CN113049025A - 利用信号分析的现场状态修正平台及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用信号分析的现场状态修正平台及方法，所述平台包括：支撑平台，设置在容易发生火灾的森林区域内，用于为各种监控设备提供安装平台；第一检测设备，设置在支撑平台上，用于检测其所在环境的风向以输出对应的实时检测风向；第二检测设备，用于检测其所在环境的风速以输出对应的实时检测风速；数据监控机构，包括热量感应器、微控制器和光电传感器，热量感应器用于感应其所在环境的热量以输出实时环境热量。本发明的利用信号分析的现场状态修正平台及方法运行智能、监控有效。由于能够在对现场执行多参数检测的基础上对每一处火体的移动状态进行实时估算和结果发送，从而方便森林火灾监控方获取第一手的参考数据。
Description
技术领域
本发明涉及森林火灾防控领域，尤其涉及一种利用信号分析的现场状态修正平台及方法。
背景技术
森林火灾广义上讲，凡是失去人为控制，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都称为森林火灾。狭义讲：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
森林防火工作是国家防灾减灾工作的重要组成部分，是国家公共应急体系建设的重要内容，是社会稳定和人民安居乐业的重要保障，是加快林业发展，加强生态建设的基础和前提。林火发生后，按照对林木是否造成损失及过火面积的大小，可把森林火灾分为：一般森林火灾、较大森林火灾、重大森林火灾和特别重大森林火灾。
当前，为森林火灾监控方提供的火情监控数据都是实时数据，例如，每一处火体的存在位置、存在面积以及发出的热量值，这些虽然能够帮助森林火灾监控方提供一些参考数据，但由于派遣人手和设备灭火到达现场需要一定的时间，等人手和设备到达现场时，火情很有可能已经发生了巨大的变化。
发明内容
为了解决相关领域的技术问题，本发明提供了一种利用信号分析的现场状态修正平台，能够在对现场执行多参数检测的基础上对每一处火体的移动状态进行实时估算和结果发送，从而方便森林火灾监控方获取第一手的参考数据。
为此，本发明至少需要具备以下几处重要的发明点：
(1)基于预测时长、实时检测风向、实时检测风速和火体区域在超高清环境图像中的相对位置绘制所述火体区域在预测时长后在超高清环境图像中的估测位置，从而为后续各个预测时长后的火情状态提供可靠的参考位置数据；
(2)引入热量传感器以触发用于执行火情监控的光电传感器的传感动作，从而避免浪费有限的电力资源。
根据本发明的一方面，提供了一种利用信号分析的现场状态修正平台，所述平台包括：
支撑平台，设置在容易发生火灾的森林区域内，用于为各种监控设备提供安装平台；
第一检测设备，设置在所述支撑平台上，用于检测其所在环境的风向以输出对应的实时检测风向。
更具体地，在所述利用信号分析的现场状态修正平台中，所述平台还包括：
第二检测设备，设置在所述第一检测设备的附近且与所述第一检测设备之间的距离小于等于预设距离阈值，用于检测其所在环境的风速以输出对应的实时检测风速。
更具体地，在所述利用信号分析的现场状态修正平台中，所述平台还包括：
数据监控机构，设置在所述支撑平台上，包括热量感应器、微控制器和光电传感器，所述热量感应器用于感应其所在环境的热量以输出实时环境热量；
所述微控制器分别与所述热量感应器和所述光电传感器连接，用于在接收到的实时环境热量大于等于预设热量阈值时，发出热量报警信号，还用于在接收到的实时环境热量小于所述预设热量阈值时，发出常温检测信号，所述光电传感器用于在接收到所述热量报警信号时，执行对附近环境的超高清晰度的光电感应操作，以获得对应的超高清环境图像；
信号解析机构，与所述光电传感器连接，用于对接收到的超高清环境图像执行火体目标的解析操作，以获得所述超高清环境图像中的一个或多个火体区域；
内容绘制设备，分别与所述第一检测设备、所述第二检测设备和所述信号解析机构连接，用于针对每一个火体区域执行以下动作：基于预测时长、实时检测风向、实时检测风速和火体区域在超高清环境图像中的相对位置绘制所述火体区域在预测时长后在超高清环境图像中的估测位置；
移动通信机构，与所述内容绘制设备连接，用于将绘制完各个火体区域的估测位置的超高清环境图像压缩后发送给远端的火灾防控服务器；
其中，基于预测时长、实时检测风向、实时检测风速和火体区域在超高清环境图像中的相对位置绘制所述火体区域在预测时长后在超高清环境图像中的估测位置包括：将所述预测时长与所述实时检测风速相乘以获得风体移动量，并确定与所述风体移动量成正比的所述火体区域从所述相对位置到所述估测位置的移动量；
