技术摘要：
本发明涉及森林防火技术领域，一种用于森林防火的监控塔，包括监控塔本体、远程摄像头、中央控制器及电源供应器。远程摄像头设置于监控塔本体的顶部获取多个森林防火监测影像。中央控制器设置于监控塔本体的一侧，接受远程摄像头发送的森林防火监测影像，根据森林环境 全部
背景技术：
为了防止森林火灾，需要对森林环境进行实时监测，通过前端可见光、红外热成像 及温度智能识别模块，对项目区域进行24小时实时自动监控，通过智能云计算分析识别火 灾和热源，并触发联动报警预警机制。现有的技术中，在安装时很难对全面角度森林调节后 进行监测，造成检测结果产生一定的误差，降低准确性，并且缺乏对后台系统的紧急通知， 缺乏及时性。 森林火灾是世界八大自然灾害之一，突发性强、破坏性大、危险性高、处置极其困 难，严重危及人民生命财产和森林资源安全，甚至引发生态灾难。森林是陆地生态系统的主 体和重要资源，是人类生存发展的重要生态保障。森林防火是建设生态文明的基础保障，是 森林资源保护的首要任务。 目前森林防火处于长期以来基本上采取较落后的传统防火指挥手段，一直未建立 科学先进、规范的森林防火指挥中心，与日益繁重的防火任务和火灾日趋增多的形势不相 适应，常常因为防扑火手段落后而处于被动应付的局面，加大了火灾的损失。为了采用新的 现代化的林火管理技术，走高科技防火之路，确保发生火情后，能迅速报警，科学调度指挥， 最快扑灭，最大限度地减少林火损失。 目前一般森林防火工作仍处于较低水平，火灾发生频率仍保持一定状态。森林火 灾发生原因主要有以下几种情况: 1)林内可燃物：森林类型大多数属于可燃物载量大的次生林，且林相残缺不全，植 被主要以松树类，芒草等为主。可以说，发生森林火灾的物质基础条件完全具备。 2)气候条件：随着全球性气候的改变，极端恶劣的天气逐渐增多，造成森林资源大 面积受灾，部分林地林木损失惨重，林内可燃物迅速增厚，使森林火险等级居高不下。 3)野外火源：从区域分布上看，火源比较集中在城镇周围、公路沿线、田边等地段。 从时间上可分季节性用火和常年性用火。季节性火源主要是生产用火、野炊、上坟烧纸、烧 香、放鞭炮、点蜡烛等，这类火源相对集中在春秋防火期内；常年性火源主要指常年在林区 用火的火源，如依山而居的山区群众的生活用火、风景旅游区的餐饮业用火、林区机动车辆 携带的火种、电线老化等。 运用现代科技手段建设森林防火视频监控、智能预警、辅助决策及应急指挥系统， 实现防火工作的科学化、标准化、信息化和专业化，从而有效提高综合防控能力。综合运用 “3S”(GIS-地理信息系统、RS-卫星遥感、GPS-全球定位系统)、计算机网络和现代通讯等高 新技术和手段，实现集声音、图像、报警、定位信息的全天候、全方位、网络化的远程高清晰 度的实时管控系统。同时，森林防火智能管控预警系统建成后，将有效减轻山林区工作人员 的工作强度，进一步提高护林工作效率，推动森林管护工作由单一依靠人防向人防和技防 结合、以技防为主的改革，进一步提高森林管护成效、保证天然林资源安全。 5 CN 111599127 A 说 明 书 2/9 页
技术实现要素：
