一种智慧林业森林火灾监控装置及系统的制作方法

本发明属于森林火灾监控，具体涉及一种智慧林业森林火灾监控装置及系统。

背景技术：

1、森林火灾是当今世界发生范围广、破坏危害大、处置救助困难的自然灾害，其不仅会烧毁森林生态系统内动植物及其生境，还会引发一系列环境问题，造成生命、财产损失，威胁人类的生存空间，因此，森林防火至关重要，传统森林防火主要依靠人员站岗值守、巡视员巡护等方法，需耗费大量人力物力，效率低下，难以满足现阶段防火需求，智慧化、自动化已成为新时期森林火灾防控的重要手段。

2、在公布号为cn117292499a的中国专利中，提到了一种森林火情监控方法、系统、装置及介质，涉及无人机技术领域，用于实现对森林火情的人机协同监管，针对目前所存在的数据时延、对资源利用不合理的问题提供一种森林火情监控方法，通过在前端的无人机采集到森林火情的图像数据之后，直接在无人机本地对图像数据做识别处理，得到火情信息；地面站仅需要对由各无人机识别后的火情信息做进一步的汇总和处理；从而大大降低无人机与地面站之间长距离数据传输链路中的数据量，显著降低数据时延。另一方面也将原本全部交由后端实现的数据处理工作拆分出部分交由前端无人机实现，充分利用了计算资源，且各无人机之间可以独立、并行实现数据处理，于数据处理效率上也更有优势。

3、然而，上述技术方案通过无人机识别火情信息，此种装置可对森林的火灾图像数据识别，并具备广范围的监看能力，但无人机的续航能力有限，且整体的监看能力难以具备全天候、实时化、自动化、智能化监控，导致森林火情监控的能力较为一般，因此需要工作人员改进。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种智慧林业森林火灾监控装置及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种智慧林业森林火灾监控系统，包括：

4、双光谱监控系统、中继传输系统、气象环境监测系统和软件管理平台；

5、所述双光谱监控系统包括可见光摄像头单元与红外摄像头单元，所述中继传输系统包括中继站单元，所述气象环境检测系统包括图像分析单元与数据监测单元，所述软件管理平台包括感控单元、传输单元、应用平台单元与应用视图单元；

6、所述可见光摄像头单元与红外摄像头单元具备火源识别功能的红外摄像头能够扫描区域内物体表面的温度分布情况，定位高于环境温度的异常信息并发出报警信息，在设置好的自动监测点位间来回自动切换，全天候自动扫描，实现对作业区的全覆盖监控。

7、优选的，所述可见光摄像头单元实时观测林区内的高清影像，有利于管理人员研判火情，辅助指挥森林火灾扑救工作，所述红外摄像头单元全方位扫描作业区内温度状况，及时发现作业区内起火点高于环境温度的异常区域。

8、优选的，所述中继站单元利用高处设置中继站，确保无线网桥的传输线路中没有障碍物阻隔，满足两端相互可视的传输条件，并通过调节两边天线方向、俯仰角等方式调节信号强度，根据网桥设备的信号状态指示灯或者软件管理平台查看信号强度。

9、优选的，所述图像分析单元通过可见光摄像头单元拍摄的照片分析森林中的地面情况，所述数据监测单元通过传感器、变换器、数据记录仪、无线传输装置、太阳能电源和电子显示屏对大气温度、大气湿度、风向、风速、总辐射、土壤温湿度和pm2.5的数值分析，将气象监测数据实时同步至系统终端，可更加准确的对森林火险等级进行分析和预警。

10、优选的，所述感控单元完成前场信息采集，是系统信息数据的来源，为实时监控和数据分析提供可靠数据支撑，所述传输单元作为前场信息采集的传输通道，利用无线网桥、5g通信技术手段，传输通信数据，达到实时传输效果。

11、优选的，所述应用平台单元平台应用分三个层面，第一，基于关系型数据库和文档数据库的数据存储层，第二，数据加工处理和分发以及提供服务的中间组件层；第三，系统应用层，各系统根据不同的功能和业务，完成不同的数据处理，所述应用视图单元用户通过电脑、移动终端设备以及综合监控大屏，实时查看各类传感器信息以及视频监控信息。

12、一种智慧林业森林火灾监控装置，包括：

13、安装杆；

14、所述安装杆表面的一侧固定连接有蓄电池盒，所述安装杆的底端固定连接有安装支架，所述安装支架顶部的一侧固定连接有光伏板，且光伏板与蓄电池盒之间电性连接；

15、所述安装杆内壁的底部固定连接有第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出端安装有驱动杆，所述驱动杆的顶端固定连接有螺纹杆，所述螺纹杆表面的一侧螺纹连接有螺纹套杆，所述螺纹套杆内壁的一侧插接有限位杆，且限位杆的底端固定连接于安装杆的内壁，所述螺纹套杆的顶端固定连接有装配杆。