其中，基于预测时长、实时检测风向、实时检测风速和火体区域在超高清环境图像中的相对位置绘制所述火体区域在预测时长后在超高清环境图像中的估测位置包括：所述火体区域从所述相对位置到所述估测位置的移动方向与所述实时检测风向一致；
其中，对接收到的超高清环境图像执行火体目标的解析操作，以获得所述超高清环境图像中的一个或多个火体区域包括：基于火体的颜色成像特征从所述超高清环境图像中检测出与所述火体的颜色成像特征匹配的一个或多个图像区域以作为一个或多个火体区域输出。
根据本发明的另一方面，还提供了一种利用信号分析的现场状态修正方法，所述方法包括使用如上述的利用信号分析的现场状态修正平台以在对现场执行多参数检测的基础上对每一处火体的移动状态进行实时估算和结果发送。
本发明的利用信号分析的现场状态修正平台及方法运行智能、监控有效。由于能够在对现场执行多参数检测的基础上对每一处火体的移动状态进行实时估算和结果发送，从而方便森林火灾监控方获取第一手的参考数据。
具体实施方式
下面将对本发明的利用信号分析的现场状态修正平台及方法的实施方案进行详细说明。
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。
失去控制的森林燃烧。自地球出现森林以来，森林火灾就伴随发生。全世界每年平均发生森林火灾20多万次，烧毁森林面积约占全世界森林总面积的1‰以上。中国每年平均发生森林火灾约1万多次，烧毁森林几十万至上百万公顷，约占全国森林面积的5～8‰。1987年5月黑龙江大兴安岭还发生特大森林火灾，过火面积101万公顷，其中有林面积占70％。
森林火灾不仅烧死、烧伤林木，直接减少森林面积，而且严重破坏森林结构和森林环境，导致森林生态系统失去平衡，森林生物量下降，生产力减弱，益兽益鸟减少，甚至造成人畜伤亡。高强度的大火，能破坏土壤的化学、物理性质，降低土壤的保水性和渗透性，使某些林地和低洼地的地下水位上升，引起沼泽化；另外，由于土壤表面炭化增温，还会加速火烧迹地干燥，导致阳性杂草丛生，不利森林更新或造成耐极端生态条件的低价值森林更替。
森林火灾的大小常以受害森林面积、成灾森林面积和株数来衡量。中国规定：凡烧了成片林木(包括成林、幼林和竹林)，受害面积在10～1000亩者为森林火灾；受害面积南方林区在1000～10000亩、北方林区在1000～50000亩者为森林大火灾；受害面积南方林区超过10000亩、北方林区超过50000亩者为森林特大火灾。在受害森林的单位面积上，成林被烧毁或烧死的株数在30％以上，幼林在60％以上者称为成灾森林面积。
当前，为森林火灾监控方提供的火情监控数据都是实时数据，例如，每一处火体的存在位置、存在面积以及发出的热量值，这些虽然能够帮助森林火灾监控方提供一些参考数据，但由于派遣人手和设备灭火到达现场需要一定的时间，等人手和设备到达现场时，火情很有可能已经发生了巨大的变化。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种利用信号分析的现场状态修正平台及方法，能够有效解决相应的技术问题。
根据本发明实施方案示出的利用信号分析的现场状态修正平台包括：
支撑平台，设置在容易发生火灾的森林区域内，用于为各种监控设备提供安装平台；
第一检测设备，设置在所述支撑平台上，用于检测其所在环境的风向以输出对应的实时检测风向。
接着，继续对本发明的利用信号分析的现场状态修正平台的具体结构进行进一步的说明。
所述利用信号分析的现场状态修正平台中还可以包括：
第二检测设备，设置在所述第一检测设备的附近且与所述第一检测设备之间的距离小于等于预设距离阈值，用于检测其所在环境的风速以输出对应的实时检测风速。
所述利用信号分析的现场状态修正平台中还可以包括：
数据监控机构，设置在所述支撑平台上，包括热量感应器、微控制器和光电传感器，所述热量感应器用于感应其所在环境的热量以输出实时环境热量；
所述微控制器分别与所述热量感应器和所述光电传感器连接，用于在接收到的实时环境热量大于等于预设热量阈值时，发出热量报警信号，还用于在接收到的实时环境热量小于所述预设热量阈值时，发出常温检测信号，所述光电传感器用于在接收到所述热量报警信号时，执行对附近环境的超高清晰度的光电感应操作，以获得对应的超高清环境图像；
信号解析机构，与所述光电传感器连接，用于对接收到的超高清环境图像执行火体目标的解析操作，以获得所述超高清环境图像中的一个或多个火体区域；