为了解决先前技术对监测数据不准确的问题，本发明的目的在于提供用于森林防 火的监控塔及控制方法。 为实现以上目的，本发明采用以下技术方案： 第一方面，一种用于森林防火的监控塔，所述监控塔包括： 监控塔本体，所述监控塔本体通过其机座的限位孔固锁在森林的地面并与水平面 呈垂直角度； 远程摄像头，所述远程摄像头设置于所述监控塔本体的顶部以预设的时间间隔及 影像获取模式获取多个森林防火监测影像； 中央控制器，所述中央控制器设置于所述监控塔本体的一侧并与所述远程摄像头 通信连接，接受所述远程摄像头发送的所述森林防火监测影像，所述中央控制器根据森林 环境数据库计算所述森林防火监测影像的森林防火影响因子产生森林防火影响事件信息； 电源供应器，所述电源供应器用于供应电源至所述远程摄像头及所述中央控制 器，其中，所述电源供应器接受多种电源的其中一种，并根据电源转换效率自动切换所述多 种电源的其中另一种。 优选的，所述监控塔还包括： 无线传输芯片，所述无线传输芯片与所述中央控制器通信连接，所述中央控制器 根据所述森林环境数据库的历史环境影像通过森林环境计算公式产生所述森林防火影响 事件信息，所述中央控制器根据所述森林环境影响事件信息的阈值通过所述无线传输芯片 发送到至少一管理平台；所述森林环境计算公式为在预设时间内所述远程摄像头获取所述 森林防火监测影像的森林防火影响因子的温度斜率产生所述森林防火影响事件信息； 备用电源供应器，当所述电源供应器电源的供应效率低于阈值时，由所述备用电 源供应器提供电源至所述远程摄像头及所述中央控制器； 防盗摄像头，设置于所述监控塔本体的顶部并与所述中央控制器通信连接，所述 防盗摄像头获取到异常影像信息时以联动方式进行自动防盗报警模式，并采用麦克风及扬 声器进行双向语音对讲方式。 优选的，所述多种电源至少包括风力发电电源、水力发电电源和太阳能发电电源， 当所述电源转换效率低于阈值时，所述电源供应器自动切换所述多种电源的其中另一种。 优选的，所述监控塔还包括： 烟火自动识别处理器，与所述中央控制器电性连接，所述烟火自动识别处理器用 于通过红外测距功能计算森林火点与所述监控塔的距离及方位，所述远程摄像头根据所述 多个森林防火监测影像中结合所述森林火点的风向、风速、温度的其中至少一客观条件，通 过火势演算法预估森林火点蔓延的范围和蔓延的速度信息后发送到至少一管理平台； GIS地理信息芯片，与所述中央控制器电性连接，所述GIS地理信息芯片用于根据 所述森林火点与所述监控塔的距离及方位产生关于特定所述管理平台的最佳化灭火路线； 防雷装置，包括微波防雷装置及电源防雷装置，所述微波防雷装置用于防止天线 的雷击，所述电源防雷装置用于防止所述电源供应器启动时发生的浪涌峰值。 优选的，所述远程摄像头以第一预设的时间间隔或第二预设的时间间隔通过环绕 全景影像获取模式获取周围半径1-10公里的所述森林防火监测影像，其中，所述中央控制 6 CN 111599127 A 说 明 书 3/9 页 器根据所述森林防火影响事件信息的阈值动态调整所述第一预设的时间间隔及所述第二 预设的时间间隔的相对范围。 第二方面，一种用于森林防火的监控塔的控制方法，所述监控塔包括监控塔本体、 远程摄像头、中央控制器及电源供应器，所述监控塔本体通过其机座的限位孔固锁在森林 的地面并与水平面呈垂直角度，所述远程摄像头设置于所述监控塔本体的顶部，所述中央 控制器设置于所述监控塔本体的一侧并与所述远程摄像头通信连接，所述控制方法包括： 由所述远程摄像头以预设的时间间隔及影像获取模式获取多个森林防火监测影 像； 由所述中央控制器接受所述远程摄像头发送的所述森林防火监测影像，所述中央 控制器根据森林环境数据库计算所述森林防火监测影像的森林防火影响因子产生森林防 火影响事件信息； 由所述电源供应器供应电源至所述远程摄像头及所述中央控制器，其中，所述电 源供应器接受多种电源的其中一种，并根据电源转换效率自动切换所述多种电源的其中另 一种。 