CN204632039U - 森林防火监控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种森林防火监控装置，包括：主控设备、气象采集设备、烟雾采集设备、供电设备、拍照摄像头、视频摄像设备、人体感应设备、语音播报设备和通讯设备；所述主控设备分别连接所述气象采集设备、烟雾采集设备、拍照摄像头、视频摄像设备、人体感应设备、语音播报设备和通讯设备；所述拍照摄像头包括相互连接的摄像头电路和图像识别设备；所述主控设备通过所述通讯设备与监控中心通讯。上述森林防火监控装置，通过气象采集设备采集气象信息，拍照摄像头实时拍照监测，通过图像识别从拍摄的图像中识别是否有行人、火焰和烟雾，并判断行人的数量、识别着火点、计算与着火点的距离。从而可以预防森林火灾，相比于设置视频摄像头实时监控，通过拍照装置和图像识别模块在装置成本较低的同时，也可以实现预防森林火灾的效果。

Description

森林防火监控装置

技术领域

本实用新型涉及森林防火技术领域，特别是涉及一种森林防火监控装置。

背景技术

森林火灾是森林最危险的敌人，也是林业最可怕的灾害，它会给森林带来具有毁灭性的后果。森林火灾不但烧毁成片的森林，伤害林内的动物，而且还降低森林的更新能力，引起土壤的贫瘠和破坏森林涵养水源的作用，甚至会导致生态环境失去平衡。

针对森林火灾的措施一般以预防为主，比如设置在被监控森林的森林防火监控设备，通过监测森林的风向、风速、温湿度和烟雾情况，将这些情况传送至监控中心，然后通过对数据的分析处理分辨森林是否起火，在很大程度上可以限制森林火灾的扩大范围甚至是直接预防火灾的发生。

现有的森林防火监控设备一般采用在森林多处设置视频摄像头的方式，时刻监控森林，而由于视频摄像头的成本比较高，使得森林防火监控设备的成本较高。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有森林防火监控设备的成本较高的问题，提供一种森林防火监控装置。

一种森林防火监控装置，包括：主控设备、气象采集设备、烟雾采集设备、供电设备、拍照摄像头、视频摄像设备、人体感应设备、语音播报设备和通讯设备；

所述主控设备分别连接所述气象采集设备、烟雾采集设备、拍照摄像头、视频摄像设备、人体感应设备、语音播报设备和通讯设备；

所述拍照摄像头包括相互连接的摄像头电路和图像识别设备；

所述主控设备通过所述通讯设备与监控中心通讯。

上述森林防火监控装置，通过气象采集设备采集森林气象信息，由主控设备控制拍照摄像头拍摄森林的图像，通过图像识别从拍摄的图像中识别是否有火焰和烟雾，并可计算出监控点与着火点的距离，从而可以预防森林火灾，如发生森林火灾时也可定位着火点，相比于设置视频摄像头实时监控，通过拍照摄像头和图像识别模块在装置成本较低的同时，也可以实现预防森林火灾的效果。

附图说明

图1为森林防火监控装置第一个实施例结构示意图；

图2为森林防火监控装置第二个实施例结构示意图；

图3为森林防火监控装置第三个实施例结构示意图；

图4为森林防火监控装置第四个实施例结构示意图；

图5为森林防火监控装置第五个实施例结构示意图；

图6为森林防火监控装置第六个实施例结构示意图；

图7为森林防火监控装置第七个实施例结构示意图。

具体实施方式

为了详细说明本实用新型的森林防火监控装置，下面将结合附图进行说明。

一种森林防火监控装置，其特征在于，包括：主控设备、气象采集设备、烟雾采集设备、供电设备、拍照摄像头、视频摄像设备、人体感应设备、语音播报设备和通讯设备；

所述主控设备分别连接所述气象采集设备、烟雾采集设备、拍照摄像头、视频摄像设备、人体感应设备、语音播报设备和通讯设备；

所述拍照摄像头包括相互连接的摄像头电路和图像识别设备；

所述主控设备通过所述通讯设备与监控中心通讯。

一种森林防火监控装置，包括：主控设备10、用于采集气象信息的气象采集设备20、供电设备60、摄像头拍照电路30、图像识别50和通讯设备40；

所述主控设备10分别连接所述气象采集设备20、供电设备60、摄像头拍照电路30和通讯设备40；

所述摄像头拍照电路30连接图像识别50；所述主控设备10通过所述通讯设备40连接监控中心。

上述森林防火监控装置，通过气象采集设备20采集森林气象信息，由主控设备10控制摄像头拍照电路30拍摄森林的图像，通过图像识别50从拍摄的图像中识别是否有火焰和烟雾，并可判断出监控点与火焰的距离，从而可以预防森林火灾，如发生森林火灾时也可定位着火点，相比于设置视频摄像头120实时监控，通过摄像头拍照电路30和图像识别50在装置成本较低的同时，也可以实现预防森林火灾的效果。

