CN112419644A - 一种森林火灾应急救援风速风向监测预警系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于森林火灾应急救援监测预警技术领域，公开了一种森林火灾应急救援风速风向监测预警系统，它包括监测模块、中央控制模块、通讯模块、救援模块、预警模块和PC终端；监测模块的输出端与通讯模块的输入端连接，通讯模块与中央控制模块双向连接；通讯模块的输出端与救援模块、预警模块的输入端和PC终端连接；本发明还公开了上述一种森林火灾应急救援风速风向监测预警系统的方法。本发明用于对森林进行防火预警监测，提取有效救援方案，通过增设烟火采集模块、风向采集模块和风速监测模块，对监测到的森林区域进行实时检测，既能对森林进行防火预警监测，又能对风速风向进行实时记录，为应急救援提供救援参数。

Description

一种森林火灾应急救援风速风向监测预警系统及方法

技术领域

本发明属于森林火灾应急救援监测预警技术领域，具体涉及一种森林火灾应急救援风速风向监测预警系统及方法。

背景技术

森林火灾，是指失去人为控制，在林地内自由蔓延和扩展，对森林、森林生态系统和人类带来一定危害和损失的林火行为。森林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，是火灾的一种。

森林火灾会对生态环境及周边人员的生命财产安全构成极大的损害，目前，对于森林火灾的预警分为地面巡护和航空巡护，地面巡护主要是通过人力实现，但其成本高且观察范围小；航空巡护虽然巡护视野宽、机动性大，但是易受天气影响，成本高昂。因此目前的森林巡护方法不仅成本高，且预警存在一定滞后性。而且目前的森林巡护方法中无法实时对火灾监测，并判断森林火灾中的风向和风速，增大了救援的难度。如果森林中发生火灾，森林火灾的风向和风速有可能随时转变，在救援过程中，风力变化后可能会引起林火爆燃和火线改变，无法判断大火的蔓延方向，因此为保障生态，减小森林火灾的危害，结合现代科学技术进行森林火灾应急救援和预警具有重要意义。

发明内容

为了解决现有技术所存在的上述问题，本发明的目的是要提供一种森林火灾应急救援风速风向监测预警系统及方法，通过设置烟火采集模块、风向采集模块和风速监测模块，对监测到的森林区域进行实时检测，既能对森林进行防火预警监测，又能对风速风向进行实时记录，为应急救援提供救援参数，提取有效救援方案。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种森林火灾应急救援风速风向监测预警系统，它包括监测模块、中央控制模块、通讯模块、救援模块、预警模块和PC终端；

所述监测模块的输出端与通讯模块的输入端连接，所述通讯模块与中央控制模块双向连接；所述通讯模块的输出端与救援模块、预警模块的输入端和PC终端连接；

所述通讯模块用于接收监测模块采集的信息，进行处理后发送至中央控制模块、救援模块和PC终端；所述中央控制模块接收到监测模块采集的信息后，通过通讯模块向救援模块、预警模块发送控制命令；所述预警模块接收中央控制模块发送的控制命令后，进行预警处理，所述救援模块接收中央控制模块发送的控制命令后，启动应急救援处理；

所述监测模块包括烟火采集模块、风向采集模块和风速监测模块，所述烟火采集模块包括红外摄像头、热成像摄像机、无线烟火探测器，所述风向采集模块包括风向检测器，所述风速监测模块包括风速传感器。

作为限定，所述中央控制模块包括存储模块、输入模块、信号接收模块和PLC模块；所述信号接收模块的输入端与通讯模块的输出端连接，用于接收通讯模块传输的信号，所述信号接收模块的输出端与存储模块的输入端连接；

所述输入模块的输出端与存储模块的输入端连接，输入模块用于预设森林火灾应急救援的预警参数，存储模块用于储存森林火灾应急救援的预警参数；当监测模块采集的信号与中央控制模块的预警参数相同或超过预警参数时，中央控制模块通过通讯模块向救援模块、预警模块发送控制命令；

所述PLC模块包括CPU、指令及数据内存、输入/输出接口、电源、数字模拟转换器，PLC模块用于向救援模块、预警模块发送控制命令。

作为第二种限定，所述救援模块包括地图分割模块、灾害区域确定模块、时间计算模块和救援路径划分模块；救援模块接收中央控制模块发送的控制命令后，启动地图分割模块、灾害区域确定模块、时间计算模块和救援路径划分模块。

