[发明专利]一种基于无人机的森林火灾监测系统

说明书

本发明公开了一种基于无人机的森林火灾监测系统，其利用无人机根据规划路线进行自动巡查；包括：服务器；GIS地图；无人机，用于通过GIS地图导航、按照设定路线进行巡逻，并采集巡查区域的空气、图像、热成像图像信息；拖车，用于拖移无人机；机库；监测装置，在遇到火灾时会发出大量浓烟；GIS地图以数据库、软件的形式分别安装在服务器、无人机的机载工控机上，无人机上还分别安装有云台、空气采集装置、机载无线模块、机载定位模块、机载存储器、机载蓝牙，所述云台上安装有摄像头、红外热成像仪，所述摄像头用于获取巡查区域的图像，所述红外热成像仪用于获取巡查区域的热成像图像，并通过热成像图像判断巡查区域是否存在火灾隐患。

技术领域

本发明涉及无人机和火灾监测技术，特别是涉及一种基于无人机的森林火灾监测系统。

背景技术

全世界范围内几乎每年都会发生数十起森林火灾，造成严重的生态破坏及经济损失。而火灾的起因大多是森林中产生的自燃、雷电造成的燃烧，由于森林中充满可燃物及较高的氧含量，因此一旦产生山火其蔓延速度极快，而且很难扑灭，对人们的生命财产造成极大的威胁。

由于森林面积较大、人烟稀少，因此很难及时发现初始的起火点并进行扑灭，这就造成需要火势达到一定规模后才能被人们发现，此时扑灭会付出较大的代价，而且已经造成了很大的损失。

目前虽然后职业护林人员，其通过周期性巡查可以相对较早地发现起火点，结合无人机的使用可以大大增加巡查效率及巡查面积。但是这种方式对人工的依耐性太大，而且由于无人机的续航时间偏短，因此巡查区域无法做到较大的突破，也就是非常偏远的地区还是无法做到有效的巡查。

对此，发明人设计了一种基于无人机的森林火灾监测系统，其通过对森林建立GIS地图，然后利用无人机根据规划路线进行自动巡查，并利用机库进行充电续航。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种基于无人机的森林火灾监测系统。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于无人机的森林火灾监测系统，包括：

服务器，用于和无人机、机库通讯，并根据获取的信息判断无人机巡查区域是否存在火灾隐患；

GIS地图，通过对巡查区域进行勘测后获得的地图信息，用于为无人机的巡查提供导向、定位；

无人机，用于通过GIS地图导航、按照设定路线进行巡逻，并采集巡查区域的空气、图像、热成像图像信息；

拖车，用于将停放在机库内的无人机输送至预设位置以进行充电或换电；

机库，用于为无人机提供庇护，同时对无人机进行充换电以实现无人机的自动续航；机库上安装有发电模块，发电模块用于发电。

监测装置，安装在火灾容易发生的位置，监测装置在遇到火灾时会发出大量浓烟，无人机巡查时通过采集大量浓烟的图像即可确定起火位置，为后续的火灾扑灭提供精确定位；

GIS地图以数据库、软件的形式分别安装在服务器、无人机的机载工控机上，无人机上还分别安装有云台、空气采集装置、机载无线模块、机载定位模块、机载存储器、机载蓝牙，所述云台上安装有摄像头、红外热成像仪，所述摄像头用于获取巡查区域的图像，所述红外热成像仪用于获取巡查区域的热成像图像，并通过热成像图像判断巡查区域是否存在火灾隐患；

所述空气采集装置用于获取巡查区域的空气样本，然后通过分析空气样本中的可燃气体、烟雾浓度就能判断空气采集点是否存在火灾隐患；机载无线模块用于和服务器、机库无线模块无线通信，无人机将采集的信息输送、存储在机库无线模块上；机载工控机分别与摄像头、红外热成像仪、机载无线模块、机载定位模块、机载存储器、机载蓝牙通信连接，摄像头、红外热成像仪、机载无线模块、机载定位模块获取的数据实时存放在机载存储器内。

本发明的有益效果是：