風(fēng)光互補(bǔ)森林防火監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及森林防火技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及風(fēng)光互補(bǔ)森林防火監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]森林火災(zāi)是世界性的林業(yè)重要災(zāi)害之一，隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，森林防火從人防到技防。據(jù)國家林業(yè)局統(tǒng)計中國現(xiàn)在每年平均發(fā)生森林火災(zāi)約I萬多次，燒毀森林幾十萬至上百萬公頃，約占全國森林面積的5?8%。林火災(zāi)具有突發(fā)性、災(zāi)害發(fā)生的隨機(jī)性、短時間內(nèi)可造成巨大損失的特點(diǎn)，因此迅速發(fā)現(xiàn)和撲滅林火，就成為了森林防火的重中之重。然而中國造林事業(yè)的不斷發(fā)展，防火工作成為首要任務(wù)，森林防火必須貫徹“預(yù)防為主，積極撲救”的方針，真正做到早發(fā)現(xiàn)，早解決。
[0003]隨著科技的進(jìn)步，我國的防火系統(tǒng)從人力監(jiān)控系統(tǒng)逐漸發(fā)展成為網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控和智能監(jiān)控，這種發(fā)展趨勢加強(qiáng)了對森林的監(jiān)控力度。但是現(xiàn)階段的智能監(jiān)控系統(tǒng)仍不是很成熟，存在著漏報和誤報現(xiàn)象，圖像數(shù)據(jù)分析困難，工作量大等問題，導(dǎo)致不能及時判斷；在無電力地區(qū)無法建立森林防火系統(tǒng)，無法涵蓋整個重點(diǎn)監(jiān)控的地區(qū)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對上述森林防火系統(tǒng)存在圖像分析不到位，監(jiān)控中心工作量大，使用范圍不夠廣泛等問題，本實(shí)用新型提供了風(fēng)光互補(bǔ)森林防火監(jiān)控系統(tǒng)，其目的在于通過在森林防火監(jiān)控系統(tǒng)中設(shè)置供電模塊為系統(tǒng)供電，充分利用太陽能和風(fēng)能等自然能源，實(shí)現(xiàn)在無電力區(qū)建立森林防火系統(tǒng)，減少在森林上布線。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了風(fēng)光互補(bǔ)森林防火監(jiān)控系統(tǒng)，其包括:監(jiān)控管理中心單元、前端視頻信息采集單元、信號傳輸單元、輔助單元、煙火識別報警單元以及地理信息單元。
[0006]所述前端視頻信息采集單元采集視頻信息，通過信號傳輸單元傳輸?shù)奖O(jiān)控管理中心單元；所述監(jiān)控管理中心單元控制煙火識別報警單元分析識別視頻信息，煙火識別報警單元分析識別視頻信息后將信號反饋監(jiān)控管理中心單元；監(jiān)控管理中心單元控制地理信息單元分析火災(zāi)地理位置，地理信息單元分析火災(zāi)地理位置后將信息反饋監(jiān)控管理中心單
J L.ο
[0007]所述輔助單元包括為風(fēng)光互補(bǔ)森林防火監(jiān)控系統(tǒng)供電的供電模塊，該供電模塊設(shè)有發(fā)電端、蓄電池組以及電流輸出端，發(fā)電端與電流輸出端通過蓄電池組連接，電流輸出端的輸出接口與監(jiān)控管理中心單元連接。
[0008]所述發(fā)電端包括用于發(fā)電的光伏組件和風(fēng)機(jī)，用于控制光伏電阻對蓄電池組充電的光伏控制器，用于控制風(fēng)機(jī)對蓄電池組充電的風(fēng)機(jī)控制器。