作为第三种限定，所述风速传感器为485型风速传感器，采用标准ModBus-RTU通信协议，量程为0～60m/s，分辨率为0.1m/s。

作为第四种限定，所述红外摄像头包括用于检测环境光照度的光线检测模块，所述光线检测模块包括多个扫描线、多个读取线以及多个光感测元件，每一光感测元件耦接该多个扫描线的一者以及该多个读取线的一者，该光线检测方法包括：同时开启该多个扫描线的至少两者，用以开启该多个光感测元件中的多个耦接的光感测元件。

作为第五种限定，所述救援模块根据监测模块采集到的视频影像、热成像、温度数据，通过灾害区域确定模块确定火灾地点后计算出不可达区域，使用地图分割模块对火灾影响区域对应地图进行分割，并通过救援路径划分模块对路径进行划分，生成新的路径分层图，然后利用时间计算模块计算行走轨迹时间表，最后在PC终端根据风速、风向数据进行实时监测，选择最优路径进行救援。

本发明还提供了采用上述森林火灾应急救援风速风向监测预警系统的一种方法，包括以下步骤：

S1：森林火灾应急救援的预警参数设定，通过中央控制模块对森林火灾应急救援的预警参数进行控制指令预设并存储，所述森林火灾应急救援的预警参数包括视频影像、热成像、温度数据；

S2：传输数据，监测模块将采集的信息传输给中央控制模块、救援模块和PC终端；

S3：对比数据，利用中央控制模块将监测模块采集的信息和森林火灾应急救援的预警参数进行对比，低于森林火灾应急救援的预警参数，则不做处理，超过或等于森林火灾应急救援的预警参数，则通过预警模块进行预警处理，并通过救援模块进行应急救援处理；

S4：预警处理，预警模块接收中央控制模块发送的控制命令后，向监测的环境区域附近发出预警；

S5：应急救援处理，救援模块接收中央控制模块发送的控制命令后，利用监测模块采集的信息，选择最优路径进行救援。

作为限定，步骤S5中，选择最优路径进行救援的步骤包括：

救援模块利用监测模块传输后的信息，确定火灾地点后计算出不可达区域，并对火灾影响区域对应地图进行分割，然后对路径进行划分，生成新的路径分层图，并计算行走轨迹时间表，最后在PC终端根据风速、风向数据进行实时监测，指挥救援人员选择最优路径进行救援。

本发明由于采用了上述的技术方案，其与现有技术相比，所取得的技术进步在于：

(1)本发明通过在中央控制模块中预设森林火灾应急救援的预警参数，与监测模块采集到的视频影像、热成像、温度数据进行对比，判断是否发生森林火灾；

(2)本发明通过设置烟火采集模块、风向采集模块和风速监测模块，对监测到的森林区域进行实时检测，既能对森林进行防火预警监测，又能对风速风向进行实时测量和记录，为应急救援提供救援参数，提取有效救援方案；

(3)本发明解决了人工地面巡护的局限性，同时也降低了因航空巡护带来的高成本以及预警滞后的可能性。

本发明属于森林火灾应急救援监测预警技术领域，用于对森林进行防火预警监测，提取有效救援方案。

附图说明

图1为本发明实施例1的系统框图；

图2为本发明实施例2的方法流程示意图；

图3为本发明实施例2中LSTM复网络风速风向预测的流程图；

图4为本发明实施例2中LSTM复合网络的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1一种森林火灾应急救援风速风向监测预警系统

如图1所示，本实施例包括监测模块、中央控制模块、通讯模块、救援模块、预警模块和PC终端；监测模块的输出端与通讯模块的输入端连接，通讯模块与中央控制模块双向连接；通讯模块的输出端与救援模块、预警模块的输入端和PC终端连接；

其中通讯模块采用以TMS320C6203芯片为核心的电路，用于接收监测模块采集的信息，进行处理后发送至中央控制模块、救援模块和PC终端；中央控制模块接收到监测模块采集的信息后，通过通讯模块向救援模块、预警模块发送控制命令；预警模块采用以IntelH310芯片为核心的电路，接收中央控制模块发送的控制命令后，进行预警处理，救援模块接收中央控制模块发送的控制命令后，启动应急救援处理；

本实施例中，监测模块包括烟火采集模块、风向采集模块和风速监测模块，其中，烟火采集模块包括红外摄像头、热成像摄像机、无线烟火探测器，风向采集模块包括风向检测器，风速监测模块包括风速传感器，监测模块用于采集视频影像、热成像、温度、风速、风向数据。

