CN112001304A - 用于光伏电站的野外火情监控方法、终端设备及可读存储介质 - Google Patents

用于光伏电站的野外火情监控方法、终端设备及可读存储介质 Download PDF

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江利军
杨宇
乔硕
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Abstract

本申请适用于消防及通信技术领域，提供了一种用于光伏电站的野外火情监控方法、终端设备及可读存储介质，其中，方法包括：获取监控区域的热成像数据；当根据热成像数据未发现火情时，获取监控区域的地温数据；当根据地温数据未发现火情时，获取监控区域的卫星遥感数据；当根据卫星遥感数据未发现火情时，返回获取监控区域的热成像数据的步骤。本申请实施例提供的用于光伏电站的野外火情监控方法、终端设备及可读存储介质，利用热成像数据和地温数据可以对监控区域进行第一次覆盖监控，利用卫星遥感数据可以对监控区域进行第二次覆盖监控。通过两次覆盖监控，解决了传统的监控技术难以对野外火情的所有监控区域进行全面覆盖的问题。

Description

用于光伏电站的野外火情监控方法、终端设备及可读存储 介质
技术领域
本申请属于消防及通信技术领域，尤其涉及一种用于光伏电站的野外火情监控方法用于光伏电站的野外火情监控方法、终端设备及可读存储介质。
背景技术
野外火情监控存在地形复杂，监测区域广阔、分散等特点，并且监控区域中常常会夹杂村庄、农地、林地等人为干扰因素。一些重要的生产场所，例如光伏电站，一般建设在野外空旷地域。光伏电站的场区范围广、场内杂草灌木丛生，林地与农用地犬牙交错。很多村民秋收后会在本年的秋冬季及下一年的春季整理土地时，将一些杂草及秸秆铲堆放在一起烧毁作为农家肥。另外，祭祖烧纸和烧荒也会产生明火。春季、秋季和冬季干燥多风，如果农家肥、祭祖烧纸、烧荒管控不好，极易引发户外山火。火情一旦越过隔离带进入光伏场区将会很难扑灭。飞火也容易将一些火星吹到光伏场区内，进而引燃干草，如不及时扑救将会酿成火灾。此外，对于光伏场区，如果光伏组件接线及公母插头接线长时间运行，也会发生虚接放电并引起设备自燃，引发电气火灾。传统的监控技术难以覆盖所有监控区域，不能对光伏电站场区周边的野外火情进行有效精准的监控。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供了一种用于光伏电站的野外火情监控方法用于光伏电站的野外火情监控方法、终端设备及可读存储介质，以解决传统的监控技术难以对光伏电站场区周边的野外火情的所有监控区域进行全面覆盖的问题。
根据第一方面，本申请实施例提供了一种用于光伏电站的野外火情监控方法，包括：获取监控区域的热成像数据；当根据所述热成像数据未发现火情时，获取所述监控区域的地温数据；当根据所述地温数据未发现火情时，获取所述监控区域的卫星遥感数据；当根据所述卫星遥感数据未发现火情时，返回所述获取监控区域的热成像数据的步骤。
结合第一方面，在本申请的一些实施例中，在所述获取监控区域的热成像数据的步骤之前，所述用于光伏电站的野外火情监控方法还包括：根据所述监控区域的地形，将所述监控区域划分为热成像监控区域和/或地温监控区域；在所述热成像监控区域内设置热成像监控设备，在所述地温监控区域内设置地温监控设备。
结合第一方面，在本申请的一些实施例中，所述根据所述监控区域的地形，将所述监控区域划分为热成像监控区域和/或地温监控区域的步骤，包括：根据所述监控区域的地形，将所述监控区域划分为多个分区；根据每个所述分区的面积，将每个所述分区设定为热成像监控区域或地温监控区域。
结合第一方面，在本申请的一些实施例中，所述根据每个所述分区的面积，将每个所述分区设定为热成像监控区域或地温监控区域的步骤，包括：当任一所述分区的面积大于或等于预设的面积阈值时，将所述分区设定为热成像监控区域。
结合第一方面，在本申请的一些实施例中，所述根据每个所述分区的面积，将每个所述分区设定为热成像监控区域或地温监控区域的步骤，还包括：当任一所述分区的面积小于预设的面积阈值时，将所述分区设定为地温监控区域。
结合第一方面，在本申请的一些实施例中，在所述根据所述监控区域的地形，将所述监控区域划分为热成像监控区域和/或地温监控区域的步骤之后，所述用于光伏电站的野外火情监控方法还包括：将所述监控区域设定为卫星监控区域。
结合第一方面，在本申请的一些实施例中，在所述根据所述监控区域的地形，将所述监控区域划分为热成像监控区域和/或地温监控区域的步骤之后，所述用于光伏电站的野外火情监控方法还包括：将所述热成像监控区域和所述地温监控区域之间的过度部分设定为卫星监控区域。
