度的所有分级监测单元101中建立关联关系,从而当某一个分级监测单元101发生故障时,则比较容易的找到故障监测单元,方便后期的维护。
而将相邻的不同高度对应监控区域内的所述分级监测单元101建立关联关系,则可以确定火险的起始位置。
综上所述,本实施方式通过三维监测地图创建单元7、关联预警单元8和无线定位基准点9,分别用来确定每个探测点在森林区域内的位置坐标,相对森林起始点的方位和高度,每个分级监测单元101作为一个目标位置,从而方便确定森林起火的起始点,方便快速找到起始点从而快速灭火。
另外,由于多个不同的分级监测单元101之间的网络拓扑关系,当某一个分级监测单元101发生故障失去信号时,通过与其相邻的分级监测单元101的位置,可以方便快速的排查故障探测点的位置,方便后期维修。
在所述三维立体监测系统的三维空间内的不同朝向设置多个风向检测器10,所述关联预警单元8根据所述风向检测器10的实时数据更改对所述分级监测单元101预设定的关联关系,所述分级监测单元101按照顺风向依次将多个监测节点的建立关联关系并逐步形成网络拓扑关系,来预判火险移动方向。
当本实施方式的分级监测单元101将检测的数据实时发送到后端处理服务器2,而后端处理服务器2对所述分级监测单元101的监测数据的处理步骤为:
所述后端处理服务器2根据森林勘测数据将森林面积进行划分,从森林最高地势依次向下做出若干条等高线划分若干个监测区域;
在每个监测区域内的多个固定位置分别部署所述无线定位基准点9和所述分级监测单元101,建立每个分级监测单元101与无线定位基准点9的位置对等联系;
根据所述风向检测器10的实时数据,沿着顺风向将所有分级监测单元101建立关联关系以预判火势的移动范围和移动速度;
所述后端处理服务器2采集每个所述Android移动终端3的位置,并且确定Android移动终端3与发生火灾的位置之间的相对距离。
当后端处理服务器2判断分级监测单元101监测数据异常发生火灾时,则断开关联预警单元8对分级监测单元101的预关联操作,然后后端处理服务器2根据风向检测器10监测到的风向流动,则将所有的分级监测单元101按照与风向检测器10监测到的风流方向进行二次重组关联,并且根据分级监测单元101的监测数据实时修订二次重组关联关系,从而起到火势移动方向预测的作用。
预测火势移动方向后,通过对火势范围进行侧向灭火,以及火势移动前方进行隔离带设置和其他灭火方式,将其他可燃物隔离,逐步缩小起火圈,从而方便快速的设定灭火策略,提高灭火行动速度。
将森林同一朝向对应的不同等高线上的所述分级监测单元101通过网关设备11进行监测信息整理并整理后的监测信息统一发送到所述后端处理服务器2进行信息整合,多个所述网关设备11集成范围的监测数据变化对应火势的移动方向和移动速度,本实施方式通过网关设备11将每个分级监测单元101的监测数据进行整理发送,可缩减后端处理服务器2的接收端口,提高数据传输的稳定性。
分级监测单元101包括但不限于烟雾传感器1011、温度传感器1012和红外火焰探测器1013,当所述烟雾传感器1011、温度传感器1022或红外火焰探测器1013采集的数据逐步增大时,所述分级监测单元101在所述监测森林的三维立体监测系统中的图标颜色变化顺序为绿色、黄色和红色,也就是说,当每个分级监测单元101对应监测区域的烟雾检测数据、温度检测数据或者红外火焰监测数据为正常范围时,则分级监测单元101在三维立体监测系统中的颜色为绿色,一旦出现分级监测单元101的传感器节点出现检测数据增大,则分级监测单元101在三维立体监测系统中的颜色逐渐由绿色变为黄色,最终起火范围较大时变为红色。
当所述烟雾传感器1011、温度传感器1012和红外火焰探测器1013采集的数据由最大范围开始减小时,所述分级监测单元101在所述监测森林的三维立体监测系统中的图标颜色变化顺序为从红色变为蓝色。
