山火监测预警设备和系统的制作方法

本实用新型涉及监测技术领域，特别是涉及一种山火监测预警设备和系统。

背景技术：

在山区和林区时常会因为某些人为因素引起火灾，特别是冬季和清明节。冬季天气干燥风大，农民焚烧甘蔗以及杂草时由于疏忽容易让火势蔓延至林区导致发生火灾。由于山区和林区的树木较多，火势蔓延较为迅速且温度较高，从而容易危害该区域的输电线路，导致线路跳闸，严重时会烧毁线路。传统的山火监测系统中多采用摄像机或者红外火焰探测器来进行山火监测。这种监测方式，需要摄像机长期工作，耗能较大，如定期巡检。定期巡检会导致火灾发生时不能及时发现。同时红外火焰探测器仅能对明火进行探测，也不能够及时发现火灾险情。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种能够及时发现火灾险情的山火监测预警设备和系统。

一种山火监测预警设备，包括：烟感探测器，固定设置在输电线路的杆塔上，用于对杆塔所在区域进行实时烟雾探测，并输出烟雾浓度值；主控单元，与所述烟感探测器连接，用于接收所述烟雾浓度值，并在所述烟雾浓度值超过第一预设值时生成烟雾报警电信号；红外摄像装置，固定设置在所述杆塔上且与所述主控单元连接；所述红外摄像装置用于在所述烟雾报警电信号的控制下开启进行红外视频采集，并在采集区域温度超过预设值时生成火灾警报信号输出给所述主控单元；以及通讯装置，与所述主控单元连接；所述通讯装置用于与监控终端连接，以将所述火灾警报信号发送给监控终端，从而提醒监控人员存在火灾险情。

在其中一个实施例中，所述主控单元还用于在所述烟雾浓度值超过第二预设值时生成火灾警报信号，并通过所述通讯装置发送给所述监控终端。

在其中一个实施例中，还包括可见光摄像装置；所述可见光摄像装置与所述主控单元连接，用于在所述烟雾报警电信号的控制下开始进行可见光视频采集。

在其中一个实施例中，所述红外摄像装置包括热成像双光谱网络云台摄像机；所述热成像双光谱网络云台摄像机包括热成像通道和可见光通道。

在其中一个实施例中，所述红外摄像装置还用于在所述主控单元的控制下定时开启并在开启预设时长后关闭，以定期进行红外视频采集并通过所述通讯装置发送给监控终端。

在其中一个实施例中，所述通讯装置还用于接收所述监控终端发出的视频查看控制信号；所述红外摄像装置还用于在所述视频查看控制信号的控制下开启。

在其中一个实施例中，还包括储能装置，所述储能装置包括蓄电池组、太阳能光伏组件以及太阳能充放电控制器；所述蓄电池组用于存储电能并向外供电；所述太阳能光伏组件用于将太阳能转换为电能后输出；所述太阳能充放电控制器用于将所述电能转换后向所述蓄电池组供电；所述蓄电组池用于存储电能并向所述山火监测预警设备供电。

在其中一个实施例中，所述通讯装置包括无线通讯装置和有线通讯装置中的至少一种。

一种山火监测预警系统，包括如前述任一实施例所述的山火监测预警设备，还包括所述监控终端；所述山火监测预警设备为多个且分别设置在输电线路的各目标杆塔上。

在其中一个实施例中，各所述山火监测预警设备分为第一通讯类型和第二通讯类型；所述第一通讯类型的山火监测预警设备中的通讯装置为无线通讯装置；所述第二通讯类型的山火监测预警设备中的通讯装置同时设置有有线通讯装置和无线通讯装置；所述第二通讯类型的山火监测预警设备通过有线通讯装置与所述监控终端连接；所述第一通讯类型的山火监测预警设备与所述第二通讯类型的山火监测预警设备进行无线通讯。

上述山火监测预警设备和系统，通过烟感探测器可以实时对杆塔所在区域进行烟雾探测，并将探测到的烟雾浓度值输出给主控单元。主控单元对烟雾浓度进行监测，并在其超过第一预设值时生成烟雾报警电信号以控制红外摄像装置开启进行红外视频采集。红外摄像装置会对采集区域的温度进行监测，从而在温度超过预设值时生成火灾警报信号并通过通讯装置输出给监控终端，以提醒监控人员存在火灾险情，从而使得监控人员可以及时采取措施消除火灾险情。上述上火监测预警设备和系统，烟感探测器可以实时对烟雾进行探测，从而能够及时发现处于阴燃状态下的火灾险情，进而使得在阴燃阶段就可以对火灾险情进行控制，降低损失。

附图说明

图1为一实施例中的山火监测预警设备的结构框图；

图2～图10为一实施例中的山火监测预警设备的部分电路原理图；

图11为一实施例中的山火监测预警系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1为一实施例中的山火监测预警设备100的结构框图。该山火监测预警设备100可以直接设置在输电线路的杆塔上，从而无需再单独设置安装支架，可以极大的节省成本。山火监测预警设备100包括烟感探测器110、主控单元120、红外摄像装置130、通讯装置140以及储能装置150。

烟感探测器110用于对杆塔所在区域进行烟雾探测，并输出检测到的烟雾浓度值。

主控单元120与烟感探测器110连接，用于接收其输出的烟雾浓度值，并对该烟雾浓度值进行监测。主控单元120在监测到该烟雾浓度值超过第一预设值时生成烟雾报警电信号。在一实施例中，主控单元120还用于在监测到烟雾浓度值超过第二预设值时生成火灾警报信号。其中，烟雾报警电信号用于初步判断存在火灾险情但是需要进一步确认，以避免误判，从而降低误判率。火灾警报信号用于确认存在火灾险情。因此，第一预设值和第二预设值可以根据需要进行设定。第一预设值应在合理范围内选择较小值，从而确保及时发现火灾险情，第二预设值则应该在合理范围内选择平均值，以及时将火灾险情反馈给监控终端并避免误报。