优选的，所述监控塔还包括无线传输芯片、备用电源供应器及防盗摄像头，所述无 线传输芯片与所述中央控制器通信连接，所述防盗摄像头置于所述监控塔本体的顶部并与 所述中央控制器通信连接，所述控制方法包括： 由所述中央控制器根据所述森林环境数据库的历史环境影像通过森林环境计算 公式产生所述森林防火影响事件信息，所述中央控制器根据所述森林环境影响事件信息的 阈值通过所述无线传输芯片发送到至少一管理平台；所述森林环境计算公式为在预设时间 内所述远程摄像头获取所述森林防火监测影像的森林防火影响因子的温度斜率产生所述 森林防火影响事件信息； 由所述备用电源供应器提供电源至所述远程摄像头及所述中央控制器当所述电 源供应器电源的供应效率低于阈值时； 由所述防盗摄像头获取到异常影像信息时以联动方式进行自动防盗报警模式，并 采用麦克风及扬声器进行双向语音对讲方式。 优选的，所述多种电源至少包括风力发电电源、水力发电电源和太阳能发电电源， 当所述电源转换效率低于阈值时，所述电源供应器自动切换所述多种电源的其中另一种。 优选的，所述监控塔还包括烟火自动识别处理器、GIS地理信息芯片及防雷装置， 所述烟火自动识别处理器与所述中央控制器电性连接，所述GIS地理信息芯片与所述中央 控制器电性连接，所述防雷装置包括微波防雷装置及电源防雷装置，所述控制方法包括： 由所述烟火自动识别处理器通过红外测距功能计算森林火点与所述监控塔的距 离及方位，所述远程摄像头根据所述多个森林防火监测影像中结合所述森林火点的风向、 风速、温度的其中至少一客观条件，通过火势演算法预估森林火点蔓延的范围和蔓延的速 度信息后发送到至少一管理平台； 由所述GIS地理信息芯片用于根据所述森林火点与所述监控塔的距离及方位产生 关于特定所述管理平台的最佳化灭火路线； 由所述微波防雷装置防止天线的雷击，由所述电源防雷装置用于防止所述电源供 应器启动时发生的浪涌峰值。 7 CN 111599127 A 说 明 书 4/9 页 优选的，所述远程摄像头以第一预设的时间间隔或第二预设的时间间隔通过环绕 全景影像获取模式获取周围半径1-10公里的所述森林防火监测影像，其中，所述中央控制 器根据所述森林防火影响事件信息的阈值动态调整所述第一预设的时间间隔及所述第二 预设的时间间隔的相对范围。 本发明提供的一种用于森林防火的监控塔，包括监控塔本体、远程摄像头、中央控 制器及电源供应器。远程摄像头设置于监控塔本体的顶部获取多个森林防火监测影像。中 央控制器设置于监控塔本体的一侧，接受远程摄像头发送的森林防火监测影像，根据森林 环境数据库计算森林防火监测影像的森林防火影响因子产生森林防火影响事件信息。电源 供应器用于供应电源至所述远程摄像头及中央控制器，并根据电源转换效率自动切换多种 电源的其中另一种。预设区域范围内将远程摄像头设置在特定位置以全景的方式监测大面 积的森林范围，有效提高森林防火监控数据的全面性以及准确性，电源供应器具有自动切 换功能，升用电效率。另外，通过烟火自动识别处理器及GIS地理信息芯片的交互应用可以 规划处最佳化救火路线，以实现最近的救火队根据火势大小派遣多少人员在最快速度至救 火点进行灭火。防盗摄像头获取到异常影像信息时以联动方式通过麦克风及扬声器进行双 向语音对讲方式，有效增加安全性。 附图说明 图1为本发明实施例提供的用于森林防火的监控塔的方框示意图； 图2为本发明实施例提供的用于森林防火的监控塔的方框示意图； 图2a为本发明实施例提供的用于森林防火的监控塔的结构示意图； 图3为本发明实施例提供的用于森林防火的监控塔的控制方法的方法流程图。
