基于云计算的森林火灾探测系统及方法
【专利摘要】本发明提供一种基于云计算的森林火灾探测系统，属于数据处理【技术领域】。本森林火灾探测系统包括：分别设置在多个监视点的多个红外图像云终端和云计算管理服务器，每红外图像云终端将被监测的森林的全景红外图像发送给云计算管理服务器，云计算管理服务器处理所接收的红外图像以判断被监测环境的温度变化情况。本发明提供的系统能够监视森林环境的火灾征兆，并且节省资源。
【专利说明】基于云计算的森林火灾探测系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于云计算的森林火灾探测系统及方法，更确切的说涉及一种应用红外探测器或者探测器阵列探测火灾的探测系统及方法，属于数据处理【技术领域】。
【背景技术】
[0002]现有技术中提供了多种烟雾和/或火灾探测器。但是现有技术提供的火灾探测器主要探测引燃或者燃烧产生的燃烧气体，或者探测由火产生的增加热量。但这些探测器并不特别适合于探测火灾发生前的情况，也就是说，现有技术中的探测器没有起到预防的作用。
【发明内容】
[0003]为克服现有技术中存在的缺点，本发明的发明目的是提供一种基于云计算的森林火灾探测系统及方法，所述系统或者方法能探测火灾发生前的情况，从而使火灾防患于未然。
[0004]为实现所述发明目的，本发明提供的一方面提供一种基于云计算的森林火灾探测系统，其包括:分别设置在多个监视点的多个红外图像云终端和云计算管理服务器，每红外图像云终端将被监测的森林的全景红外图像发送给云计算管理服务器，云计算管理服务器处理所接收的红外图像以判断被监测环境的温度变化情况。
[0005]为实现本发明的发明目的，本发明的另一方面提供一种基于云计算的监视森林的火灾征兆的方法，其包括如下步骤:
[0006]分别在多个监视点设置的一个红外图像云终端，每个红外图像云终端将被监测的森林的全景红外图像发送给云计算管理服务器；
[0007]云计算管理服务器处理所接收的红外图像以判断被监测环境的温度变化情况。
[0008]其中，红外探测器阵列包括多个红外探测器，每个红外探测器用于监测的森林环境的一个区域的红外图像。。
[0009]与现有技术相比，本发明采用红外阵列探测器探测被监视环境的图像，从而获取被监视环境的温度变化情况，能够探测火灾发生前的情况，使火灾防患于未然。同时，本发明只利用红图像云终端获取被监视环境的图像并将其发送给远程的云计算管理服务器，红图像云终端中的控制器所需要的数据处理能力降低，同时存储器的容量也不需要太大，其仅需要存储终端的程序及少量的数据就可，因此，大大节省了成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本发明提供的基于云计算的森林火灾探测系统的方框图；
[0011]图2为本发明提供的基于云计算的森林火灾探测系统中的红外探测器阵列示意图；
[0012]图3为本发明提供的红外图像云终端的工作流程图；[0013]图4为本发明提供的云计算管理服务器中的工作流程图。
【具体实施方式】
[0014]下列结合附图详细说明本发明。
[0015]图1为本发明提供的基于云计算的森林火灾探测系统的方框图。如图1所示，本发明提供的云计算的森林火灾探测系统包括:分别设置在多个监视点的多个红外图像云终端I和云计算管理服务器2，每红外图像云终端将被监测的森林的全景红外图像发送给云计算管理服务器，云计算管理服务器处理所接收的红外图像以判断被监测环境的温度变化情况。所述红外图像云终端I包括:用于对视野内的景物拍摄红外图像的红外探测器阵列3，用于对红外图像云终端进行定位的定位模块4，用于将红外图像数据和定位数据进行封包的处理器5 ;用于将处理器所封包的数据进行调制而转变成为高频信号的第一通信模块6 ;将通信模块传来的高频信号转换为电磁波的第一收发天线7以及存储器8，所述存储器用于存储控制器5的程序，实际应该中，存储器可以集成在控制器中。所述云计算管理服务器2包括将将空间电磁波转换为电信号的第二收发天线18，用天将第二收发天线所传来的电信号进行解调的第二通信模块11，用于将第二通信模块所传来的数据进行解析的中央处理器13，以及用于存储中央处理器所解析的数据及地图信息的存储器12。云计算管理服务器2还包括接口电路14、显示器15、键盘16和鼠标17。所述显示器15、键盘16和鼠标17通接口电路14连接到中央处理器。
[0016]红外探测器阵列3可包括任何适合的对红外辐射敏感的探测器或传感器，尤其是对小而逐渐增大的火灾显示的红外辐射波长敏感的探测器或传感器，例如，微型测辐射热仪或者CCD元件阵列。红外探测器阵列2可包含多个独立的探测器或传感器，例如附图2所示。
[0017]在附图2中，被示出的红外探测器阵列3具有总共4个不同的探测器19、20、21和22，四个探测器19、20、21和22分别探测同一森林环境的不同区域，每个探测器所探测的图像的部分区域可以重垒。本发明虽然以红外探测器阵列3可具有4个探测器进行了示例性的说明，但是本领的普通技术人员应该明白，探测器明显可以多于或少于4个。探测器的总数，和排列的方式可以变化以适应使用火灾探测系统的具体环境，例如森林等。
[0018]每个探测器可以是相同的，可以感测红外光谱范围内的同样的波长或者波长范围。