[0009]作為優(yōu)選地，所述煙火識別報警單元包括可見光煙火識別報警和熱成像相對溫差熱點(diǎn)探測報警。
[0010]作為優(yōu)選地，所述電流輸出端的輸出接口包括直流負(fù)載輸出接口和交流負(fù)載輸出接口，交流負(fù)載輸出接口與蓄電池組之間設(shè)有逆變器，該逆變器位于電流輸出端，通過該逆變器將蓄電池組輸出的直流負(fù)載轉(zhuǎn)變成交流負(fù)載。
[0011]作為優(yōu)選地，所述輔助單元還包括防雷模塊；所述防雷模塊包括用于保護(hù)外部設(shè)備的外部防雷設(shè)備和用于保護(hù)內(nèi)部設(shè)備的內(nèi)部防雷設(shè)備。
[0012]作為優(yōu)選地，所述輔助單元還包括防盜模塊，防盜模塊設(shè)有紅外線探測器、門磁以及防盜攝像機(jī)探測。
[0013]采用本實(shí)用新型產(chǎn)生的有益效果:
[0014]1、本實(shí)用新型公開的風(fēng)光互補(bǔ)森林防火監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)有供電模塊對系統(tǒng)進(jìn)行充電，該充電模塊通過設(shè)置光伏組件和風(fēng)機(jī)，利用太陽能和風(fēng)能互補(bǔ)發(fā)電；通過設(shè)置光伏控制器和風(fēng)機(jī)控制器與蓄電池組連接，控制光伏組件和風(fēng)機(jī)所發(fā)的電流進(jìn)行儲蓄，系統(tǒng)無電供應(yīng)時利用蓄電池組供電工作。風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電既不會破會森林的生態(tài)環(huán)境，又能有效解決了在森林布線困難的問題，節(jié)約高山地區(qū)鋪設(shè)電力線路的資金成本，減少了大量的人力物力。采用風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電，操作簡單、經(jīng)濟(jì)又節(jié)能環(huán)保，而且使用壽命長、性能穩(wěn)定、維護(hù)費(fèi)用較低。
[0015]2、本實(shí)用新型的煙火識別報警單元包括可見光煙火識別報警和熱成像相對溫差熱點(diǎn)探測報警；可見光煙火識別報警應(yīng)用圖像分割和識別技術(shù)，自動區(qū)分并標(biāo)記出森林區(qū)域和天際線；熱成像相對溫差熱點(diǎn)探測報警應(yīng)用雙光譜火情分析功能；這兩種報警方式結(jié)合，不僅能降低火情虛警率，還可以觀測山背、山溝等難于觀測的地方的火情。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型風(fēng)光互補(bǔ)森林防火監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本實(shí)用新型風(fēng)光互補(bǔ)森林防火監(jiān)控系統(tǒng)供電模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3為本實(shí)用新型風(fēng)光互補(bǔ)森林防火監(jiān)控系統(tǒng)防盜模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為了使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述。
[0020]如圖1至圖3所示，本實(shí)用新型公開風(fēng)光互補(bǔ)森林防火監(jiān)控系統(tǒng)，其包括監(jiān)控管理中心單元1、前端視頻信息采集單元2、信號傳輸單元3、輔助單元4、煙火識別報警單元5以及地理信息單元6。監(jiān)控管理中心分別與信號傳輸單元3、輔助單元4、煙火識別報警單元5以及地理信息單元6連接，前端視頻信息采集單元2通過信號傳輸單元3連接到監(jiān)控管理中心上。