在一实施例中，如图2所示，本实施例的森林防火监控装置还可以包括：人体识别电路70和红外感应80；

所述人体识别电路70分别连接所述红外感应装置80和主控设备10。

上述实施例中，通过人体识别电路70可以将红外感应80感应到的信号中把人体信号区别出来，从而可以获知进出入该森林行人的大概情况。

优选的，红外感应80可以布置在森林出入口处。

在一实施例中，如图3所示，本实施例的森林防火监控装置还可以包括：与所述主控设备10连接的语音播报设备90；所述语音播报设备90置于森林出入口处。

上述实施例中，通过语音播报装置90可以对进出入该森林的行人进行预警。

在一实施例中，如图4所示，所述气象信息采集装置20可以包括：风向采集21、风速采集23、温湿度采集25和串行通信电路29；

所述串行通信电路29分别与所述风向采集21、风速采集23、温湿度采集25连接；所述串行通信电路29连接所述主控设备10。

上述实施例中，通过风向采集21、风速采集23、温湿度采集25可以采集森林的风向、风速、温湿度等信息。

在一实施例中，所述供电设备60可以包括：所述供电设备包括：蓄电池、太阳能板、蓄电池充电控制器和电源管理与控制；

所述蓄电池连接蓄电池充电控制器；所述电源管理与控制连接主控设备。

上述实施例中，通过太阳能板连接蓄电池充电控制器，可以在阳光充足的天气下，太阳能板将光能转变为电能，并蓄电池充电控制器充入蓄电池中，而在阴天等天气下，由蓄电池提供电能。

在一实施例中，如图5所示，本实施例的森林防火监控装置还可以包括：视频采集与控制100、视频摄像头120；

所述视频采集与控制100分别连接所述视频摄像头120和主控设备10；

所述视频采集与控制100通过所述通讯设备40与监控中心进行视频传输。

上述实施例中，通过视频采集与控制100可以接收视频摄像头120拍摄的视频，通过通讯设备40即可将视频发至监控中心，由视频摄像头120拍摄的视频较为清晰，可以满足实时监控的需求。

在一实施例中，如图6所示，本实施例的森林防火监控装置还可以包括：云台控制电路130；所述云台控制电路130分别连接所述视频采集与控制100和视频摄像头120。

上述实施例中，通过云台控制电路130可以控制视频摄像头120的转动，从而可以获取更全面的森林景象。

进一步的，所述视频采集与控制100包括：四核处理器和视频转换芯片；

所述视频转换芯片连接所述视频摄像头120；所述四核处理器分别连接视频转换芯片和主控设备10。

在一实施例中，所述通讯模块40可以包括GPRS模块和/或3G模块。

为了更详细的说明本实用新型的森林防火监控装置，下面将结合具体应用实例进行说明。

本具体应用实例的装置主要由主控设备310、气象采集设备320、视频摄像设备330、通讯设备341、拍照摄像头350、人体感应360、语音播报设备390、供电设备380组成。

主控设备310型号为STR710ZRT2，其参数包括96MHZ的主频，256K的FLASH(存储芯片)，64K的RAM(random access memory，随机存取存储器)；存储器电路的型号为K9F12080U。

气象采集设备320由风向采集321、风速采集323、温湿度采集325、串行通讯电路329组成，该设备中的采集电路集成了对应传感器与处理电路，通过串行通讯电路329、按照Modbus协议与主控设备310进行数据传输，主控设备310接收到数据后进行解数据包，取出当前的气象数据，并可通过GPRS通讯模块340回传给后台。

视频摄像设备330与主控设备310连接，由视频采集与控制331、云台控制电路335和视频摄像头337构成，视频采集与控制331主要使用高性能的四核CPU型号S5E4412工作频率1.2GHz和视频转换芯片型号TVP5151，视频摄像头337传输过来的模拟视频信号经由TVP5151视频转换芯片转换后，传输给视频采集与控制331，同时视频采集与控制331经主控设备310打开3G(3rd-Generation，第三代移动通信技术)通讯模块342，最后将视频无线传输给监控中心。云台控制电路335负责了控制视频摄像头337的旋转。视频采集与控制331配备高速DDR3内存2GB，使用安卓操作系统，所以视频的处理与传输更为高效。

拍照摄像头350由摄像头拍照电路351和图像识别353构成，其中摄像头拍照电路351与主控模块310连接。摄像头拍照电路351接受主控模块310的控制，可以在夜晚自动打开夜视功能，具有定时或触发拍照的模式。图像识别353使用了智能识别技术，主要针对人体、火焰和烟雾精确的识别，可计算出图片里行人的数量，还可以判断出监控点与着火点的距离，无论是白天黑夜、或是其他气象条件图像识别353都有很高准确度。最后由摄像头拍照电路351将带有人体、火焰、烟雾的图片传给主控模块310，主控模块310把图片经GPRS通讯模块340回传给监控中心。