[0019]所述红外图像云终端I还包括位移装置10，所述位移装置10可根据需要移动红外探测器阵列中的每个探测器的位置以改变探测器的视野或者视角。位移装置10包括位置传感器，所述位置传感器可以将探测器的位置信息传送经控制器5，位移装置10也接收控制器5的指令以调整探测器的位置。
[0020]本发明还提供了一种基于云计算的监视森林的火灾征兆的方法，其包括如下步骤:分别在多个监视点设置的一个红外图像云终端，每个红外图像云终端将被监测的森林的全景红外图像发送给云计算管理服务器；利用云计算管理服务器处理所接收的红外图像以判断被监测环境的温度变化情况。
[0021]图3为本发明提供的红外图像云终端中的工作流程图。如图3所示，本发明提供红外图像云终端的工作过程包括:[0022]SO1:通过第一通信模块接收云计算管理服务器发射来的指令，并根据该指令调整每个探测器的位置，以使探测器的视野与预先设置的视野基本匹配；
[0023]S02:令 i 为 I ;
[0024]S03:获取红外探测器阵列中第i探测器的红外图像数据，并存储于第一存储器中；
[0025]S04:判断i是否大于N，如果i大于N，则执行S06步，否则执行S05步，其中N为设置在第k个监视点的探测器的数量，N为大于或者等于4的正整数，通常N的值由探测器的视野决定，一般的情况下，尽量使同一个监视点探测器能够全覆盖被监视区域；
[0026]S05:通过第一定位模块获取红外图像云终端的位置数据及时间数据，所述每一定位模块可以是GPS定位模块，也可以是北斗定位模块，所述位置数据包括红外图像云终端的大地坐标；
[0027]S06:读取第一存储器中所存储的同一时刻的N个探测器所获取的红外图像数据并与红外图像云终端的位置数据及时间数据一起打包；
[0028]S07:将打包的数据发送给第一通信模块，通过第一通信模块发送给第一收发天线。
[0029]图4为本发明提供的云计算管理服务器中的工作流程图。如图4所示，本发明提供的云计算管理服务器中的工作过程包括:
[0030]SOl:令k为 I;
[0031]S03:通过第二通信模块接收第k个监视点的数据并解包；
[0032]S04:使N幅图像分别与第二存储器中存储的预设图像进行比较；
[0033]S05:判断每幅图像是否基本对应于设定的场景，如果是，则执行步骤S06，否则，向第k监视点发送指令，使第k监视点调整探测器的位置；
[0034]S06:使N幅图像拼接，并与温度正常时的图像进行比较，温度正常时红外图像数据存储于第二存储器中；
[0035]S07:判断温度是否升高，如果是，则执行步骤S08，否则执行步骤S10。本步骤设定的依据:潜在着火区域的温度会比正常情况下的温度高，如果温度升高了可能会发生火灾，如果温度不变或者下降了，是不会发生火灾的。
[0036]S08:使拼接的图像的感兴趣区域与同一图像中其它区域进行比较，感兴趣区域为潜在着火区域；
[0037]S09:判断温度差是否大于设定值，如果是，则执行步骤S10，否则执行步骤S12，所述设定值通常根据统计值进行设定，也可以根据经验值进行设定。该步骤设定的依据是:同一时刻潜在着火区域的温度要比其它区域要高。
[0038]SlO:将感兴趣区域的红外图像与上一时刻同一区域的红外图像进行比较；
[0039]Sll:判断单位时间温度上升的速度是否大于设定值，如果是，则将第k个监视点的位置数据及感兴趣区域的图像数据打包并通过通信模块发送给火控中心；如果否，执行步骤S12。该步骤设定的依据是:潜在着火区域的温度上升速度要比其它区域要高。
[0040]S12:判断k是否大于M，其中M为所设置的监视点的数量，如果k大于M，则执行步骤S01，否则执行S13，其中M为大于或者等于I的自然数，其设置值根据监视的区域范围及探测器的所能探测的视野决定。[0041]S13:令k+1并赋值给k，而后返回到步骤S02以判断下一个被监视点的红外图像数据。
[0042]多个红外探测器所探测的图像进行拼接时采用如下的方法:
[0043]SOl:如果同一监视点的四个红外探测器组成两行二列，即
【权利要求】
1.一种基于云计算的森林火灾探测系统，其包括:分别设置在多个监视点的多个红外图像云终端和云计算管理服务器，其特征在于，每红外图像云终端将被监测的森林的全景红外图像发送给云计算管理服务器，云计算管理服务器处理所接收的红外图像以判断被监测环境的温度变化情况。
2.根据权利要求1所述的森林火灾探测系统，其中，红外探测器阵列包括多个红外探测器，每个红外探测器用于监测的森林环境的一个区域的红外图像。
3.一种基于云计算的监视森林的火灾征兆的方法，其包括如下步骤: 分别在多个监视点设置的一个红外图像云终端，每个红外图像云终端将被监测的森林的全景红外图像发送给云计算管理服务器； 云计算管理服务器处理所接收的红外图像以判断被监测环境的温度变化情况。
4.根据权利要求2所述基于云计算的监视森林的火灾征兆的方法，其中，红外探测器阵列包括多个红外探测器，每个红外探测器用于监测的森林环境的一个区域的红外图像。
【文档编号】G08B17/12GK103942911SQ201410102393
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年3月17日 优先权日:2014年3月17日
【发明者】石杰, 赵利超 申请人:石杰, 赵利超