16、优选的，所述装配杆表面的一侧固定连接有气象监测套盒，所述装配杆的顶端固定连接有电机盒，所述电机盒内壁的一侧固定连接有第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出端安装有传动杆，所述传动杆的顶端固定连接有双光谱云台摄像机，所述装配杆表面的另一侧固定连接有避雷针，所述避雷针底部的一侧电性连接有连接导线，所述连接导线的底端固定连接有接地机构。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

18、(1)采用双光谱摄像机作为前端监测设备，利用无线网络传输技术作为数据传输系统，实现对森林火灾监控的全天候、实时化、自动化、智能化监控，解决了传统技术存在的不足，满足了林区内森林火灾监控需求。

19、(2)智慧林业信息化管理平台软件通过将监测到的环境因子并结合林内可燃物情况、森林火灾易发季节等，进行综合研判，对森林火险气象等级进行预警。

20、(3)通过设置的电子标签和智能终端，及时将森林树木信息和火灾隐患信息上传至云端服务器，使得林业巡检记录和火灾隐患记录更加方便。

技术特征：

1.一种智慧林业森林火灾监控系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种智慧林业森林火灾监控系统，其特征在于：所述可见光摄像头单元(1)实时观测林区内的高清影像，有利于管理人员研判火情，辅助指挥森林火灾扑救工作，所述红外摄像头单元(2)全方位扫描作业区内温度状况，及时发现作业区内起火点高于环境温度的异常区域。

3.根据权利要求1所述的一种智慧林业森林火灾监控系统，其特征在于：所述中继站单元(3)利用高处设置中继站，确保无线网桥的传输线路中没有障碍物阻隔，满足两端相互可视的传输条件，并通过调节两边天线方向、俯仰角调节信号强度，根据网桥设备的信号状态指示灯和软件管理平台查看信号强度。

4.根据权利要求1所述的一种智慧林业森林火灾监控系统，其特征在于：所述图像分析单元(4)通过可见光摄像头单元(1)拍摄的照片分析森林中的地面情况，所述数据监测单元(5)通过传感器、变换器、数据记录仪、无线传输装置、太阳能电源和电子显示屏对大气温度、大气湿度、风向、风速、总辐射、土壤温湿度和pm2.5的数值分析，将气象监测数据实时同步至系统终端，更加准确的对森林火险等级进行分析和预警。

5.根据权利要求1所述的一种智慧林业森林火灾监控系统，其特征在于：所述感控单元(6)完成前场信息采集，是系统信息数据的来源，为实时监控和数据分析提供可靠数据支撑，所述传输单元(7)作为前场信息采集的传输通道，利用无线网桥、5g通信技术手段，传输通信数据，达到实时传输效果。

6.根据权利要求1所述的一种智慧林业森林火灾监控系统，其特征在于：所述应用平台单元(8)平台应用分三个层面，第一，基于关系型数据库和文档数据库的数据存储层，第二，数据加工处理和分发以及提供服务的中间组件层；第三，系统应用层，各系统根据不同的功能和业务，完成不同的数据处理，所述应用视图单元(9)用户通过电脑、移动终端设备以及综合监控大屏，实时查看各类传感器信息以及视频监控信息。

7.一种智慧林业森林火灾监控装置，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的一种智慧林业森林火灾监控系统，其特征在于：所述装配杆(19)表面的一侧固定连接有气象监测套盒(20)，所述装配杆(19)的顶端固定连接有电机盒(21)，所述电机盒(21)内壁的一侧固定连接有第二伺服电机(22)，所述第二伺服电机(22)的输出端安装有传动杆(23)，所述传动杆(23)的顶端固定连接有双光谱云台摄像机(24)，所述装配杆(19)表面的另一侧固定连接有避雷针(25)，所述避雷针(25)底部的一侧电性连接有连接导线(26)，所述连接导线(26)的底端固定连接有接地机构(27)。

技术总结
本发明涉及森林火灾监控技术领域，具体公开了一种智慧林业森林火灾监控装置及系统，包括：双光谱监控系统、中继传输系统、气象环境监测系统和软件管理平台，所述双光谱监控系统包括可见光摄像头单元与红外摄像头单元，所述中继传输系统包括中继站单元，所述气象环境检测系统包括图像分析单元与数据监测单元，所述软件管理平台包括感控单元、传输单元、应用平台单元与应用视图单元；本发明采用双光谱摄像机作为前端监测设备，利用无线网络传输技术作为数据传输系统，实现对森林火灾监控的全天候、实时化、自动化、智能化监控，解决了传统技术存在的不足，满足了林区内森林火灾监控需求。

技术研发人员：郭新安,胡学,周运煌,史佩军,吴伟明,陈进,陈舒豪,张源长,刘同,曾文兵
受保护的技术使用者：中交广州航道局有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/9