由于本实施方式增加了对分级监测单元101的保护机构,当森林起火温度高于烟雾传感器1011、温度传感器1012和红外火焰探测器1013的安全工作值时,则通过保护机构对每个传感器进行隔离保护,从而避免高温损坏监测传感器。
因此当分级监测单元101被隔离保护后,其监测数据将逐渐的变小且低于起火温度,本实施方式为了区分被隔离保护的分级监测单元101和正在燃烧区域的分级监测单元101,将监测到火势后被隔离保护的分级监测单元101的图标设为蓝色,根据三维立体监测系统上的分级监测单元101的图标颜色,可识别森林起火的初始位置,以及森林起火的范围,从而方便救火消防员找到起火点并顺着起火点进行灭火操作。
根据所述监测森林的三维立体监测系统中红色图标、黄色图标和蓝色图标的分布范围计算森林的燃烧面积,同时根据所述分级监测单元101由绿色图标变为黄色图标的时间点判断起火点以及起火时间。
所述Android移动终端3集成在所述三维立体监测系统中,所述Android移动终端3在所述三维立体监测系统中以闪烁图标表示当前的所述Android移动终端3位置,所述三维立体监测系统兼容所述Android移动终端3的位置信息以及所述分级监测单元101检测到的火险分布信息,每个所述Android移动终端3在所述三维立体监测系统内观察火势走向和自身位置。
本实施方式的后端处理服务器2将三维立体监测系统发送到对应每个人的Android移动终端3,每个Android移动终端3可自行选择加入三维立体监测系统内,后端处理服务器2识别Android移动终端3相对三维立体监测系统的位置,实现火势移动和人员移动的双向监控,每个人通过Android移动终端3自行查看火势的移动方向和移动速度,以及自己在火势中的相对位置,从而救火消防员在灭火时可实时观察火势移动方向,保证救火消防员的安全性。
根据上述,当分级监测单元101监测到温度大于安全工作温度时,则需要隔离保护分级监测单元101的传感器,众所周知,每年的森林都会发生多次火灾,本实施方式的隔离保护机构可以避免传感器损坏造成的分级监测单元101维护安装劳动力,减少森林火险监测系统的成本。
如图3和图4所示,分级监测单元101还包括支撑空芯水泥杆12,以及设置在所述支撑空芯杆12上方的防火杆13,所述防火杆13的下端与所述支撑空芯水泥杆12的上端之间的空隙通过若干均匀分布的固定隔板14连接,所述防火杆13和所述支撑空芯水泥杆12的内表面之间设有工字载位杆15,所述烟雾传感器1011、温度传感器1012和红外火焰探测器1013依次安装在相邻两个所述固定隔板14之间的所述工字载位杆15外表面。
支撑空芯水泥杆12和防火杆13本身的表面均涂覆有耐高温涂层,具有很好重复耐高温性,在正常情况下,烟雾传感器1011、温度传感器1012和红外火焰探测器1013安装在两个固定隔板14之间空隙内进行监测工作。
为了确保烟雾传感器1011、温度传感器1012和红外火焰探测器1013可以实现360°循环式的全方位监测,本实施方式的所述防火杆13与所述支撑空芯水泥杆12的内壁设有用于支撑所述工字载位杆15的挡板21,所述支撑空芯水泥杆12的内部设有驱动所述工字载位杆15缓慢转动的驱动电机22。
驱动电机22驱动工字载位杆15转动,则烟雾传感器1011、温度传感器1012和红外火焰探测器1013顺次在两个固定隔板14之间空隙内进行监测工作,从而提高火险监测的即时性和准确性。
所述防火杆13的下端边缘和所述支撑空芯水泥杆12的下端边缘设有环形卡槽16,上下两个所述环形卡槽16之间设有隔热挡板17,所述环形卡槽16的内壁设有若干均匀分布的啮合切槽18,所述支撑空芯水泥杆12的内表面设有通过与合所述啮合切槽18啮驱动所述环形卡槽16旋转的伺服电机19。