根据第二方面，本申请实施例提供了一种终端设备，包括：第一输入单元，用于获取监控区域的热成像数据；第二输入单元，用于获取所述监控区域的地温数据；第三输入单元，用于获取所述监控区域的卫星遥感数据；火情监控单元，用于根据所述热成像数据、所述地温数据和/或所述卫星遥感数据，判断所述监控区域内是否发生火情。
根据第三方面，本申请实施例提供了另一种终端设备，包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面或第一方面任一实施方式所述方法的步骤。
根据第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面或第一方面任一实施方式所述方法的步骤。
本申请实施例提供的用于光伏电站的野外火情监控方法、终端设备及可读存储介质，通过热成像数据、地温数据和卫星遥感数据，对光伏电站监控区域进行全方位的火情检测。利用热成像数据和地温数据可以对监控区域进行第一次覆盖监控，利用卫星遥感数据可以对监控区域进行第二次覆盖监控。通过两次覆盖监控，能够有效覆盖野外需要实施火情监控的全区域，实现精准、全域监控，解决了传统的监控技术难以对光伏电站野外火情的所有监控区域进行全面覆盖的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的用于光伏电站的野外火情监控方法的应用场景示意图；
图2是本申请实施例提供的用于光伏电站的野外火情监控方法的一个具体示例的实现流程示意图；
图3是本申请实施例提供的用于光伏电站的野外火情监控方法的另一个具体示例的实现流程示意图；
图4是本申请实施例提供的终端设备的示意图；
图5是本申请实施例提供的另一终端设备的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
为了说明本申请所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
图1是本申请实施例的应用场景示意图。如图1所示，热成像监控设备101、低温监控设备102和卫星遥感设备103均与服务器100双向通信。热成像监控设备101、低温监控设备102和卫星遥感设备103可以按照预设的时间，向服务器100定期发送对应的火情监控数据。此外，服务器100也可以随时主动搜集数据。服务器100通过向热成像监控设备101、低温监控设备102和/或卫星遥感设备103发送信息采集指令，从而使上述监控设备实时反馈针对光伏电站的火情监控数据，便于管理人员灵活掌握光伏电站监控区域的防火安全情况。
本申请实施例提供了一种用于光伏电站的野外火情监控方法，适用于服务器100。如图2所示，该方法可以包括以下步骤：
步骤S101：获取监控区域的热成像数据。
步骤S102：根据热成像数据判断监控区域是否发生火情。当根据热成像数据未发现火情时，执行步骤S103；当根据热成像数据发现火情时，输出火情报警信号。
步骤S103：获取监控区域的地温数据。
步骤S104：根据地温数据判断监控区域是否发生火情。当根据地温数据未发现火情时，执行步骤S105；当根据地温数据发现火情时，输出火情报警信号。
步骤S105：获取监控区域的卫星遥感数据。
步骤S106：根据卫星遥感数据判断监控区域是否发生火情。当根据卫星遥感数据未发现火情时，返回步骤S101；当根据卫星遥感数据发现火情时，输出火情报警信号。
本申请实施例提供的用于光伏电站的野外火情监控方法，针对光伏电站户外火情监测场区地形复杂，监测区域分散且存在人为干扰因素的情况，汇总多源数据综合判识热源点，并通过短信、语音、报警指示等方式发出预警信息，实现对光伏电站监控区域内火情实时监测与报警。本申请实施例提供的用于光伏电站的野外火情监控方法全面利用热成像监控画面、无线传感器测温数据以及中国气象局国家气象卫星中心提供的卫星影像数据，对光伏电站监控区域实行网格精细化预警。首先，利用热成像数据和地温数据可以对监控区域进行第一次覆盖监控，利用卫星遥感数据可以对监控区域进行第二次覆盖监控。通过两次覆盖监控，能够有效覆盖光伏电站周边需要实施火情监控的全区域，实现精准、全域监控，解决了传统的监控技术难以对光伏电站野外火情的所有监控区域进行全面覆盖的问题。
在一具体实施方式中，如图3所示，还可以在步骤S101之前，增设以下步骤：
步骤S10：根据监控区域的地形，将监控区域划分为热成像监控区域和/或地温监控区域。