其中，红外摄像头包括用于检测环境光照度的光线检测模块，光线检测模块包括多个扫描线、多个读取线以及多个光感测元件，每一光感测元件耦接该多个扫描线的一者以及该多个读取线的一者，该光线检测方法包括：同时开启该多个扫描线的至少两者，用以开启该多个光感测元件中的多个耦接的光感测元件。

风速传感器为485型风速传感器，采用标准ModBus-RTU通信协议，接入方便，量程为0～60m/s，分辨率为0.1m/s，防电磁干扰处理，采用底部出线方式，完全杜绝插头橡胶垫老化问题，长期使用仍然防水，采用高性能进口轴承，转动阻力小，测量精确，设备结构及重量经过精心设计及分配，转动惯量小，响应灵敏。

本实施例中，中央控制模块采用以Intel2716芯片为核心的电路，包括存储模块、输入模块、信号接收模块和PLC模块；其中信号接收模块的输入端与通讯模块的输出端连接，用于接收通讯模块传输的信号，信号接收模块的输出端与存储模块的输入端连接。输入模块的输出端与存储模块的输入端连接，输入模块用于预设森林火灾应急救援的预警参数，存储模块用于储存森林火灾应急救援的预警参数；当监测模块采集的信号与中央控制模块的预警参数相同或超过预警参数时，中央控制模块通过通讯模块向救援模块、预警模块发送控制命令。PLC模块包括CPU、指令及数据内存、输入/输出接口、电源、数字模拟转换器，PLC模块用于向救援模块、预警模块发送控制命令。

本实施例中，救援模块包括地图分割模块、灾害区域确定模块、时间计算模块和救援路径划分模块；救援模块接收中央控制模块发送的控制命令后，启动地图分割模块、灾害区域确定模块、时间计算模块和救援路径划分模块。

其中，救援模块根据监测模块采集到的视频影像、热成像、温度、风速、风向数据，通过灾害区域确定模块确定火灾地点后计算出不可达区域，通过地图分割模块对火灾影响区域对应地图进行分割，并通过救援路径划分模块对路径进行划分，生成新的路径分层图，然后利用时间计算模块计算行走轨迹时间表，最后在PC终端根据风速、风向数据进行实时监测，选择最优路径进行救援。

实施例2一种森林火灾应急救援风速风向监测预警方法

如图2所示，本实施例根据实施例1提供了一种森林火灾应急救援风速风向监测预警方法，包括以下步骤：

S1：森林火灾应急救援的预警参数设定，通过中央控制模块中的输入模块对森林火灾应急救援的预警参数进行控制指令预设并存储到存储模块，其中火灾应急救援的预警参数包括视频影像、热成像、温度数据，而且由于不同森林气象特征不一，火灾应急救援的预警参数因地域会相应变化；

S2：传输数据，监测模块将采集的信息传输给中央控制模块、救援模块和PC终端，包括视频影像、热成像、温度、风速、风向数据；

S3：对比数据，利用中央控制模块将监测模块采集的信息和森林火灾应急救援的预警参数进行对比，低于森林火灾应急救援的预警参数，则不做处理，超过或等于森林火灾应急救援的预警参数，则通过预警模块进行预警处理，并通过救援模块进行应急救援处理；

S4：预警处理，预警模块接收中央控制模块发送的控制命令后，向监测的环境区域附近发出预警；

S5：应急救援处理，救援模块接收中央控制模块发送的控制命令后，利用监测模块传输后的信息，通过灾害区域确定模块确定火灾地点后计算出不可达区域，通过地图分割模块对火灾影响区域对应地图进行分割，然后通过救援路径划分模块对路径进行划分，生成新的路径分层图，如公路、步行路、水路等，并通过时间计算模块计算行走轨迹时间表；最后在PC终端根据风速、风向数据进行实时监测，指挥救援人员选择最优路径进行救援；

其中，本步骤中，灾害区域确定模块计算灾害影响区域面积公式为：

S₂＝(1+γ)S₁；

S.T.0≤|θ∧|≤π；

v＝∝v₀；

其中，S₂为最终森林火灾的受灾影响范围，R₀为初始火灾半径，v为火灾蔓延速度，与风速v₀成正比，t为时间，k为蔓延影响因子，θ为扇形的角度，θ^Λ为扇形外区域与风向的夹角，S₁为扇形面积，γ为蔓延系数；