一般来说,为了提高烟雾传感器1011、温度传感器1012和红外火焰探测器1013的监测广角范围,固定隔板14的宽度均比较小,从而降低烟雾传感器1011、温度传感器1012和红外火焰探测器1013监测过程中被隔断的时间。
一旦发生火灾,且温度持续上升至安全工作温度,则驱动电机22将烟雾传感器1011、温度传感器1012和红外火焰探测器1013转动至固定隔板14位置后停止转动,且伺服电机19驱动环形卡槽16旋转,将隔热挡板17从固定隔板14的内侧转出,并转动至两个固定隔板14之间的空隙处进行隔热操作。
为了保证完全将两个固定隔板14之间的空隙处隔离,本实施方式在所述隔热挡板17与所述固定隔板14的侧边之间设有挡火幕布20,所述挡火幕布20的面积与所述隔热挡板17的面积相同,并且两个所述固定隔板14之间的空间面积等于所述隔热挡板17的面积与所述挡火幕布20的面积之和,即两个固定隔板14之间的空隙宽度为固定隔板14宽度的两倍,因此本实施方式通过挡火幕布20与所述隔热挡板17完全将两个固定隔板14之间的空隙进行覆盖隔热。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
Claims (7)
1.一种基于Android架构的森林火险监测系统,包括前端数据采集模块(1)、后端处理服务器(2)和Android移动终端(3),所述前端数据采集模块(1)采集的森林环境数据通过Zigbee网络单元(4)无线传输至所述后端处理服务器(2),所述后端处理服务器(2)将处理的数据信息分发至所述Android移动终端(3),其特征在于,所述前端数据采集模块(1)由若干具有拓扑关联关系的分级监测单元(101)组成,还包括:
森林面积分化单元(5),用于将整个森林按照地势高低划分为若干个等高线,并且在两个相邻等高线围成的监测面积内划分出若干均匀分布的监控区域;
区分命名单元(6),用于将所述分级监测单元(101)按照森林地势高度,并对每个森林地势高度对应监控区域内的所述分级监测单元(101)命名分类;
三维监测地图创建单元(7),用于根据所述森林面积分化单元(5)和所述分级监测单元(101)的分布情况创建关于森林火险监控预防的三维立体监测系统;
关联预警单元(8),用于将同一高度的所有分级监测单元(101)中建立关联关系,同时将相邻的不同高度对应监控区域内的所述分级监测单元(101)建立关联关系;
无线定位基准点(9),用于与每个命名分类的所述分级监测单元(101)一一对应来确定每个所述分级监测单元(101)的位置;
在所述三维立体监测系统的三维空间内的不同朝向设置多个风向检测器(10),所述关联预警单元(8)根据所述风向检测器(10)的实时数据更改对所述分级监测单元(101)预设定的关联关系,所述分级监测单元(101)按照顺风向依次将多个监测节点的建立关联关系并逐步形成网络拓扑关系,来预判火险移动方向;
所述分级监测单元(101)还包括支撑空芯水泥杆(12),以及设置在所述支撑空芯水泥杆(12)上方的防火杆(13),所述防火杆(13)的下端与所述支撑空芯水泥杆(12)的上端之间的空隙通过若干均匀分布的固定隔板(14)连接,所述防火杆(13)和所述支撑空芯水泥杆(12)的内表面之间设有工字载位杆(15),所述烟雾传感器(1011)、温度传感器(1012)和红外火焰探测器(1013)依次安装在相邻两个所述固定隔板(14)之间的工字载位杆(15)外表面,所述防火杆(13)的下端边缘和所述支撑空芯水泥杆(12)的下端边缘设有环形卡槽(16),上下两个所述环形卡槽(16)之间设有隔热挡板(17),所述环形卡槽(16)的内壁设有若干均匀分布的啮合切槽(18),所述支撑空芯水泥杆(12)的内表面设有通过与合所述啮合切槽(18)啮驱动所述环形卡槽(16)旋转的伺服电机(19);
