基于5G通信技术的森林火灾智能预警控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于5G通信技术的森林火灾智能预警控制系统，包括云端智能系统、控制单元和就地监测管控终端，就地监测管控终端通过5G通信与云端智能系统连接，云端智能系统对就地监测管控终端通过5G通信上传的数据开展大数据综合分析，得到趋势预测及控制策略，根据策略启动控制单元或者加强对就地监测管控单元的数据跟踪，控制单元执行云端智能系统的控制策略。本发明专利技术以森林电力设备、异常热源引发火灾为契机，构成基于5G通信网络和电力设备检测、空间监测的森林等开放式空间防火系统，该系统亦可根据危化品工厂、地下煤矿等有限空间调整功能后开展有限空间涉电及异常热源引发火灾乃至爆炸预警和控制，应用前景十分广泛。

【技术实现步骤摘要】
基于5G通信技术的森林火灾智能预警控制系统
本专利技术涉及火灾防护
，尤其涉及一种基于5G通信技术的森林火灾智能预警控制系统。
技术介绍
森林火灾对国家和社会造成的经济损失巨大，造成人身伤亡等社会影响深远的后遗症。据文献资料森林火灾火源主要有生产用火26％、生活用火37％、电力打火11％、雷击火5％、作业起火5％等。现有技术中，对于火灾的防护大多只能采用人工防护，不能达到预警，也不能及时预判存在隐患的位置，从而不能够起到良好的防火效果，因此，存在改进空间。
技术实现思路
本专利技术的目的是要提供一种基于5G通信技术的森林火灾智能预警控制系统。为达到上述目的，本专利技术是按照以下技术方案实施的：本专利技术包括云端智能系统、控制单元和就地监测管控终端，所述就地监测管控终端通过5G通信与所述云端智能系统连接，所述云端智能系统对所述就地监测管控终端通过5G通信上传的数据开展大数据综合分析，得到趋势预测及控制策略，根据策略启动控制单元或者加强对就地监测管控单元的数据跟踪，所述控制单元执行所述云端智能系统的控制策略，所述控制策略包括启动就地声光警示、电力降灾策略和人工呼叫。进一步，所述云端智能系统包括判别逻辑模块、控制逻辑模块和通信逻辑模块，所述判别逻辑模块包括温升判别、电气量异常判别、电气设备异物判别、导线位移判别、杆塔位移监测、火灾危险级别判别预警、火灾发展趋势判别和地形变化地质灾害预警。进一步，所述温升判别包括变压器温升、导线温升和异常热源，所述变压器温升、导线温升和异常热源均采用红外摄像头巡检测温或接触式温度传感器，所述变压器温升的监测包括变压器桩头和变压器顶层温度，所述导线温升通过对输电线路通道监测，所述异常热源监测是对可视范围内突发热源进行监测，所述变压器温升、导线温升和异常热源均为较环境温度温升δ≥80％，判断为异常，向云端智能系统发送信息。进一步，所述电气量异常判别包含变压器本体高低压电流监测，超过额定电流则向云端智能系统发送信息。进一步，所述火灾危险级别判别预警对就地监测管控终端上传的空气湿度数据进行跟踪分数，按照综合指标预测算法得出目前森林火灾危险级别，并向控制单元启动人工呼叫模块；所述综合指标预测算法的综合指标计算公式为：其中，I：森林火险综合指标，n：最后一次降雨后的天数，t：前一天下午1时的空气湿度，d：前一天下午1时的空气湿度饱和差。具体地，所述就地监测管控终端包括变压器监测、杆塔及导线监测和空间监测，所述变压器监测包括对变压器的温度、杂物异常和电参数监测；所述杆塔及导线监测包括异常热源监测和导线位移监测；所述空间监测包括风力、风速、风向、温湿度、异常热源和地表监测。具体地，所述控制单元包括对所述就地控制终端的声光警示控制、电话及短信提醒、人为介入断开电力开关提醒。本专利技术的有益效果是：本专利技术是一种基于5G通信技术的森林火灾智能预警控制系统，与现有技术相比，本专利技术以森林电力设备、异常热源引发火灾为契机，构成基于5G通信网络和电力设备检测、空间监测的森林等开放式空间防火系统，该系统亦可根据危化品工厂、地下煤矿等有限空间调整功能后开展有限空间涉电及异常热源引发火灾乃至爆炸预警和控制，应用前景十分广泛，具有推广应用的价值。附图说明图1是本专利技术的主系统结构原理框图；图2是本专利技术的云端只能系统逻辑原理框图；图3是本专利技术的就地监测管理终端系统原理框图；图4是本专利技术的控制单元原理图。具体实施方式下面结合附图以及具体实施例对本专利技术作进一步描述，在此专利技术的示意性实施例以及说明用来解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。如图1所示：云端智能系统：对就地监测管控单元通过5G通信上传的数据开展大数据综合分析，做出趋势预测及控制策略，根据策略启动控制单元或者加强对就地监测管控单元的数据跟踪。5G通信传输：本专利通信主要方式。就地监测管控单元：对现场变压器监测、导线及杆塔监测、空间监测(风力、风速、湿度、温度、热源、地表环境等)控制单元：执行云端智能系统策略，包括：启动就地声光警示、电力降灾策略、人工呼叫。