一种森林火灾预警系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种森林火灾预警系统及方法，系统中的智能断路器设置在待监测林区的输电线路上，以采集输电线路的电流波形数据；传感单元设置在待监测林区中，以采集待监测林区的监测数据；中继传输单元用于对电流波形数据和监测数据进行打包，得到打包数据，并将打包数据进行传输；控制器单元用于根据预设的森林火灾分析模型对打包数据进行分析研判，得到第一报警信息；云端处理器用于对打包数据进行边缘计算和分析，得到第二报警信息；预警无人机用于接收到第一报警信息和/或第二报警信息后，对待监测林区进行影像取证，得到影像资料，并将影像资料发送至云端处理器；本发明专利技术能够提高森林火灾预警的自动化程度、效率和及时性。效率和及时性。效率和及时性。

【技术实现步骤摘要】
一种森林火灾预警系统及方法


[0001]本专利技术涉及森林防火
，特别是涉及一种森林火灾预警系统及方法。

技术介绍

[0002]森林火灾不仅烧死、烧伤林木，直接减少森林面积，而且严重破坏森林结构和森林环境，导致森林生态系统失去平衡，森林生物量下降，生产力减弱，益兽益鸟减少，甚至造成人畜伤亡。高强度的大火，能破坏土壤的化学、物理性质，降低土壤的保水性和渗透性，使某些林地和低洼地的地下水位上升，引起沼泽化；另外，由于土壤表面炭化增温，还会加速火烧迹地干燥，导致阳性杂草丛生，不利森林更新或造成耐极端生态条件的低价值森林更替。
[0003]近年来输配电线路故障作为火源引发的林区火灾数量不断增加，这类故障后线路跳闸重合率较低、故障时间长。为降低输配电故障造成的损失，保障输配电线路稳定安全运行，做好森林防灭火工作。需及时给出报警信息，精确定位故障点位，进行故障消缺和灭火工作。目前对于森林区域的输电线路故障引起的山火并不能及时给出报警信息，从而导致了森林火灾防护的严重滞后。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种森林火灾预警系统及方法，能够及时的对森林区域的火灾进行监测和预警，从而提高了火灾防护的效率。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种森林火灾预警系统，包括：
[0007]多个智能断路器，分别设置在待监测林区的输电线路上，用于采集所述输电线路的电流波形数据；
[0008]多个传感单元，分别设置在所述待监测林区中，用于采集所述待监测林区的监测数据；所述监测数据包括：温度信息、湿度信息、风速信息、风向信息、雨量信息、图像信息和烟感信息；
[0009]中继传输单元，分别与所述智能断路器和所述传感单元连接，用于对所述电流波形数据和所述监测数据进行打包，得到打包数据，并将打包数据进行传输；
[0010]控制器单元，与所述中继传输单元连接，用于根据预设的森林火灾分析模型对所述打包数据进行分析研判，得到第一报警信息；
[0011]云端处理器，与所述中继传输单元连接，用于对所述打包数据进行边缘计算和分析，得到第二报警信息；
[0012]预警无人机，分别与所述控制器单元和所述云端处理器连接，用于接收到所述第一报警信息和/或第二报警信息后，对所述待监测林区进行影像取证，得到影像资料，并将所述影像资料发送至云端处理器；所述云端处理器还用于根据所述影像资料进行人工识别，以确定火情。
[0013]优选地，所述传感单元包括：温湿度传感器、风力传感器、气象传感器、红外图像传
感器和烟雾传感器；
[0014]所述温湿度传感器、所述风力传感器、所述气象传感器、所述红外图像传感器和所述烟雾传感器均与所述中继传输单元连接；所述温湿度传感器用于采集所述温度信息和所述湿度信息；所述风力传感器用于采集所述风速信息和所述风向信息；所述气象传感器用于采集所述雨量信息；所述红外图像传感器用于采集所述图像信息；所述烟雾传感器用于采集所述烟感信息。
[0015]优选地，还包括：
[0016]移动终端，分别与所述控制器单元和所述云端处理器连接，用于对接收所述第一报警信息和/或所述第二报警信息，并根据接受到的信息进行报警和可视化显示。
[0017]优选地，所述控制器单元包括：
[0018]信息接收模块，用于接收所述打包数据；
[0019]模型分析模块，与所述信息接收模块连接，用于对所述打包数据进行解析，得到解析数据，并将所述解析数据输入至所述森林火灾分析模型中进行火情分析，得到分析结果，若所述分析结果为发生火灾，则产生所述第一报警信号；所述森林火灾分析模型是由历史火灾数据集进行训练得到的；所述历史火灾数据集中包括火灾发生时的温度信息、湿度信息、风速信息、风向信息、雨量信息、图像信息和烟感信息；
[0020]信息发送模块，与所述模型分析模块连接，用于将所述第一报警信号进行数据传输。
[0021]优选地，还包括：
[0022]太阳能供电单元，设置在所述预警无人机上，用于将太阳能转化为供电电能，并利用所述供电电能对所述预警无人机进行供电。
[0023]优选地，还包括：