本步骤中，地图分割模块是将目标区域构建出地图模型，包括水路、陆路与空间路线，并对灾害事发地点进行记录；

本步骤中，救援路径划分模块，首先是对路径进行分层，具体为：

步行路，具体信息包括路质(水泥路、泥土、石板)和经纬度描述；

铁路，具体信息包括经纬度描述；

公路，具体信息包括路宽，车速，等级经纬度描述；

河流，具体信息包括，水流方向，速度和经纬度描述；

上坡，具体信息包括落差，经纬度描述；

下坡，具体信息包括落差，经纬度描述；

沟渠，具体信息包括宽度，深度，灾害时可通过性与经纬度描述；

桥梁，具体信息包括宽度，最大承重，等级，包括小车道，公路桥，铁路桥和对应经纬度描述；

救援点，具体信息包括疏通率，可停留时间，可容纳人数与经纬度描述；

安全点，具体信息包括安全等级，面积，疏通率，可停留时间，可容纳人和经纬度；

然后在地图分割模块构造好的地图模型上按标尺计算直线距离，直线路径。扫描各个路径点之间的短距离，找出两点，为规划点。判断规划模式，确定规划难度和时间，使原本不通的路径经过一些规划工具的辅助变成可行路径。规划模式包括下滑，上攀，渡河，铁路，空运等，规划工具包括滑绳，船，救生圈，汽车，直升机等。根据规划点产生的应急需求，计算出各个救援点到达规划点和规划所需时间，表示为：

T_mn＝min[d_mn/v_mn,max(d_mj/v_mj,t)+d_jn/v_jn]；

T_ni＝min(d_ni/v_ni,d_nj/v_nj+d_ji/v_ji)；

min(∑(T_mn+T_ni))；

S.T.t(m,n,i,j)＜T_m,n,i,j；

其中，i为安全点的编号，j为规划点的编号，m为救援点编号，n为事故地编号。T_mn为编号为m的救援点到达编号为n的事故地的时间，v_mn为编号为m的救援点到达编号为n的事故地的平均速度，d_mn为编号为m的救援点到达编号为n的事故地的距离；T_ni为编号为n的事故地到达编号为i的安全点时间，t(_m,n,i,j)表示车辆在路途中行驶的时刻，T_m,n,i,j表示这些路途可行驶时间段，考虑到一些不可避免的因素，有些路段可能在某些时间段不可以行驶，所以限制车辆行驶必须在路途可行驶时间内完成任务；

根据规划点所产生的需求，建立时间段-路径规划连通模型。计算规划所需时间，取用时最少的方案，补充规划后援路径划分模块连通图模型。

本步骤中，时间计算模块是以时间为权值，根据救援路径划分模块连通图模型的路径状况，并计算出时间，取时间总合最小的那条路径作为最优路径，并计算轨迹时间表；

其中，灾害处理时间营救汇聚时间＝MAX(多路到汇聚点的时间求最大，救援队到达汇聚点的时间)；

最终时间＝MAX(多路达到救援点的时间求最大)+临时修正时间；

配对规划所需时间设定阈值，制定配对函数为：

t_mj-t_j≤t_d；

其中，t_mj为救援点m到规划点所用时间，t_j为规划j处所需规划时间，t_d为车辆在规划点等待规划完成时间。

本步骤中，通过时间计算模块计算出最优路径后，在PC终端根据风速、风向数据进行实时监测，是通过建立基于长短期记忆神经网络(LSTM)的空间—风力—时间预测模型对风速、风向进行预测，根据风向在空间中随时间推移的实时方向与下一时刻预测方向，风速在空间中的随时间的实时变化力度与下一时刻预测力度，指挥人员对救援人员进行相应指挥，指挥救援人员选择安全最优路径进行救援，以避免风力变化后引起林火爆燃和火线改变，对救援人员造成伤害；如图3所示，基于LSTM网络的风速风向预测方法步骤如下：

步骤一：构造LSTM复合网络，将LSTM网络的输出作为线性回归网络的输入，得到LSTM复合网络；

其中，LSTM网络对数据具有长期记忆性，充分考虑了数据的时间相关性，可以根据当前状态自动调整历史信息对当前预测的贡献，线性回归网络再利用LSTM网络的输出进行预测；如图4所示为采用的LSTM复合网络的结构示意图；

步骤二：通过监测模块获取LSTM复合网络的训练集数据和测试集数据：

将风力数据集中70％的数据作为训练样本集，其余数据作为测试样本集，使用MinMaxscaler对训练样本集和测试样本集进行放缩，得到处理后训练样本集V和测试样本集T；其中风力数据集包括风速、风向数据；