具体的，可以先根据监控区域的地形，将监控区域划分为多个分区；然后再根据每个分区的面积，将每个分区设定为热成像监控区域或地温监控区域。当任一分区的面积大于或等于预设的面积阈值时，将该分区设定为热成像监控区域；当任一分区的面积小于预设的面积阈值时，将该分区设定为地温监控区域。在为监控区域划分热成像监控区域和/或地温监控区域后，还可以再为监控区域设置对应的卫星监控区域，从而实现对监控区域的二次覆盖。在实际应用中，可以将整个监控区域全部设定为卫星监控区域；可以仅仅将热成像监控区域和地温监控区域之间的过度部分设定为卫星监控区域，以降低监控成本。
步骤S11：在热成像监控区域内设置热成像监控设备，在地温监控区域内设置地温监控设备。
可以使用热成像双目云台摄像机作为本申请实施例的热成像监控设备。热成像双目云台摄像机集成高性能红外热成像模组和可见光摄像机模组，搭载全方位精密云台，具备网络视频与图片传输功能。可见光摄像机在白天输出全彩色图像，热成像组件可24小时进行图像处理和测温运算，自动识别热源点，当识别到热源点时触发可见光摄像机对热源点聚焦并采集图像。热成像监测技术应用于光伏电站户外火情监控，具有覆盖范围广、可全天监控、技术方案成熟等优势。
此外，可以使用包括分布无线传感网络的地温热感系统作为申请实施例的地温监控设备。地温热感系统涉及传感器测量技术与传感器数据传输技术。主观测站中采集器与传感器通过有线方式连接，通信方式符合工业标准RS485 MODBUS RTU通信协议，采集器完成传感器数据的接收、处理与传输，采集器通过4G无线网络传输数据，采用4G网络为了兼容热成像双目云台摄像机的图像与视频传输需求。无线温度监测装置中测温主机与各个无线温度传感器通过无线LoRa技术连接，LoRa技术具有远距离、低功耗、多节点的特性。测温主机具有数据接收、处理与传输功能，并通过NB-IoT技术将数据传输至服务器100。NB-IoT具有低功耗、广覆盖、大容量的优点，能够满足光伏电站周边的野外防火及通信要求。
本申请实施例中使用的卫星遥感数据可以来源于气象遥感卫星实时监控系统。气象遥感卫星利用气象卫星和陆地资源卫星进行火情监测，是现代户外防火工作中技术含量高的户外火情监测手段。卫星遥感技术还可显示经纬度，在接到火情报警后，相关部门可迅速行动，组织力量前往异常热源点调查，为及时组织力量进行扑救抢夺时间。
本申请实施例提供的用于光伏电站的野外火情监控方法针对监控区域内较大的整块区域，采用热成像双目云台摄像机或地温热感系统进行有效覆盖。热成像双目云台摄像机亦可覆盖部分小片区域。针对众多分散小片区域，采用无线温度监测装置可以有效覆盖。在此基础上，本申请实施例再针对光伏电站的全部监控区域采用卫星实时监控系统进行整体区域的二次再覆盖。卫星实时监控系统与热成像双目云台摄像机均支持设置屏蔽区域，针对现场情况可以定制化配置，可有效减少火情误报、错报的情况发生。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
本申请实施例提供了一种终端设备，如图4所示，该终端设备可以包括：第一输入单元401、第二输入单元402、第三输入单元403和火情监控单元404。
其中，第一输入单元401用于获取光伏电站监控区域的热成像数据；其对应的工作过程可参见上述方法实施例中步骤S101的记载。
第二输入单元402用于获取监控区域的地温数据；其对应的工作过程可参见上述方法实施例中步骤S103的记载。
第三输入单元403用于获取监控区域的卫星遥感数据；其对应的工作过程可参见上述方法实施例中步骤S105的记载。
火情监控单元404用于根据热成像数据、地温数据和/或卫星遥感数据，判断监控区域内是否发生火情；其对应的工作过程可参见上述方法实施例中步骤S102、步骤S104和步骤S106的记载。
图5是本申请实施例提供的另一个终端设备的示意图。如图5所示，该实施例的终端设备500包括：处理器501、存储器502以及存储在所述存储器502中并可在所述处理器501上运行的计算机程序503，例如用于光伏电站的野外火情监控程序。所述处理器501执行所述计算机程序503时实现上述各个用于光伏电站的野外火情监控方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S101至步骤S106。或者，所述处理器501执行所述计算机程序503时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图5所示第一输入单元401、第二输入单元402、第三输入单元403和火情监控单元404的功能。
