[发明专利]基于红外热成像技术的森林防火预警系统及方法

权利要求书

1.一种基于红外热成像技术的森林火灾预警系统，包括：

红外摄像头(1)，架设在需要实施火灾预警监控的林地制高点，用以拍摄其中一个监控区域的红外热图，并输出与该监控区域的包含有温度测量值T的红外热图相关的红外热图模拟信号，其中该红外摄像头(1)包括前端测温及报警模块(11)，其应用包含于其中的温度监控数学模型进行计算，获得报警温度值T_alarm，并针对其中的异常情况输出超温报警信号；

视频转换设备(2)，与该红外摄像头(1)连接，将该红外摄像头(1)输出的红外热图模拟信号转换为用于标准网络传输的红外数字信号，以及接收来自该红外摄像头(1)的超温报警信号，并将此信号转换为数字信号；以及

监控计算机(3)，用以生成并输出针对该红外摄像头(1)的控制信号，以及用以接收所述红外数字信号并对其进行分析和处理，在接收到所述超温报警信号的数字信号时，基于所述分析确定险情发生位置。

2.根据权利要求1所述的森林火灾预警系统，其中，该前端测温及报警模块(11)包括报警单元，在该报警单元中设置有该温度监控数学模型，针对该温度监控数学模型和所述温度测量值T进行计算以确定：

预设报警温度T_set，基于监控区域的温度测量统计值和火灾险情温度统计值设定一个恒定常数值或可变常数值作为该预设报警温度T_set；

等温容许宽度δt，基于监控区域的温度测量统计值和火灾险情温度统计值设定一个恒定温差值或可变温差值作为该等温容许宽度δt；

基准区域S，根据该红外摄像头(1)的监测参数及安装位置确定一个基准区域，该基准区域最小为该红外摄像头(1)的一个像素所表示的监测面积，最大为该红外摄像头(1)的监控画面全屏所表示的监测面积；以及

基准区域平均温度T_s，基于该基准区域T_s的监控画面自动捕捉该基准区域T_s中的平均温度；以及

最高温点温度T_h，基于对该监控区域的实时监控画面和其中所包含的温度测量值T自动捕捉其最高温点的温度值T_h，其中

报警温度值T_alarm＝基准区域平均温度T_s+等温容许宽度δt。

3.根据权利要求2所述的森林火灾预警系统，其中，针对所述异常情况进行超温报警的条件是：

当最高温点温度T_h≥报警温度值T_alarm时，该前端测温及报警设置模块(11)进行超温报警；以及

当最高温点温度T_h≥预设报警温度T_set时，该前端测温及报警设置模块(11)进行超温报警。

4.根据权利要求2或3所述的森林火灾预警系统，其中，该前端测温及报警模块(11)还包括依次连接的镜头、探测器、AD板和伪彩板，在所述伪彩板中还设置有测温单元和该报警单元，其中由该测温单元测量所得的温度测量值T被输入至该报警单元中，利用安装在该报警单元中的温度监控数学模型进行计算，以获得报警温度值T_alarm，并针对其中的异常情况输出超温报警信号至所述视频转换设备(2)。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的森林火灾预警系统，其中，该系统还包括：

可见光摄像头(5)，设置在该红外摄像头(1)附近，用以拍摄监控区域的可见光图像，并输出与该监控区域的可见光图像相关的可见光图像模拟信号，其中

所述视频转换设备(2)还连接至该可见光摄像头(5)，并将该可见光摄像头(5)输出的可见光图像模拟信号转换为用于标准网络传输的可见光数字信号；以及

该监控计算机(3)还生成并输出对所述多个可见光摄像头(5)的控制信号，并用以接收所述可见光数字信号，并将所接收的可见光数字信号和所接收的红外数字信号结合起来进行分析和处理，以针对其中的异常情况进行超温报警和确定险情发生位置。

6.根据权利要求5所述的森林火灾预警系统，其中，该红外摄像头(1)和该可见光摄像头(5)的拍摄方位通过与其安装为一体的云台的驱动而改变，该云台经由485串口连接至所述视频转换设备(2)以进行彼此之间的数据通信。