所述隔热挡板(17)与所述固定隔板(14)的侧边之间设有挡火幕布(20),所述挡火幕布(20)的面积与所述隔热挡板(17)的面积相同,并且两个所述固定隔板(14)之间的空间面积等于所述隔热挡板(17)的面积与所述挡火幕布(20)的面积之和,所述防火杆(13)与所述支撑空芯水泥杆(12)的内壁设有用于支撑所述工字载位杆(15)的挡板(21),所述支撑空芯水泥杆(12)的内部设有驱动所述工字载位杆(15)缓慢转动的驱动电机(22)。
2.根据权利要求1所述的一种基于Android架构的森林火险监测系统,其特征在于,森林地势从高到低划分的监控区域个数逐渐增加,并且相邻两个所述监测面积划分的监控区域交错排布以实现全覆盖监测。
3.根据权利要求2所述的一种基于Android架构的森林火险监测系统,其特征在于,所述分级监测单元(101)包括但不限于烟雾传感器(1011)、温度传感器(1012)和红外火焰探测器(1013),当所述烟雾传感器(1011)、温度传感器(1012)或红外火焰探测器(1013)采集的数据逐步增大时,所述分级监测单元(101)在监测森林的三维立体监测系统中的图标颜色变化顺序为绿色、黄色和红色,当所述烟雾传感器(1011)、温度传感器(1012)和红外火焰探测器(1013)采集的数据由最大范围开始减小时,所述分级监测单元(101)在所述监测森林的三维立体监测系统中的图标颜色变化顺序为从红色变为蓝色。
4.根据权利要求3所述的一种基于Android架构的森林火险监测系统,其特征在于,根据所述监测森林的三维立体监测系统中红色图标、黄色图标和蓝色图标的分布范围计算森林的燃烧面积,同时根据所述分级监测单元(101)由绿色图标变为黄色图标的时间点判断起火点以及起火时间。
5.根据权利要求4所述的一种基于Android架构的森林火险监测系统,其特征在于,所述后端处理服务器(2)对所述分级监测单元(101)的监测数据的处理步骤为:
所述后端处理服务器(2)根据森林勘测数据将森林面积进行划分,从森林最高地势依次向下做出若干条等高线划分若干个监测区域;
在每个监测区域内的多个固定位置分别部署所述无线定位基准点(9)和所述分级监测单元(101),建立每个分级监测单元(101)与无线定位基准点(9)的位置对等联系;
根据所述风向检测器(10)的实时数据,沿着顺风向将所有分级监测单元(101)建立关联关系以预判火势的移动范围和移动速度;
所述后端处理服务器(2)采集每个所述Android移动终端(3)的位置,并且确定Android移动终端(3)与发生火灾的位置之间的相对距离。
6.根据权利要求5所述的一种基于Android架构的森林火险监测系统,其特征在于,所述Android移动终端(3)集成在所述三维立体监测系统中,所述Android移动终端(3)在所述三维立体监测系统中以闪烁图标表示当前的所述Android移动终端(3)位置,所述三维立体监测系统兼容所述Android移动终端(3)的位置信息以及所述分级监测单元(101)检测到的火险分布信息,每个所述Android移动终端(3)在所述三维立体监测系统内观察火势走向和自身位置。
7.根据权利要求1所述的一种基于Android架构的森林火险监测系统,其特征在于,将森林同一朝向对应的不同等高线上的所述分级监测单元(101)通过网关设备(11)进行监测信息整理并整理后的监测信息统一发送到所述后端处理服务器(2)进行信息整合,多个所述网关设备(11)集成范围的监测数据变化对应火势的移动方向和移动速度。
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