本发明涉及森林防火技术领域，一种用于森林防火的监控塔，包括监控塔本体、远程摄像头、中央控制器及电源供应器。远程摄像头设置于监控塔本体的顶部获取多个森林防火监测影像。中央控制器设置于监控塔本体的一侧，接受远程摄像头发送的森林防火监测影像，根据森林环境 全部
背景技术：
为了防止森林火灾，需要对森林环境进行实时监测，通过前端可见光、红外热成像 及温度智能识别模块，对项目区域进行24小时实时自动监控，通过智能云计算分析识别火 灾和热源，并触发联动报警预警机制。现有的技术中，在安装时很难对全面角度森林调节后 进行监测，造成检测结果产生一定的误差，降低准确性，并且缺乏对后台系统的紧急通知， 缺乏及时性。 森林火灾是世界八大自然灾害之一，突发性强、破坏性大、危险性高、处置极其困 难，严重危及人民生命财产和森林资源安全，甚至引发生态灾难。森林是陆地生态系统的主 体和重要资源，是人类生存发展的重要生态保障。森林防火是建设生态文明的基础保障，是 森林资源保护的首要任务。 目前森林防火处于长期以来基本上采取较落后的传统防火指挥手段，一直未建立 科学先进、规范的森林防火指挥中心，与日益繁重的防火任务和火灾日趋增多的形势不相 适应，常常因为防扑火手段落后而处于被动应付的局面，加大了火灾的损失。为了采用新的 现代化的林火管理技术，走高科技防火之路，确保发生火情后，能迅速报警，科学调度指挥， 最快扑灭，最大限度地减少林火损失。 目前一般森林防火工作仍处于较低水平，火灾发生频率仍保持一定状态。森林火 灾发生原因主要有以下几种情况: 1)林内可燃物：森林类型大多数属于可燃物载量大的次生林，且林相残缺不全，植 被主要以松树类，芒草等为主。可以说，发生森林火灾的物质基础条件完全具备。 2)气候条件：随着全球性气候的改变，极端恶劣的天气逐渐增多，造成森林资源大 面积受灾，部分林地林木损失惨重，林内可燃物迅速增厚，使森林火险等级居高不下。 3)野外火源：从区域分布上看，火源比较集中在城镇周围、公路沿线、田边等地段。 从时间上可分季节性用火和常年性用火。季节性火源主要是生产用火、野炊、上坟烧纸、烧 香、放鞭炮、点蜡烛等，这类火源相对集中在春秋防火期内；常年性火源主要指常年在林区 用火的火源，如依山而居的山区群众的生活用火、风景旅游区的餐饮业用火、林区机动车辆 携带的火种、电线老化等。 运用现代科技手段建设森林防火视频监控、智能预警、辅助决策及应急指挥系统， 实现防火工作的科学化、标准化、信息化和专业化，从而有效提高综合防控能力。综合运用 “3S”(GIS-地理信息系统、RS-卫星遥感、GPS-全球定位系统)、计算机网络和现代通讯等高 新技术和手段，实现集声音、图像、报警、定位信息的全天候、全方位、网络化的远程高清晰 度的实时管控系统。同时，森林防火智能管控预警系统建成后，将有效减轻山林区工作人员 的工作强度，进一步提高护林工作效率，推动森林管护工作由单一依靠人防向人防和技防 结合、以技防为主的改革，进一步提高森林管护成效、保证天然林资源安全。 5 CN 111599127 A 说 明 书 2/9 页
技术实现要素：