[0024]音频报警单元，设置在所述预警无人机上，用于根据所述第一报警信息和/或所述第二报警信息进行音频报警。
[0025]一种森林火灾预警方法，包括：
[0026]采集待监测林区的监测数据和所述待监测林区中输电线路的电流波形数据；所述监测数据包括：温度信息、湿度信息、风速信息、风向信息、雨量信息、图像信息和烟感信息；
[0027]对所述电流波形数据和所述监测数据进行打包，得到打包数据，并将打包数据进行传输；
[0028]根据预设的森林火灾分析模型对所述打包数据进行分析研判，得到第一报警信息；
[0029]对所述打包数据进行边缘计算和分析，得到第二报警信息；
[0030]利用预警无人机接收所述第一报警信息和/或第二报警信息，并对所述待监测林区进行影像取证，得到影像资料；
[0031]将所述影像资料发送至云端处理器；所述云端处理器还用于根据所述影像资料进行人工识别，以确定火情。
[0032]优选地，所述根据预设的森林火灾分析模型对所述打包数据进行分析研判，得到第一报警信息，包括：
[0033]对所述打包数据进行解析，得到解析数据，并将所述解析数据输入至所述森林火
灾分析模型中进行火情分析，得到分析结果，若所述分析结果为发生火灾，则产生所述第一报警信号；所述森林火灾分析模型是由历史火灾数据集进行训练得到的；所述历史火灾数据集中包括火灾发生时的温度信息、湿度信息、风速信息、风向信息、雨量信息、图像信息和烟感信息；
[0034]将所述第一报警信号进行数据传输。
[0035]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0036]本专利技术提供了一种森林火灾预警系统及方法，所述系统包括：多个智能断路器，分别设置在待监测林区的输电线路上，用于采集所述输电线路的电流波形数据；多个传感单元，分别设置在所述待监测林区中，用于采集所述待监测林区的监测数据；所述监测数据包括：温度信息、湿度信息、风速信息、风向信息、雨量信息、图像信息和烟感信息；中继传输单元，分别与所述智能断路器和所述传感单元连接，用于对所述电流波形数据和所述监测数据进行打包，得到打包数据，并将打包数据进行传输；控制器单元，与所述中继传输单元连接，用于根据预设的森林火灾分析模型对所述打包数据进行分析研判，得到第一报警信息；云端处理器，与所述中继传输单元连接，用于对所述打包数据进行边缘计算和分析，得到第二报警信息；预警无人机，分别与所述控制器单元和所述云端处理器连接，用于接收到所述第一报警信息和/或第二报警信息后，对所述待监测林区进行影像取证，得到影像资料，并将所述影像资料发送至云端处理器；所述云端处理器还用于根据所述影像资料进行人工识别，以确定火情本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种森林火灾预警系统，其特征在于，包括：多个智能断路器，分别设置在待监测林区的输电线路上，用于采集所述输电线路的电流波形数据；多个传感单元，分别设置在所述待监测林区中，用于采集所述待监测林区的监测数据；所述监测数据包括：温度信息、湿度信息、风速信息、风向信息、雨量信息、图像信息和烟感信息；中继传输单元，分别与所述智能断路器和所述传感单元连接，用于对所述电流波形数据和所述监测数据进行打包，得到打包数据，并将打包数据进行传输；控制器单元，与所述中继传输单元连接，用于根据预设的森林火灾分析模型对所述打包数据进行分析研判，得到第一报警信息；云端处理器，与所述中继传输单元连接，用于对所述打包数据进行边缘计算和分析，得到第二报警信息；预警无人机，分别与所述控制器单元和所述云端处理器连接，用于接收到所述第一报警信息和/或第二报警信息后，对所述待监测林区进行影像取证，得到影像资料，并将所述影像资料发送至云端处理器；所述云端处理器还用于根据所述影像资料进行人工识别，以确定火情。2.根据权利要求1所述的森林火灾预警系统，其特征在于，所述传感单元包括：温湿度传感器、风力传感器、气象传感器、红外图像传感器和烟雾传感器；所述温湿度传感器、所述风力传感器、所述气象传感器、所述红外图像传感器和所述烟雾传感器均与所述中继传输单元连接；所述温湿度传感器用于采集所述温度信息和所述湿度信息；所述风力传感器用于采集所述风速信息和所述风向信息；所述气象传感器用于采集所述雨量信息；所述红外图像传感器用于采集所述图像信息；所述烟雾传感器用于采集所述烟感信息。3.根据权利要求1所述的森林火灾预警系统，其特征在于，还包括：移动终端，分别与所述控制器单元和所述云端处理器连接，用于对接收所述第一报警信息和/或所述第二报警信息，并根据接受到的信息进行报警和可视化显示。4.根据权利要求1所述的森林火灾预警系统，其特征在于，所述控制器单元包括：信息接收模块，用于接收所述打包数据；模型分析模块，与所述信息接收模块连接，用于对所述打包数据进行解析，得到解析数据，并将所述解析数据输入至所述森林火灾...

【专利技术属性】
技术研发人员：王景才，蒋新瑞，汤兴坤，王艳华，张信一，赖卫萍，王胜利，黄亮，贯振，
申请(专利权)人：王景才，
类型：发明
国别省市：