红外摄像装置130与主控单元120连接，用于接收主控单元120输出的烟雾报警电信号。红外摄像装置130在该烟雾报警电信号的控制下开启，进行红外视频采集。红外摄像装置130会根据采集到的红外视频图像判断采集区域内的温度是否超过预设值，若是则生成火灾警报信号。在本实施例中，红外摄像装置130在收到烟雾报警电信号后才开启，而无需长时间开启，可以大大减少耗能，并延长使用寿命。在本实施例中，红外摄像装置130为热成像双光谱网络云台摄像机，其具有热成像通道和可见光通道，从而可以分别进行红外视频图像采集以及可见光视频图像采集。采集到的红外视频图像可以实现对区域内的温度检测，从而自动探测环境热源，并在热源处于危险程度时生成火灾警报信号。采集到的可见光视频图像则用于供用户对该区域的实际情况进行监测，以直观的了解现场的情况，进一步确认是否属于误判，以及要采取何种措施进行火灾防护。在另一实施例中，也可以分别设置红外摄像装置130和可见光摄像装置，从而独立进行各视频图像的采集。红外摄像装置130会将生成的火灾警报信号以及采集到的视频图像输出给主控单元120。在本实施例中，红外摄像装置130还可以在主控单元120的控制下定时开启，并在开启预设时长后关闭，从而定期对所在区域进行视频采集、存储后通过通讯装置140上传给监控终端，以便于监控人员定期对各区域状态进行了解。

通讯装置140与主控单元120连接。通讯装置140用于与监控终端连接，从而将在主控单元120的控制下将生成的火灾警报信号发送给监控终端。同时通讯装置140还可以经采集到视频图像发送给监控终端，以供监控人员及时了解现场状况。监控人员根据接收到的火灾报警信号以及视频图像后进行火灾险情确认后，从而采取相应的措施以及时控制并消除火灾险情。通讯装置140可以为无线通讯装置或者有线通讯装置，也可以同时设置有线和无线通讯装置。例如，通讯装置140可以为WIFI设备，也可以为光纤交换机，以通过光纤与监控终端进行通讯连接。在一实施例中，通讯装置140还用于接收监控终端发送来的视频查看控制信号。红外摄像装置130在该视频查看控制信号的控制下开启，进行视频采集并通过通讯装置140发送给监控终端，供监控人员进行现场状况查看。

在本实施例中，还包括储能装置150。储能装置150包括蓄电池组、太阳能光伏组件以及太阳能充放电控制器。蓄电池组用于存储电能并向外通电。太阳能光伏组件用于将太阳能转换为电能后输出。太阳能充放电控制器用于将电能转换后输出向蓄电池组供电。蓄电池组用于存储电能并向山火监测预警设备100供电通过采用太阳能光伏组件，利用可再生的太阳发电，可以确保整个山火监测预警设备100的正常供电。

上述山火监测预警设备100，通过烟感探测器110可以实时对杆塔所在区域进行烟雾探测，并将探测到的烟雾浓度值输出给主控单元120。主控单元120对烟雾浓度进行监测，并在其超过第一预设值时生成烟雾报警电信号以控制红外摄像装置130开启进行红外视频采集。红外摄像装置130会对采集区域的温度进行监测，从而在温度超过预设值时生成火灾警报信号给监控终端，以提醒监控人员存在火灾险情，从而使得监控人员可以及时采取措施消除火灾险情。上述上火监测预警设备100，烟感探测器110可以实时对烟雾进行探测，从而能够及时发现处于阴燃状态下的火灾险情，进而使得在阴燃阶段就可以对火灾险情进行控制，降低损失。同时，通过烟感探测器110和红外摄像装置130二者相互结合工作，可以大大降低误报率。再者，山火监测预警设备100中的各装置直接设置在现有的输电线路的杆塔上即可，无需重新搭建安装支架，成本较低。

图2～图10为一实施例中的山火监测预警设备100的部分电路原理图。其中，图2为主控单元CPU及其周围电路的电路原理图，图3为红外摄像装置的电源控制电路原理图；图4为复位电路原理图，图5～图10为用于对设备进行调试的调试接口电路原理图。

本实用新型还提供一种山火监测预警系统。该山火监测预警系统包括多个山火监测预警设备100和监控终端200，如图11所示。多个山火监测预警设备100分别设置在输电线路的各目标杆塔上，以对各杆塔所在区域进行山火监测预警。在本实施例中，多个山火监测预警设备100分为第一通讯类型A和第二通讯类型B。第一通讯类型A的山火监测预警设备100中的通讯装置为无线通讯装置。第二通讯类型B的山火监测预警系设备100中的通讯装置同时设置有有线通讯装置和无线通讯装置。第二通讯类型B的山火监测预警设备100通过有线通讯装置与监控终端200连接。在一实施例中，第二通讯类型B的山火监测预警设备100可以利用输电线路现有的电力综合数据网进行数据传输。第一通讯类型A的山火监测预警设备100与第二通讯类型B的山火监测预警设备100进行无线通讯。在本实施例中，第一通讯类型A的山火监测预警设备100中的通讯装置为WIFI通讯装置。第二通讯类型B的山火监测预警设备100中的通讯装置包括光纤通讯装置(如光纤交换机)和WIFI通讯装置。采用上述通讯方式进行组网，可以提高通讯的可靠性，并降低建设和运行维护成本。

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。