为了解决先前技术对监测数据不准确的问题，本发明的目的在于提供用于森林防 火的监控塔及控制方法。 为实现以上目的，本发明采用以下技术方案： 第一方面，一种用于森林防火的监控塔，所述监控塔包括： 监控塔本体，所述监控塔本体通过其机座的限位孔固锁在森林的地面并与水平面 呈垂直角度； 远程摄像头，所述远程摄像头设置于所述监控塔本体的顶部以预设的时间间隔及 影像获取模式获取多个森林防火监测影像； 中央控制器，所述中央控制器设置于所述监控塔本体的一侧并与所述远程摄像头 通信连接，接受所述远程摄像头发送的所述森林防火监测影像，所述中央控制器根据森林 环境数据库计算所述森林防火监测影像的森林防火影响因子产生森林防火影响事件信息； 电源供应器，所述电源供应器用于供应电源至所述远程摄像头及所述中央控制 器，其中，所述电源供应器接受多种电源的其中一种，并根据电源转换效率自动切换所述多 种电源的其中另一种。 优选的，所述监控塔还包括： 无线传输芯片，所述无线传输芯片与所述中央控制器通信连接，所述中央控制器 根据所述森林环境数据库的历史环境影像通过森林环境计算公式产生所述森林防火影响 事件信息，所述中央控制器根据所述森林环境影响事件信息的阈值通过所述无线传输芯片 发送到至少一管理平台；所述森林环境计算公式为在预设时间内所述远程摄像头获取所述 森林防火监测影像的森林防火影响因子的温度斜率产生所述森林防火影响事件信息； 备用电源供应器，当所述电源供应器电源的供应效率低于阈值时，由所述备用电 源供应器提供电源至所述远程摄像头及所述中央控制器； 防盗摄像头，设置于所述监控塔本体的顶部并与所述中央控制器通信连接，所述 防盗摄像头获取到异常影像信息时以联动方式进行自动防盗报警模式，并采用麦克风及扬 声器进行双向语音对讲方式。 优选的，所述多种电源至少包括风力发电电源、水力发电电源和太阳能发电电源， 当所述电源转换效率低于阈值时，所述电源供应器自动切换所述多种电源的其中另一种。 优选的，所述监控塔还包括： 烟火自动识别处理器，与所述中央控制器电性连接，所述烟火自动识别处理器用 于通过红外测距功能计算森林火点与所述监控塔的距离及方位，所述远程摄像头根据所述 多个森林防火监测影像中结合所述森林火点的风向、风速、温度的其中至少一客观条件，通 过火势演算法预估森林火点蔓延的范围和蔓延的速度信息后发送到至少一管理平台； GIS地理信息芯片，与所述中央控制器电性连接，所述GIS地理信息芯片用于根据 所述森林火点与所述监控塔的距离及方位产生关于特定所述管理平台的最佳化灭火路线； 防雷装置，包括微波防雷装置及电源防雷装置，所述微波防雷装置用于防止天线 的雷击，所述电源防雷装置用于防止所述电源供应器启动时发生的浪涌峰值。 优选的，所述远程摄像头以第一预设的时间间隔或第二预设的时间间隔通过环绕 全景影像获取模式获取周围半径1-10公里的所述森林防火监测影像，其中，所述中央控制 6 CN 111599127 A 说 明 书 3/9 页 器根据所述森林防火影响事件信息的阈值动态调整所述第一预设的时间间隔及所述第二 预设的时间间隔的相对范围。 第二方面，一种用于森林防火的监控塔的控制方法，所述监控塔包括监控塔本体、 远程摄像头、中央控制器及电源供应器，所述监控塔本体通过其机座的限位孔固锁在森林 的地面并与水平面呈垂直角度，所述远程摄像头设置于所述监控塔本体的顶部，所述中央 控制器设置于所述监控塔本体的一侧并与所述远程摄像头通信连接，所述控制方法包括： 由所述远程摄像头以预设的时间间隔及影像获取模式获取多个森林防火监测影 像； 由所述中央控制器接受所述远程摄像头发送的所述森林防火监测影像，所述中央 控制器根据森林环境数据库计算所述森林防火监测影像的森林防火影响因子产生森林防 火影响事件信息； 由所述电源供应器供应电源至所述远程摄像头及所述中央控制器，其中，所述电 源供应器接受多种电源的其中一种，并根据电源转换效率自动切换所述多种电源的其中另 一种。 