人体感应360由人体识别电路361和红外感应363构成，人体识别电路361与主控设备310连接。红外感应363对外感应移动的热源信号，感应范围110度扇形空间，最大感应距离10米，内置了温度补偿无论环境温度如何变化，都能保持较好的灵敏度。红外感应363与人体识别电路361连接，人体识别电路361接收感应信号，并经过模糊逻辑分析，对人体识别进行初步的判断，从而触发主控设备310，然后主控设备310控制拍照摄像头350进行拍照，并进行精确的人体识别，减少了误报或漏报。

供电设备380由电源管理与控制370、太阳能板381、蓄电池384和蓄电池充电控制器383构成。由于设备要在户外长时间工作，使用的太阳能板381峰值功率为60瓦，配以100AH的蓄电池，蓄电池由蓄电池充电控制器383进行充电，并提供了过充与短路保护功能。蓄电池充电控制器383与电源管理与控制370连接。电源管理与控制模块370包括芯片LT3508、NE555、DP15P05等，并与主控设备310连接，电源管理与控制370给各个设备的提供电源，由主控设备310控制是否打开或关闭，以达到降低设备功耗的目的，保证蓄电池长时间供电。

具体使用时，主控设备310实时采集气象采集设备320的风向、风速、温湿度等数据，并定时通过GPRS通讯模块340回传数据。主控设备310控制拍照摄像头350进行实时拍照识别，是否有火焰或烟雾，并通过GPRS通讯模块340回传图片数据给后台。人体感应360实时工作，只要监测到有热源物体经过时，将触发主控设备310，主控设备310立即去获取拍照摄像头350的拍照图片和识别结果，然后由主控模块310触发语音播报设备390，对行人进行语音警示，通过GPRS通讯模块340回传到后台。GPRS通讯模块340作为一个与监控中心远程通讯数据和控制命令的模块。

本实用新型采用上述结构后，通过多个外围设备与主控设备连接，实时监测当前的森林气象数据，包括风向、风速、温湿度等，通过红外感应与人体识别监测森林出入口是否有人经过，并通知主控设备获取拍照摄像头350拍照的图片和识别结果，从而精确识别人体、判断图片中行人数量，然后由主控模块触发语音播报设备，对行人进行语音警示，同时图像识别也可识别当前环境下是否有火焰或烟雾，判断出与着火点的距离，从而定位着火点，识别率高排除了天气、环境温度的干扰。通过开启视频摄像设备，通过3G通讯模块实时回传当前的监控视频，以利于监控中心更好了解现场情况。通过GPRS通讯模块可以回传现场气象数据、图片数据，实现了在监控中心可远程操控和监视各个设备运行状况。本装置各个设备相互配合，实现了智能监控、人体和烟火智能识别、实时数据回传等，如在森林建立多个站点，就构成了森林防火的监控与山火的精确预警。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种森林防火监控装置，其特征在于，包括：主控设备、气象采集设备、烟雾采集设备、供电设备、拍照摄像头、视频摄像设备、人体感应设备、语音播报设备和通讯设备；

所述主控设备分别连接所述气象采集设备、烟雾采集设备、拍照摄像头、视频摄像设备、人体感应设备、语音播报设备和通讯设备；

所述拍照摄像头包括相互连接的摄像头电路和图像识别设备；

所述主控设备通过所述通讯设备与监控中心通讯。

2.根据权利要求1所述的森林防火监控装置，其特征在于，包括人体感应设备；所述人体感应设备包括红外感应和人体识别电路，

所述人体识别电路分别连接所述红外感应和主控设备。

3.根据权利要求1所述的森林防火监控装置，其特征在于，还包括：与所述主控设备连接的语音播报设备；所述语音播报设备置于森林出入口处。

4.根据权利要求1所述的森林防火监控装置，其特征在于，所述气象采集设备包括：风向采集、风速采集、温湿度采集和串行通信电路，

所述串行通信电路分别与所述风向采集、风速采集、温湿度采集连接；所述串行通信电路连接所述主控设备。

5.根据权利要求1所述的森林防火监控装置，其特征在于，所述供电设备包括：蓄电池、太阳能板、蓄电池充电控制器和电源管理与控制；

所述蓄电池连接蓄电池充电控制器；所述电源管理与控制连接主控设备。

6.根据权利要求1所述的森林防火监控装置，其特征在于，视频摄像设备包括：视频采集与控制电路、云台控制电路和视频摄像头；

所述视频采集与控制电路分别连接所述云台控制电路、视频摄像 头和主控设备。

7.根据权利要求6所述的森林防火监控装置，其特征在于，还包括：云台控制电路；所述云台控制电路分别连接所述视频采集与控制和视频摄像头。

8.根据权利要求6所述的森林防火监控装置，其特征在于，所述视频采集与控制电路包括：四核处理器和视频转换芯片。

9.根据权利要求1所述的森林防火监控装置，其特征在于，所述通讯设备包括GPRS模块和/或3G模块。