所述云端智能系统的逻辑控制如图2所示，判别逻辑变压器温升：采用红外摄像头巡检测温，重点监测：变压器桩头、变压器顶层温度。若桩头较环境温度温升δ≥80％，判断为异常，向云端智能系统发送“报警”。变压器亦可采用接触式传感器监测温度。导线温升：采用红外摄像头巡检测温，对输电线路通道监测，若较环境温度温升δ≥80％，判断为异常，向云端智能系统发送“报警”。异常热源：采用红外摄像头巡检测温，一是对可视范围内突发热源，比如抽烟、燃火等较环境温度温升δ≥80％，判断为异常，向云端智能系统发送“报警”；二是重点监测铁塔接地点、变压器接地点温升δ≥80％，判断为异常，向云端智能系统发送“报警”。δt＝(τ1-τ2)/τ1×100％＝(T1-T2)/(T1-T0)×100％其中：τ1和T1——发热点的温升和温度；τ2和T2——正常相对应点的温升和温度；T0——环境温度参照题的温度。电气量异常判别：包含变压器本体高低压电流监测，超过额定电流发“报警”。电气设备异物判别：指通过视频监测方式发现并判别异物(包含人、树木、漂浮垃圾等)和导线、变压器等带电设备的安全距离，小于规定(见下表)时及时上传至云端智能系统。名称10千伏及以下35千伏110千伏220千伏500千伏1设备不停电时安全距离0.7米1.0米1.5米3.0米5.0米导线位移判别包括：风吹线摆动与地电位设备距离判别、树-线生长距离预测等。通过对不同日期导线监控视频或照片对比，分析一是在风力作用下导线与杆塔、绝缘子距离变化情况；二是导线下方树木生长和导线距离情况。杆塔位移监测：在杆塔基础加装位移传感器，一是监测基础沉降松动情况；二是杆塔所在山体稳定监测。火灾危险级别判别预警：对就地监测单元上传的空气湿度数据进行跟踪分数，按照综合指标计算公式及预测算法得出目前森林火灾危险级别，并告知控制单元人工呼叫模块。目前我国火险预警模型有“国家标准法”和“综合指标法”，后者通过对大样本历史火情、火灾资料和同期气象数据对比，引入模糊集概念，探讨各种气象要素影响林火发生的特征和临界值，在此基础上建立森林火灾危险程度的数学模型和确定森林火险等级。森林火险等级通常分为5个级别：综合指标计算公式为：其中，I：森林火险综合指标，n：最后一次降雨后的天数，t：前一天下午1时的空气湿度，d：前一天下午1时的空气湿度饱和差。火灾发展趋势判别：火灾发生后，对就地监测单元上传风力、风速、风向指标，结合摄像头对地表植被、地形的记录数据，进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于5G通信技术的森林火灾智能预警控制系统，其特征在于：包括云端智能系统、控制单元和就地监测管控终端，所述就地监测管控终端通过5G通信与所述云端智能系统连接，所述云端智能系统对所述就地监测管控终端通过5G通信上传的数据开展大数据综合分析，得到趋势预测及控制策略，根据策略启动控制单元或者加强对就地监测管控单元的数据跟踪，所述控制单元执行所述云端智能系统的控制策略，所述控制策略包括启动就地声光警示、电力降灾策略和人工呼叫。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于5G通信技术的森林火灾智能预警控制系统，其特征在于：包括云端智能系统、控制单元和就地监测管控终端，所述就地监测管控终端通过5G通信与所述云端智能系统连接，所述云端智能系统对所述就地监测管控终端通过5G通信上传的数据开展大数据综合分析，得到趋势预测及控制策略，根据策略启动控制单元或者加强对就地监测管控单元的数据跟踪，所述控制单元执行所述云端智能系统的控制策略，所述控制策略包括启动就地声光警示、电力降灾策略和人工呼叫。


2.根据权利要求1所述的基于5G通信技术的森林火灾智能预警控制系统，其特征在于：所述云端智能系统包括判别逻辑模块、控制逻辑模块和通信逻辑模块，所述判别逻辑模块包括温升判别、电气量异常判别、电气设备异物判别、导线位移判别、杆塔位移监测、火灾危险级别判别预警、火灾发展趋势判别和地形变化地质灾害预警。


3.根据权利要求2所述的基于5G通信技术的森林火灾智能预警控制系统，其特征在于：所述温升判别包括变压器温升、导线温升和异常热源，所述变压器温升、导线温升和异常热源均采用红外摄像头巡检测温或接触式温度传感器，所述变压器温升的监测包括变压器桩头和变压器顶层温度，所述导线温升通过对输电线路通道监测，所述异常热源监测是对可视范围内突发热源进行监测，所述变压器温升、导线温升和异常热源均为较环境温度温升δ≥80...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈雷，郭利民，
申请(专利权)人：四川省铭阳睿智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51