内容绘制设备，分别与所述第一检测设备、所述第二检测设备和所述信号解析机构连接，用于针对每一个火体区域执行以下动作：基于预测时长、实时检测风向、实时检测风速和火体区域在超高清环境图像中的相对位置绘制所述火体区域在预测时长后在超高清环境图像中的估测位置；
移动通信机构，与所述内容绘制设备连接，用于将绘制完各个火体区域的估测位置的超高清环境图像压缩后发送给远端的火灾防控服务器；
其中，基于预测时长、实时检测风向、实时检测风速和火体区域在超高清环境图像中的相对位置绘制所述火体区域在预测时长后在超高清环境图像中的估测位置包括：将所述预测时长与所述实时检测风速相乘以获得风体移动量，并确定与所述风体移动量成正比的所述火体区域从所述相对位置到所述估测位置的移动量；
其中，基于预测时长、实时检测风向、实时检测风速和火体区域在超高清环境图像中的相对位置绘制所述火体区域在预测时长后在超高清环境图像中的估测位置包括：所述火体区域从所述相对位置到所述估测位置的移动方向与所述实时检测风向一致；
其中，对接收到的超高清环境图像执行火体目标的解析操作，以获得所述超高清环境图像中的一个或多个火体区域包括：基于火体的颜色成像特征从所述超高清环境图像中检测出与所述火体的颜色成像特征匹配的一个或多个图像区域以作为一个或多个火体区域输出。
所述利用信号分析的现场状态修正平台中：
所述光电传感器还用于在接收到所述常温检测信号时，执行对附近环境的标准清晰度的光电感应操作，以获得对应的标清环境图像，或者停止执行对附近环境的光电感应操作。
所述利用信号分析的现场状态修正平台中还可以包括：
ADSL通信设备，分别与所述信号解析机构和所述内容绘制设备连接，用于将所述信号解析机构或所述内容绘制设备的各项故障代码进行接收和上报。
所述利用信号分析的现场状态修正平台中：
所述信号解析机构内置有第一故障自检单元，用于对所述信号解析机构的内部故障进行自检和故障代码的发送。
所述利用信号分析的现场状态修正平台中：
所述内容绘制设备内置有第二故障自检单元，用于对所述内容绘制设备的内部故障进行自检和故障代码的发送；
其中，所述第一故障自检单元和所述第二故障自检单元分别采用不同型号的可编辑逻辑器件来实现。
所述利用信号分析的现场状态修正平台中：
所述信号解析机构还内置有第一电量测量单元，用于测量所述信号解析机构的当前剩余电量；
其中，所述内容绘制设备还内置有第二电量测量单元，用于测量所述内容绘制设备的当前剩余电量；
其中，所述第一电量测量单元和所述第二电量测量单元共用同一石英振荡设备。
所述利用信号分析的现场状态修正平台中还可以包括：
负载检测设备，用于接收所述信号解析机构的当前内核的利用率，所述利用率为一百分比；
数据鉴别设备，与所述负载检测设备连接，用于在所述利用率超限时，发出负载过满信号；
其中，所述数据鉴别设备还用于在接收到的利用率未超限时，发出负载充足信号。
同时，为了克服上述不足，本发明还搭建了一种利用信号分析的现场状态修正方法，所述方法包括使用如上述的利用信号分析的现场状态修正平台以在对现场执行多参数检测的基础上对每一处火体的移动状态进行实时估算和结果发送。
另外，在所述利用信号分析的现场状态修正平台中，ADSL是一种通过现有普通电话线为家庭、办公室提供宽带数据传输服务的技术，他能提供很高的数据传输频宽，宽到足以让电讯业大喘一口气。ADSL方案不需要改造信号传输线路，他只需要有一对特殊的MODEM，其中一个MODEM被接到用户的计算机上，另一台则安装在电信公司的通讯中心里，将它们相联的依然是普通的电话线路。在采用ADSL方案后，数据传输的速度确实提高了很多。ADSL方案的传输速度大约是ISDN方案的50倍、卫星方案的20倍，同时它又不需要改制线路，因此ADSL是目前比较可行的上网加速方案。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：只读内存(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、随机存取存储器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种利用信号分析的现场状态修正平台，所述平台包括：
支撑平台，设置在容易发生火灾的森林区域内，用于为各种监控设备提供安装平台；
第一检测设备，设置在所述支撑平台上，用于检测其所在环境的风向以输出对应的实时检测风向。
2.如权利要求1所述的利用信号分析的现场状态修正平台，其特征在于，所述平台还包括：
第二检测设备，设置在所述第一检测设备的附近且与所述第一检测设备之间的距离小于等于预设距离阈值，用于检测其所在环境的风速以输出对应的实时检测风速。