采用滑动窗口方法，令窗口长度为p，每次的滑动步数为1，从V中提取长度为p的连续数据，并将其作为LSTM复合网络的训练集X_train，提取第p+1个数据作为X_train的标签Y_train，同时从T中提取长度为p的连续数据，并将其作为LSTM复合网络的测试集X_test，提取第p+1个数据作为X_test的标签Y_test，将训练集和测试集作为放缩历史数据；本实施例中取p＝10；

步骤三：对LSTM复合网络进行训练：

将LSTM网络的输出h₀和元胞状态C₀初始化为0；设置LSTM网络输入层神经元个数为i+1，隐藏层、输入门、忘记门和输出门神经元的个数均为i；本实例中i＝128；

设置LSTM复合网络的训练迭代次数为M，误差目标值为Acc，训练误差值为err，其中M＝1，2，3…M_max，M_max为预设值，Acc是训练好的LSTM复合网络要达到的误差阈值，err是初始化的LSTM复合网络的误差值，可以取无穷大；本实施例中M＝300，风向Acc＝25，风速Acc＝1.5，err＝10000；

将训练集X_train和初始化的h₀输入到LSTM复合网络中，计算LSTM的输出值h，得到放缩后的预测结果Y_train-pre；

将训练集X_train和初始化的h₀作为一个整体，分别输入LSTM网络的隐藏层、输入门、忘记门和输出门中，得到t时刻LSTM网络隐藏层的输出值C’，输入门的输出值i_t、忘记门的输出值f_t和输出门的输出值O_t，其中：

f_t＝σ(w_f·[h_t-1,x_t]+b_f)；

i_t＝σ(W_t·[h_t-1,x_t]+b_i)；

O_t＝δ(w_o·[h_t-1,x_t]+b_o)；

C’_t＝tanh(W_c·[h_t-1,x_t]+b_c)；

其中，W_c和b_c分别表示LSTM网络隐藏层的权重矩阵和偏差量；w_f和b_f分别表示忘记门的权重矩阵和偏差量；W_i和偏置b_i分别表示输入门的权重矩阵和偏差量；w_o和b_o分别表示输出门的权重矩阵和偏差量；激励函数h_t-1表示t-1时刻网络的输出值；x_t表示t时刻网络的输入值；

计算t时刻的元胞状态C_t，表示为C_t＝f_t*C_t-1+i_t*C’_t；

其中，C_t-1表示t-1时刻的单元状态；

采用tanh函数对C_t进行变换，得到t时刻的双曲正切元细胞状态tanhc_t，并将tanhc_t和O_t的积作为LSTM网络的输出值h_t；

采用自适应矩估计优化算法，通过Y_train-pre和Y_train对LSTM复合网络进行微调，实现对网络参数权重的更新；

采用平均绝对误差评估方法，通过通过Y_train-pre和Y_train计算LSTM复合神经网络的的预测误差Acct_rain，并判断Acc_train<err是否成立，若成立将Acc_train赋给err，否则令M＝M+1重复步骤三，当M＝MAX时所对应的LSTM复合网络作为训练好的LSTM复合网络；

步骤四：对训练好的LSTM网络进行优化

将测试集X_test输入到训练好的LSTM复合网络中，得到放缩后风力预测结果Y_pre，采用平均绝对误差评估方法，通过Y_pre和Y_test计算训练好的LSTM复合网络的预测误差Acc_pre，判断Acc_pre>Acc是否成立，若是，调整M，并返回执行步骤三，否则，执行步骤五；

步骤五：对未来风力进行预测

将归一化训练样本集V和测试样本集T输入到训练好的LSTM复合网络中，得到放缩后的风力预测结果Y_pre，并运用scaler.inverse_transform对Y_pre进行还原，得到未来的风力预测值。

综上所述：本发明通过设置烟火采集模块、风向采集模块和风速监测模块，对监测到的森林区域进行实时检测，既能对森林进行防火预警监测，又能对风速风向进行实时测量和记录，为应急救援提供救援参数，提取有效救援方案；解决了人工地面巡护的局限性，同时也降低了因航空巡护带来的高成本以及预警滞后的可能性。

需要说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域技术人员来说，其依然可以对上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。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 (8)

