[发明专利]基于探火雷达、摄像机和无人机联动的森林防火方法、装置及系统

权利要求书

1.一种基于探火雷达、摄像机和无人机联动的森林防火装置及系统，其特征在于：包括若干个设置在林场上空的摄像机(1)以及探火雷达(2)，所述摄像头(1)上连接有用于观测林场场景信息的展示装置(3)，所述摄像头(1)以及所述探火雷达(2)均通过联动器(4)连接有数据服务器(7)，所述联动器(4)与所述展示装置(3)信号连接，所述联动器(4)上信号连接有无人机飞控(5)，所述无人机飞控(5)上信号连接有无人机(6)，所述无人机飞控(5)与所述展示装置(3)信号连接。

2.根据权利要求1所述的基于探火雷达、摄像机和无人机联动的森林防火装置及系统，其特征在于：所述摄像机(1)包括镜头、云台以及网络控制盒，所述网络控制盒与所述联动器(4)连接，所述网络控制盒包括控制模块以及视频流推送模块，所述控制模块用于负责向镜头发送焦距调节以及云台运动调节的控制命令，所述视频流推送模块用于负责通过流媒体网络传输协议推送视频流。

3.根据权利要求1所述的基于探火雷达、摄像机和无人机联动的森林防火装置及系统，其特征在于：所述探火雷达(2)采用逐点扫描的方式对林场监视区域进行扫描，所述探火雷达(2)用于识别林场发生火情的GPS地理位置。

4.根据权利要求1所述的基于探火雷达、摄像机和无人机联动的森林防火装置及系统，其特征在于：所述无人机飞控(5)包括命令发生器、航拍处理器、火点监听器以及轨迹回传模块，所述命令发生器用于向所述无人机(6)发送起飞、降落巡航指令，所述航拍处理器用于接收所述无人机传回的航拍视频并转换成特定压缩编码和特定流媒体网络协议的视频流，所述火点监视器用于在监听到所述联动器发出的火点信息时自动生成飞往火点的推荐航线并交由命令发送器进一步处理，所述轨迹回传模块用于实时向所述展示装置(3)以固定频率发送GPS位置坐标。

5.根据权利要求1所述的基于探火雷达、摄像机和无人机联动的森林防火装置及系统，其特征在于：所述无人机飞控(5)与所述无人机(6)之间一对一绑定，且所述无人机飞控(5)与所述无人机(6)之间通过1.4GHz无线电通讯。

6.一种基于探火雷达、摄像机和无人机联动的森林防火方法，其特征在于：包括如下步骤：

S100、火点信息采集：探火雷达对林场监控区域进行周期扫描，并在周期结束时将识别到的火点发送给联动器；

S200、火点信息确认：联动器接收到火点之后先从火点池中查找是否存在此火点，如果不存在，则向数据服务器请求得到距离火点最近的摄像机信息，并把这些信息连同火点一并放入火点池；

S300、火点信息计算：联动器计算火点相对摄像机的水平方位角，垂直方位角，估算摄像机焦距并向摄像机网络控制器发送旋转和焦距调节指令；

S400、火点信息收集：联动器向无人机飞控发送火点，无人机飞控控制无人机规划飞往火点的航线，并通过视频流的方式回传火点现场的火灾情况；

S500、火点信息撤销：联动器在接收到火点信息时，向展示装置发送产生火点命令，与此同时新建一个用于对此火点取消报警信息的计时器，当计时器计时结束时向展示装置发送取消次火点报警的指令，同时同时从火点池中移除此火点，如果在计时器结束之前再次接收到次火点，则计时器重新开始计时。

7.根据权利要求1所述的基于探火雷达、摄像机和无人机联动的森林防火方法、装置及系统，其特征在于：步骤S300中，火点相对摄像机的水平方位角为：

垂直方位角为：

摄像机焦距为：

D_f＝CD；

其中：D为摄像机与火点之间的距离，且D为：

Lon_c、La_c为摄像机安装位置的经度和纬度，Lon_f、La_f为火点地理位置的经度和纬度，H_f为火点所在地理位置的地貌高度，H_c为摄像机安装位置相对地平面高度，C为焦距与火点和摄像机之间的距离变换常数。