[0021]前端視頻信息采集單元2安裝在森林的各個位置，用于采集視頻信息。前端視頻信息采集單元2所采用的前端攝像機(jī)系統(tǒng)為高清雙透霧和紅外熱成像一體化云臺定位攝像系統(tǒng)或高清雙透霧一體化云臺定位攝像系統(tǒng)，即前端攝像機(jī)為雙光譜攝像機(jī)或可見光監(jiān)控攝像機(jī)。前端攝像機(jī)上設(shè)有紅外熱成像儀、高清透霧長焦攝像儀、內(nèi)嵌火情識別模塊和數(shù)字云臺，該前端攝像機(jī)采用野外防腐型防護(hù)罩保護(hù)。本優(yōu)選實(shí)施例中的前端視頻信息采集單元2可以雙波段監(jiān)測，測溫型熱像儀全天探測，遠(yuǎn)距離時仍可精準(zhǔn)識別火情；內(nèi)嵌火情識別模塊，拋棄單靠熱像視頻分析的方法，對無損測溫數(shù)據(jù)合理運(yùn)算；高清200萬像素彩色攝像機(jī)，長焦透霧，可監(jiān)視畫面中的細(xì)小物體、高速一體化結(jié)構(gòu)，操作靈活，體積小，抗風(fēng)能力和防腐蝕能力強(qiáng)，易安裝維護(hù)；火警數(shù)據(jù)、白光圖像和熱圖像通過網(wǎng)口輸出，支持主流圖像編碼格式、具有PTZ數(shù)據(jù)回傳功能，協(xié)議兼容主流管理軟件平臺。前端視頻信息采集單元2采集的視頻信息通過信號傳輸單元3傳輸?shù)奖O(jiān)控管理中心單元I。
[0022]信號傳輸單元3為監(jiān)控點(diǎn)的傳輸線，本實(shí)用新型共設(shè)有14個前端視頻信息采集單元2，各前端視頻信息采集單元2離監(jiān)控管理中心單元I的直線傳輸距離太遠(yuǎn)，且各前端視頻信息采集單元2與監(jiān)控管理中心單元I之間有阻擋，不能通視，需進(jìn)行多次中繼傳輸。在不同位置的前端視頻信息采集單元2作為中轉(zhuǎn)站，距離監(jiān)控管理中心單元I最近的前端視頻信息采集單元2作為中繼站，各個前端視頻信息采集單元2通過中轉(zhuǎn)站的匯集后傳輸?shù)街欣^站，最終傳輸?shù)奖O(jiān)控管理中心單元I。本優(yōu)選實(shí)施例中的信號傳輸單元3為無線傳輸單元，采用型號為BNET-8500A的森林防火專用遠(yuǎn)距離高帶寬的微波傳輸設(shè)備，該微波傳輸設(shè)備具有高性能、高帶寬、高性價比、室外遠(yuǎn)距離高寬帶數(shù)字無線傳輸產(chǎn)品。
[0023]監(jiān)控管理中心單元I為風(fēng)光互補(bǔ)森林防火監(jiān)控系統(tǒng)的主控單元。監(jiān)視前端視頻信息采集單元2的視頻采集情況，控制煙火識別報警單元5分析識別視頻信息和地理信息單元6分析火災(zāi)地理位置。監(jiān)控管理中心單元I主要有顯示、存儲、回放設(shè)備，以及監(jiān)控中心管理軟件平臺；監(jiān)控管理中心單元I作為整個森林防火系統(tǒng)的指揮中樞，監(jiān)控中心管理軟件平臺有幾個主要功能:負(fù)責(zé)將采集回傳的視頻在消防專網(wǎng)內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)、實(shí)時錄像存儲、用戶權(quán)限管理、設(shè)備管理等。
[0024]煙火識別報警單元5采用數(shù)字圖像處理、模式識別算法和技術(shù)對視頻數(shù)據(jù)流進(jìn)行分析，在森林背景下，提取煙火目標(biāo)有效圖像特征，自動識別煙火情況。煙火識別報警單元5包括可見光煙火識別報警和熱成像相對溫差熱點(diǎn)探測報警。
[0025]可見光煙火識別報警包括應(yīng)用界面模塊、煙火圖像自動識別模塊、云臺控制模塊以及地理信息單元6接口模塊；應(yīng)用界面模塊設(shè)有視屏顯示窗口，云臺信息顯示、云臺和鏡頭控制面板，煙火位置顯示，報警信號發(fā)出及自動/人監(jiān)測切換等；煙火圖像自動識別模塊主要用于圖像處理、煙火目標(biāo)自動識別計算以及報警信息處理；云臺控制模塊與前端視頻信息采集單元2的數(shù)字云臺連接，云臺控制模塊自動或人工控制云