1.一种森林火灾应急救援风速风向监测预警系统，其特征在于，它包括监测模块、中央控制模块、通讯模块、救援模块、预警模块和PC终端；

所述监测模块的输出端与通讯模块的输入端连接，所述通讯模块与中央控制模块双向连接；所述通讯模块的输出端与救援模块、预警模块的输入端和PC终端连接；

所述通讯模块用于接收监测模块采集的信息，进行处理后发送至中央控制模块、救援模块和PC终端；所述中央控制模块接收到监测模块采集的信息后，通过通讯模块向救援模块、预警模块发送控制命令；所述预警模块接收中央控制模块发送的控制命令后，进行预警处理，所述救援模块接收中央控制模块发送的控制命令后，启动应急救援处理；

所述监测模块包括烟火采集模块、风向采集模块和风速监测模块，所述烟火采集模块包括红外摄像头、热成像摄像机、无线烟火探测器，所述风向采集模块包括风向检测器，所述风速监测模块包括风速传感器。

2.根据权利要求1所述的一种森林火灾应急救援风速风向监测预警系统，其特征在于，所述中央控制模块包括存储模块、输入模块、信号接收模块和PLC模块；所述信号接收模块的输入端与通讯模块的输出端连接，用于接收通讯模块传输的信号，所述信号接收模块的输出端与存储模块的输入端连接；

所述输入模块的输出端与存储模块的输入端连接，输入模块用于预设森林火灾应急救援的预警参数，存储模块用于储存森林火灾应急救援的预警参数；当监测模块采集的信号与中央控制模块的预警参数相同或超过预警参数时，中央控制模块通过通讯模块向救援模块、预警模块发送控制命令；

所述PLC模块包括CPU、指令及数据内存、输入/输出接口、电源、数字模拟转换器，PLC模块用于向救援模块、预警模块发送控制命令。

3.根据权利要求1所述的一种森林火灾应急救援风速风向监测预警系统，其特征在于，所述救援模块包括地图分割模块、灾害区域确定模块、时间计算模块和救援路径划分模块；救援模块接收中央控制模块发送的控制命令后，启动地图分割模块、灾害区域确定模块、时间计算模块和救援路径划分模块。

4.根据权利要求1所述的一种森林火灾应急救援风速风向监测预警系统，其特征在于，所述风速传感器为485型风速传感器，采用标准ModBus-RTU通信协议，量程为0~60m/s，分辨率为0.1m/s。

5.根据权利要求1所述的一种森林火灾应急救援风速风向监测预警系统，其特征在于，所述红外摄像头包括用于检测环境光照度的光线检测模块，所述光线检测模块包括多个扫描线、多个读取线以及多个光感测元件，每一光感测元件耦接该多个扫描线的一者以及该多个读取线的一者，该光线检测方法包括：同时开启该多个扫描线的至少两者，用以开启该多个光感测元件中的多个耦接的光感测元件。

6.根据权利要求1所述的一种森林火灾应急救援风速风向监测预警系统，其特征在于，所述救援模块根据监测模块采集到的视频影像、热成像、温度数据，通过灾害区域确定模块确定火灾地点后计算出不可达区域，使用地图分割模块对火灾影响区域对应地图进行分割，并通过救援路径划分模块对路径进行划分，生成新的路径分层图，然后利用时间计算模块计算行走轨迹时间表，最后在PC终端根据风速、风向数据进行实时监测，选择最优路径进行救援。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的一种森林火灾应急救援风速风向监测预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：森林火灾应急救援的预警参数设定，通过中央控制模块对森林火灾应急救援的预警参数进行控制指令预设并存储，所述森林火灾应急救援的预警参数包括视频影像、热成像、温度数据；

S2：传输数据，监测模块将采集的信息传输给中央控制模块、救援模块和PC终端；

S3：对比数据，利用中央控制模块将监测模块采集的信息和森林火灾应急救援的预警参数进行对比，低于森林火灾应急救援的预警参数，则不做处理，超过或等于森林火灾应急救援的预警参数，则通过预警模块进行预警处理，并通过救援模块进行应急救援处理；

S4：预警处理，预警模块接收中央控制模块发送的控制命令后，向监测的环境区域附近发出预警；

S5：应急救援处理，救援模块接收中央控制模块发送的控制命令后，利用监测模块采集的信息，选择最优路径进行救援。

8.根据权利要求7所述的一种森林火灾应急救援风速风向监测预警方法，其特征在于，步骤S5中，选择最优路径进行救援的步骤包括：

救援模块利用监测模块传输后的信息，确定火灾地点后计算出不可达区域，并对火灾影响区域对应地图进行分割，然后对路径进行划分，生成新的路径分层图，并计算行走轨迹时间表，最后在PC终端根据风速、风向数据进行实时监测，指挥救援人员选择最优路径进行救援。

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