3.如权利要求2所述的利用信号分析的现场状态修正平台，其特征在于，所述平台还包括：
数据监控机构，设置在所述支撑平台上，包括热量感应器、微控制器和光电传感器，所述热量感应器用于感应其所在环境的热量以输出实时环境热量；
所述微控制器分别与所述热量感应器和所述光电传感器连接，用于在接收到的实时环境热量大于等于预设热量阈值时，发出热量报警信号，还用于在接收到的实时环境热量小于所述预设热量阈值时，发出常温检测信号，所述光电传感器用于在接收到所述热量报警信号时，执行对附近环境的超高清晰度的光电感应操作，以获得对应的超高清环境图像；
信号解析机构，与所述光电传感器连接，用于对接收到的超高清环境图像执行火体目标的解析操作，以获得所述超高清环境图像中的一个或多个火体区域；
内容绘制设备，分别与所述第一检测设备、所述第二检测设备和所述信号解析机构连接，用于针对每一个火体区域执行以下动作：基于预测时长、实时检测风向、实时检测风速和火体区域在超高清环境图像中的相对位置绘制所述火体区域在预测时长后在超高清环境图像中的估测位置；
移动通信机构，与所述内容绘制设备连接，用于将绘制完各个火体区域的估测位置的超高清环境图像压缩后发送给远端的火灾防控服务器；
其中，基于预测时长、实时检测风向、实时检测风速和火体区域在超高清环境图像中的相对位置绘制所述火体区域在预测时长后在超高清环境图像中的估测位置包括：将所述预测时长与所述实时检测风速相乘以获得风体移动量，并确定与所述风体移动量成正比的所述火体区域从所述相对位置到所述估测位置的移动量；
其中，基于预测时长、实时检测风向、实时检测风速和火体区域在超高清环境图像中的相对位置绘制所述火体区域在预测时长后在超高清环境图像中的估测位置包括：所述火体区域从所述相对位置到所述估测位置的移动方向与所述实时检测风向一致；
其中，对接收到的超高清环境图像执行火体目标的解析操作，以获得所述超高清环境图像中的一个或多个火体区域包括：基于火体的颜色成像特征从所述超高清环境图像中检测出与所述火体的颜色成像特征匹配的一个或多个图像区域以作为一个或多个火体区域输出。
4.如权利要求3所述的利用信号分析的现场状态修正平台，其特征在于：
所述光电传感器还用于在接收到所述常温检测信号时，执行对附近环境的标准清晰度的光电感应操作，以获得对应的标清环境图像，或者停止执行对附近环境的光电感应操作。
5.如权利要求4所述的利用信号分析的现场状态修正平台，其特征在于，所述平台还包括：
ADSL通信设备，分别与所述信号解析机构和所述内容绘制设备连接，用于将所述信号解析机构或所述内容绘制设备的各项故障代码进行接收和上报。
6.如权利要求5所述的利用信号分析的现场状态修正平台，其特征在于：
所述信号解析机构内置有第一故障自检单元，用于对所述信号解析机构的内部故障进行自检和故障代码的发送。
7.如权利要求6所述的利用信号分析的现场状态修正平台，其特征在于：
所述内容绘制设备内置有第二故障自检单元，用于对所述内容绘制设备的内部故障进行自检和故障代码的发送；
其中，所述第一故障自检单元和所述第二故障自检单元分别采用不同型号的可编辑逻辑器件来实现。
8.如权利要求7所述的利用信号分析的现场状态修正平台，其特征在于：
所述信号解析机构还内置有第一电量测量单元，用于测量所述信号解析机构的当前剩余电量；
其中，所述内容绘制设备还内置有第二电量测量单元，用于测量所述内容绘制设备的当前剩余电量；
其中，所述第一电量测量单元和所述第二电量测量单元共用同一石英振荡设备。
9.如权利要求8所述的利用信号分析的现场状态修正平台，其特征在于，所述平台还包括：
负载检测设备，用于接收所述信号解析机构的当前内核的利用率，所述利用率为一百分比；
数据鉴别设备，与所述负载检测设备连接，用于在所述利用率超限时，发出负载过满信号；
其中，所述数据鉴别设备还用于在接收到的利用率未超限时，发出负载充足信号。
10.一种利用信号分析的现场状态修正方法，所述方法包括使用如权利要求3-9任一所述的利用信号分析的现场状态修正平台以在对现场执行多参数检测的基础上对每一处火体的移动状态进行实时估算和结果发送。
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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 | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20210629 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |