CN210839737U - 一种基于北斗导航定位的森林防火监测终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于北斗导航定位的森林防火监测终端，包括处理器、无线通信模块、北斗定位模块和热成像双光谱摄像机；处理器通过无线通信模块连接森林防火监控中心。所述北斗定位模块的定位信号端连接处理器的定位信号端。所述热成像双光谱摄像机包括一体成型设置的红外热像仪和可见光摄像机。所述热成像双光谱摄像机的视频信号输出端连接处理器的视频信号输入端。本实用新型通过处理器将热成像双光谱摄像机采集的红外视频图像数据和可见光视频图像数据发送至森林防火监控中心。使得森林防火监控中心的工作人员在光线较差时也能通过红外视频图像数据判断火情的发生，并且在发生火情时通过可见光视频图像数据清楚了解火灾现场状况。

Description

一种基于北斗导航定位的森林防火监测终端

技术领域

本实用新型涉及防火监控终端领域，尤其涉及一种基于北斗导航定位的森林防火监测终端。

背景技术

森林具有空气净化、固土保水、维持生态平衡、提供生产资料的作用。近年来，我国沙尘暴频发，荒漠化不断加剧，这与森林遭到破坏有着密切联系。每年，全球都会发生一定数量的森林火灾。森林火灾，具有突发性、不确定性、短时间造成巨大毁坏的特点，大面积森林火灾，往往由不明显的隐火引发。

最初，人类采用建瞭望塔，人工值守来预警森林火灾，这种方式，只能发现已经较大的林火；后来，通过空中巡航来监测森林火险等级高的林区，不过巡航飞机远离地表，同样很难发现隐火或小火，空中巡航成本高，巡航次数有限，无法实现全天候监控；目前，我国一些大林区已采用卫星监测，但卫星更加远离地球表面，其对温度的分辨率在1000平米左右，更难发现隐火或小火。

近年来，我国许多林区安装了基于可见光的视频监测系统。这种系统，根据林区的地理特点，将林区分割成多个较小的监控区域，在每个监控区域设置监控点，通常一个点，可以监控9万亩左右的森林范围。这种视频监测系统，只有发生火警时，才能发挥功效，同时摄像机的视野也有死角。如果要了解林区哪些地方干燥、枯杂木比较多，森林火险等级高，只有通过森林巡查才能了解具体的情况。

传统的森林防火手持监测终端包括以可见光相机为核心的森林防火手持监测终端和以红外热成像相机为核心的森林防火手持监测终端两类，传统的森林防火手持监测终端通常采用可见光相机或者红外热成像相机进行拍摄，并将拍摄的内容传输至监控中心，监控中心根据终端拍摄的内容通过对讲机指挥林火扑灭作业。然而，传统的两类森林防火手持监测终端有如下缺陷：1)对于以可见光相机为核心的森林防火手持监测终端，虽然可见光摄像机在白天可以进行正常拍摄，但是如果监测区域的光线变暗，例如在夜晚时分，可见光相机就观察不清森林情况。由于森林较密，即使在白天也有可能由于树叶等东西遮挡，使可见光相机不能观察到较小的火情。2)对于以红外热成像相机为核心的森林防火手持监测终端，虽然具有全天候探测能力，但红外热成像相机缺乏细节分辨能力，若有火灾发生，通过红外热成像相机采集的红外图像仅能看到人或物体的热轮廊，难以明确了解火灾情况。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在上述技术问题，提供一种基于北斗导航定位的森林防火监测终端。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

本实用新型提供一种基于北斗导航定位的森林防火监测终端，包括处理器、无线通信模块、北斗定位模块和热成像双光谱摄像机；

所述处理器通过无线通信模块连接森林防火监控中心，所述北斗定位模块的定位信号端连接处理器的定位信号端，用于将采集当前位置的定位信息并传输至处理器，以供处理器将所述定位信息通过无线通信模块发送至森林防火监控中心；

所述热成像双光谱摄像机包括一体成型设置的红外热像仪和可见光摄像机，所述红外热像仪用于采集监测区域的红外视频图像数据，所述可见光摄像机用于采集监测区域的可见光视频图像数据；

所述热成像双光谱摄像机的视频信号输出端连接处理器的视频信号输入端，用于将采集的红外视频图像数据和可见光视频图像数据传输至处理器，以供处理器将所述红外视频图像数据和可见光视频图像数据通过无线通信模块发送至森林防火监控中心。

本实用新型的有益效果是：处理器将北斗定位模块采集的定位信息通过无线通信模块发送至森林防火监控中心，使得火情发生时，森林防火监控中心能够指挥消防人员快速到达火灾地点进行救援。热成像双光谱摄像机采集监测区域的红外视频图像数据和可见光视频图像数据传输至处理器，处理器将红外视频图像数据和可见光视频图像数据通过无线通信模块发送至森林防火监控中心。使得森林防火监控中心的工作人员在光线较差时也能通过红外视频图像数据判断火情的发生，并且在发生火情时通过可见光视频图像数据清楚了解火灾现场状况，指挥救援。

进一步，所述红外热像仪包括红外镜头和红外探测器，所述红外探测器与红外镜头连接。

进一步，所述森林防火监测终端还包括报警模块，所述报警模块的一端连接热成像双光谱摄像机，另一端连接无线通信模块，用于实时获取热成像双光谱摄像机采集的温度数据，若判断获知温度数据达到预设温度阈值，则生成报警信息，并将报警信息通过无线通信模块发送至森林防火监控中心。

进一步，所述森林防火监测终端还包括电源模块，所述电源模块连接处理器，用于通过处理器为各模块供电。

进一步，所述森林防火监测终端还包括照明模块，所述处理器连接照明模块，用于控制照明模块的开闭。

进一步，所述照明模块为LED灯。

进一步，所述森林防火监测终端还包括触摸屏，所述触摸屏连接所述处理器。

进一步，所述森林防火监测终端还包括外围接口单元，所述外围接口单元连接处理器，所述外围接口单元包括USB接口、网口、音视频接口和SD卡接口中的至少一种。

进一步，所述热成像双光谱摄像机的型号为海康威视的 DS-2TD2235D-50。

进一步，所述处理器为DM3730处理器。

采用上述进一步方案的有益效果是：

1)本实用新型提供的森林防火终端设置照明模块，能够在夜间或光线较差时也能利用热成像双光谱摄像机采集当前监测区域清晰的可见光视频图像数据。

2)本实用新型通过设置报警模块，报警模块实时获取热成像双光谱摄像机采集的温度数据，在温度数据达到预设温度阈值时判断发生火情，并自动报警，能够及时提示消防人员出警，减小火灾造成的损失。

3)本实用新型采用海康威视的DS-2TD2235D-50热成像双光谱摄像机，区别于常用的红外热成像摄像机仅能获取温度数据和红外图像。DS-2TD2235D-50热成像双光谱摄像机能够采集监测区域的可见光视频图像数据、红外视频图像数据和温度数据。能够根据红外视频图像数据全天候判断火情的发生，并且在发生火情时通过可见光视频图像数据更清晰的了解监测现场的火灾状况。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的基于北斗导航定位的森林防火监测终端的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的热成像双光谱摄像机的实体结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、处理器，2、无线通信模块，3、北斗定位模块，4、热成像双光谱摄像机，5、报警模块，6、电源模块，7、照明模块，8、外围接口单元，9、红外热像仪，10、可见光摄像机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

传统的森林防火监测终端包括以可见光相机为核心的森林防火监测终端和以红外热成像相机为核心的森林防火监测终端两类，对于以可见光相机为核心的森林防火监测终端，在夜晚时分光线较差时，可见光相机就观察不清森林情况。对于以红外热成像相机为核心的森林防火监测终端，虽然具有全天候探测能力，但红外热成像相机缺乏细节分辨能力，若有火灾发生，通过红外热成像相机采集的红外图像仅能看到人或物体的热轮廊，难以明确了解火灾情况。

针对传统森林防火监测终端的上述问题，本实用新型实施例提供一种基于北斗导航定位的森林防火监测终端，图1为本实用新型实施例提供的基于北斗导航定位的森林防火监测终端的结构示意图，如图1所示，该森林防火监测终端包括处理器1、无线通信模块2、北斗定位模块3和热成像双光谱摄像机4。优选的，无线通信模块2为TD-SCDMA模块或WCDMA模块，处理器1为 DM3730处理器。

所述处理器1通过无线通信模块2连接森林防火监控中心，所述北斗定位模块3的定位信号端连接处理器1的定位信号端，用于将采集当前位置的定位信息并传输至处理器1，以供处理器1 将所述定位信息通过无线通信模块2发送至森林防火监控中心。

图2为本实用新型实施例提供的热成像双光谱摄像机4的实体结构示意图，参照图2，所述热成像双光谱摄像机4包括一体成型设置的红外热像仪9和可见光摄像机10，所述红外热像仪用于采集监测区域的红外视频图像数据，所述可见光摄像机用于采集监测区域的可见光视频图像数据；

所述热成像双光谱摄像机4的视频信号输出端连接处理器1 的视频信号输入端，用于将采集的红外视频图像数据和可见光视频图像数据传输至处理器1，以供处理器1将所述红外视频图像数据和可见光视频图像数据通过无线通信模块2发送至森林防火监控中心。

具体的，处理器1通过无线通信模块2连接终端外部的森林防火监控中心。北斗定位模块3的定位信号端连接处理器1的定位信号端。北斗定位模块3实时接收北斗卫星导航系统发射的信号，获取当前位置的定位信息并传输至处理器1。其中，北斗卫星导航系统可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航以及授时服务，定位精度10米，测速精度0.2 米/秒，授时精度10纳秒。本实用新型通过北斗定位模块3采集当前位置的定位信息，处理器1将北斗定位模块3采集的定位信息通过无线通信模块2发送至森林防火监控中心，使得火情发生时，森林防火监控中心能够指挥消防人员快速到达火灾地点进行救援。在本实用新型实施例的描述中，为描述简洁，本实用新型提供的“基于北斗导航定位的森林防火监测终端”也简称为“森林防火监测终端”或“终端”。

进一步的，热成像双光谱摄像机4的视频信号输出端连接处理器1的视频信号输入端，将采集的红外视频图像数据和可见光视频图像数据传输至处理器1，处理器1将红外视频图像数据和可见光视频图像数据通过无线通信模块2发送至森林防火监控中心。使得森林防火监控中心的工作人员在光线较差时也能通过红外视频图像数据判断火情的发生，并且在发生火情时通过可见光视频图像数据清楚了解火灾现场状况，指挥救援。热成像双光谱摄像机4包括一体成型设置的红外热像仪和可见光摄像机。其中，红外热像仪用于对监测区域的被测物体进行辐射探测，将辐射能转换成为与辐射能量成正比的电信号，进而将所述电信号转换成为被测物体的温度数据，红外热像仪还能够将被测物体发出的红外能量转化为红外热图像。

需要说明的是，区别于传统的红外热成像摄像机仅能获取温度数据和红外图像。本实用新型提供的热成像双光谱摄像机4能够采集监测区域的可见光视频图像数据、红外视频图像数据和温度数据。能够根据红外视频图像数据全天候判断火情的发生，并且在发生火情时通过可见光视频图像数据更清晰的了解监测现场的火灾状况。

本实用新型提供的基于北斗导航定位的森林防火监测终端，处理器将北斗定位模块采集的定位信息通过无线通信模块发送至森林防火监控中心，使得火情发生时，森林防火监控中心能够指挥消防人员快速到达火灾地点进行救援。热成像双光谱摄像机采集监测区域的红外视频图像数据和可见光视频图像数据传输至处理器，处理器将红外视频图像数据和可见光视频图像数据通过无线通信模块发送至森林防火监控中心。使得森林防火监控中心的工作人员在光线较差时能够通过红外视频图像数据判断火情的发生，并且在发生火情时通过可见光视频图像数据清楚了解火灾现场状况，指挥救援。

基于上述实施例，所述红外热像仪包括红外镜头和红外探测器，所述红外探测器与红外镜头连接。红外探测器通过红外镜头接收监测目标发射的热辐射信号，将其转换成电信号。

传统的森林防火手持终端缺乏自动报警功能，针对这一缺陷，基于上述任一实施例，如图1所示，本实用新型提供的森林防火监测终端还包括报警模块5，所述报警模块5的一端连接热成像双光谱摄像机4，另一端连接无线通信模块2，用于实时获取热成像双光谱摄像机4采集的温度数据，若判断获知温度数据达到预设温度阈值，则生成报警信息，并将报警信息通过无线通信模块2 发送至森林防火监控中心。

具体的，参照图1，报警模块5分别连接热成像双光谱摄像机 4和无线通信模块2，本实用新型在使用时，报警模块5实时获取热成像双光谱摄像机4采集的温度数据，在温度数据达到预设温度阈值时生成报警信息，并将报警信息通过无线通信模块2发送至森林防火监控中心。

本实用新型通过设置报警模块，报警模块实时获取热成像双光谱摄像机采集的温度数据，在温度数据达到预设温度阈值时判断发生火情，并自动报警，能够及时提示消防人员出警，减小火灾造成的损失。

基于上述任一实施例，所述森林防火监测终端还包括电源模块6，所述电源模块6连接处理器1，用于通过处理器1为各模块供电。参照图1，电源模块6连接处理器1，处理器1控制电源模块6为终端的各个模块供电。优选的，电源模块6为锂离子电池。

基于上述任一实施例，所述森林防火监测终端还包括照明模块7，所述处理器1连接照明模块7，用于控制照明模块7的开闭。优选的，所述照明模块7为LED灯。

本实用新型提供的森林防火终端设置照明模块，能够在夜间或光线较差时也能利用热成像双光谱摄像机采集当前监测区域清晰的可见光视频图像数据。使得森林防火监控中心的工作人员在夜间光线较差时也能通过可见光视频图像数据清楚了解火灾现场状况，指挥救援。

基于上述任一实施例，所述森林防火监测终端还包括触摸屏，所述触摸屏连接所述处理器1。

具体的，本实用新型在使用时，处理器1将热成像双光谱摄像机采集的红外视频图像数据和可见光视频图像数据通过无线通信模块2发送至森林防火监控中心，同时将红外视频图像数据和可见光视频图像数据传输至触摸屏，并在触摸屏上实时显示。

基于上述任一实施例，所述森林防火监测终端还包括外围接口单元8，所述外围接口单元8连接处理器1，所述外围接口单元 8包括USB接口、网口、音视频接口和SD卡接口中的至少一种。

基于上述任一实施例，所述热成像双光谱摄像机的型号为海康威视的DS-2TD2235D-50。本实用新型采用海康威视的 DS-2TD2235D-50热成像双光谱摄像机，区别于常用的红外热成像摄像机仅能获取温度数据和红外图像。DS-2TD2235D-50热成像双光谱摄像机能够采集监测区域的可见光视频图像数据、红外视频图像数据和温度数据。能够根据红外视频图像数据全天候判断火情的发生，并且在发生火情时通过可见光视频图像数据更清晰的了解监测现场的火灾状况。

需要说明的是，在本实用新型实施例的描述中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型的具体含义。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于北斗导航定位的森林防火监测终端，其特征在于，包括处理器、无线通信模块、北斗定位模块和热成像双光谱摄像机；

所述处理器通过无线通信模块连接森林防火监控中心，所述北斗定位模块的定位信号端连接处理器的定位信号端，用于将采集当前位置的定位信息并传输至处理器，以供处理器将所述定位信息通过无线通信模块发送至森林防火监控中心；

所述热成像双光谱摄像机包括一体成型设置的红外热像仪和可见光摄像机，所述红外热像仪用于采集监测区域的红外视频图像数据，所述可见光摄像机用于采集监测区域的可见光视频图像数据；

所述热成像双光谱摄像机的视频信号输出端连接处理器的视频信号输入端，用于将采集的红外视频图像数据和可见光视频图像数据传输至处理器，以供处理器将所述红外视频图像数据和可见光视频图像数据通过无线通信模块发送至森林防火监控中心。

2.根据权利要求1所述的基于北斗导航定位的森林防火监测终端，其特征在于，所述红外热像仪包括红外镜头和红外探测器，所述红外探测器与红外镜头连接。

3.根据权利要求1所述的基于北斗导航定位的森林防火监测终端，其特征在于，还包括报警模块，所述报警模块的一端连接热成像双光谱摄像机，另一端连接无线通信模块，用于实时获取热成像双光谱摄像机采集的温度数据，若判断获知温度数据达到预设温度阈值，则生成报警信息，并将报警信息通过无线通信模块发送至森林防火监控中心。

4.根据权利要求1所述的基于北斗导航定位的森林防火监测终端，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块连接处理器，用于通过处理器为各模块供电。

5.根据权利要求1所述的基于北斗导航定位的森林防火监测终端，其特征在于，还包括照明模块，所述处理器连接照明模块，用于控制照明模块的开闭。

6.根据权利要求5所述的基于北斗导航定位的森林防火监测终端，其特征在于，所述照明模块为LED灯。

7.根据权利要求1所述的基于北斗导航定位的森林防火监测终端，其特征在于，还包括触摸屏，所述触摸屏连接所述处理器。

8.根据权利要求1所述的基于北斗导航定位的森林防火监测终端，其特征在于，还包括外围接口单元，所述外围接口单元连接处理器，所述外围接口单元包括USB接口、网口、音视频接口和SD卡接口中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的基于北斗导航定位的森林防火监测终端，其特征在于，所述热成像双光谱摄像机的型号为海康威视的DS-2TD2235D-50。

10.根据权利要求1所述的基于北斗导航定位的森林防火监测终端，其特征在于，所述处理器为DM3730处理器。

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