所述计算机程序503可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器502中，并由所述处理器501执行，以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序503在所述终端设备500中的执行过程。例如，所述计算机程序503可以被分割成同步模块、汇总模块、获取模块、返回模块(虚拟装置中的模块)。
所述终端设备500可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器501、存储器502。本领域技术人员可以理解，图5仅仅是终端设备500的示例，并不构成对终端设备500的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器501可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器502可以是所述终端设备500的内部存储单元，例如终端设备500的硬盘或内存。所述存储器502也可以是所述终端设备500的外部存储设备，例如所述终端设备500上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器502还可以既包括所述终端设备500的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器502用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器502还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于光伏电站的野外火情监控方法，其特征在于，包括：
获取监控区域的热成像数据；
当根据所述热成像数据未发现火情时，获取所述监控区域的地温数据；
当根据所述地温数据未发现火情时，获取所述监控区域的卫星遥感数据；
当根据所述卫星遥感数据未发现火情时，返回所述获取监控区域的热成像数据的步骤。
2.如权利要求1所述的用于光伏电站的野外火情监控方法，其特征在于，在所述获取监控区域的热成像数据的步骤之前，所述用于光伏电站的野外火情监控方法还包括：
根据所述监控区域的地形，将所述监控区域划分为热成像监控区域和/或地温监控区域；
在所述热成像监控区域内设置热成像监控设备，在所述地温监控区域内设置地温监控设备。
3.如权利要求2所述的用于光伏电站的野外火情监控方法，其特征在于，所述根据所述监控区域的地形，将所述监控区域划分为热成像监控区域和/或地温监控区域的步骤，包括：
根据所述监控区域的地形，将所述监控区域划分为多个分区；
根据每个所述分区的面积，将每个所述分区设定为热成像监控区域或地温监控区域。
4.如权利要求3所述的用于光伏电站的野外火情监控方法，其特征在于，所述根据每个所述分区的面积，将每个所述分区设定为热成像监控区域或地温监控区域的步骤，包括：
当任一所述分区的面积大于或等于预设的面积阈值时，将所述分区设定为热成像监控区域。
5.如权利要求4所述的用于光伏电站的野外火情监控方法，其特征在于，所述根据每个所述分区的面积，将每个所述分区设定为热成像监控区域或地温监控区域的步骤，还包括：
当任一所述分区的面积小于预设的面积阈值时，将所述分区设定为地温监控区域。
6.如权利要求2所述的用于光伏电站的野外火情监控方法，其特征在于，在所述根据所述监控区域的地形，将所述监控区域划分为热成像监控区域和/或地温监控区域的步骤之后，所述用于光伏电站的野外火情监控方法还包括：
将所述监控区域设定为卫星监控区域。
7.如权利要求2所述的用于光伏电站的野外火情监控方法，其特征在于，在所述根据所述监控区域的地形，将所述监控区域划分为热成像监控区域和/或地温监控区域的步骤之后，所述用于光伏电站的野外火情监控方法还包括：
将所述热成像监控区域和所述地温监控区域之间的过度部分设定为卫星监控区域。
8.一种终端设备，其特征在于，包括：
第一输入单元，用于获取监控区域的热成像数据；
第二输入单元，用于获取所述监控区域的地温数据；
第三输入单元，用于获取所述监控区域的卫星遥感数据；
火情监控单元，用于根据所述热成像数据、所述地温数据和/或所述卫星遥感数据，判断所述监控区域内是否发生火情。
9.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
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杨敬等: "基于遥感和物联网技术的森林火灾协同监测体系建立", 《湖南林业科技》 *

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