优选的，所述监控塔还包括无线传输芯片、备用电源供应器及防盗摄像头，所述无 线传输芯片与所述中央控制器通信连接，所述防盗摄像头置于所述监控塔本体的顶部并与 所述中央控制器通信连接，所述控制方法包括： 由所述中央控制器根据所述森林环境数据库的历史环境影像通过森林环境计算 公式产生所述森林防火影响事件信息，所述中央控制器根据所述森林环境影响事件信息的 阈值通过所述无线传输芯片发送到至少一管理平台；所述森林环境计算公式为在预设时间 内所述远程摄像头获取所述森林防火监测影像的森林防火影响因子的温度斜率产生所述 森林防火影响事件信息； 由所述备用电源供应器提供电源至所述远程摄像头及所述中央控制器当所述电 源供应器电源的供应效率低于阈值时； 由所述防盗摄像头获取到异常影像信息时以联动方式进行自动防盗报警模式，并 采用麦克风及扬声器进行双向语音对讲方式。 优选的，所述多种电源至少包括风力发电电源、水力发电电源和太阳能发电电源， 当所述电源转换效率低于阈值时，所述电源供应器自动切换所述多种电源的其中另一种。 优选的，所述监控塔还包括烟火自动识别处理器、GIS地理信息芯片及防雷装置， 所述烟火自动识别处理器与所述中央控制器电性连接，所述GIS地理信息芯片与所述中央 控制器电性连接，所述防雷装置包括微波防雷装置及电源防雷装置，所述控制方法包括： 由所述烟火自动识别处理器通过红外测距功能计算森林火点与所述监控塔的距 离及方位，所述远程摄像头根据所述多个森林防火监测影像中结合所述森林火点的风向、 风速、温度的其中至少一客观条件，通过火势演算法预估森林火点蔓延的范围和蔓延的速 度信息后发送到至少一管理平台； 由所述GIS地理信息芯片用于根据所述森林火点与所述监控塔的距离及方位产生 关于特定所述管理平台的最佳化灭火路线； 由所述微波防雷装置防止天线的雷击，由所述电源防雷装置用于防止所述电源供 应器启动时发生的浪涌峰值。 7 CN 111599127 A 说 明 书 4/9 页 优选的，所述远程摄像头以第一预设的时间间隔或第二预设的时间间隔通过环绕 全景影像获取模式获取周围半径1-10公里的所述森林防火监测影像，其中，所述中央控制 器根据所述森林防火影响事件信息的阈值动态调整所述第一预设的时间间隔及所述第二 预设的时间间隔的相对范围。 本发明提供的一种用于森林防火的监控塔，包括监控塔本体、远程摄像头、中央控 制器及电源供应器。远程摄像头设置于监控塔本体的顶部获取多个森林防火监测影像。中 央控制器设置于监控塔本体的一侧，接受远程摄像头发送的森林防火监测影像，根据森林 环境数据库计算森林防火监测影像的森林防火影响因子产生森林防火影响事件信息。电源 供应器用于供应电源至所述远程摄像头及中央控制器，并根据电源转换效率自动切换多种 电源的其中另一种。预设区域范围内将远程摄像头设置在特定位置以全景的方式监测大面 积的森林范围，有效提高森林防火监控数据的全面性以及准确性，电源供应器具有自动切 换功能，升用电效率。另外，通过烟火自动识别处理器及GIS地理信息芯片的交互应用可以 规划处最佳化救火路线，以实现最近的救火队根据火势大小派遣多少人员在最快速度至救 火点进行灭火。防盗摄像头获取到异常影像信息时以联动方式通过麦克风及扬声器进行双 向语音对讲方式，有效增加安全性。 附图说明 图1为本发明实施例提供的用于森林防火的监控塔的方框示意图； 图2为本发明实施例提供的用于森林防火的监控塔的方框示意图； 图2a为本发明实施例提供的用于森林防火的监控塔的结构示意图； 图3为本发明实施例提供的用于森林防火的监控塔的控制方法的方法流程图。
