申请/专利权人：湘潭大学

申请日：2022-11-17

公开（公告）日：2024-04-26

公开（公告）号：CN115762033B

主分类号：G08B17/00

分类号：G08B17/00;G08B17/12;G08B25/08;G08B31/00;H04L67/10;H04L67/12;A62C37/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.26#授权;2023.03.24#实质审查的生效;2023.03.07#公开

摘要：本发明公开了一种基于5G通信技术的森林火灾监测与响应系统，其通过在森林中区域化投放搭载各类传感器和双目摄像头的智能装置采集森林环境信息。智能装置上的嵌入式平台树莓派RaspberryPi对采集的数据进行处理，将处理好的数据和智能装置的坐标信息上传至云端服务器。云端服务器将数据发送到微信小程序和网页，微信小程序和网页发布目标森林区域的火灾可视化险情图。智能装置搭载辅助灭火模块,出现火情时,启动灭火模块,实现小范围灭火,并将火情上报到微信小程序和网页客户端。通过该系统对森林火灾进行监测与响应，有效提高了森林火灾监测的时效性和准确性。

主权项：1.一种基于5G通信技术的森林火灾监测与响应系统，其特征在于，包括以下步骤：森林中区域化投放搭载有温湿传感器、氧气浓度传感器、有害气体传感器、雨水传感器、定位模块、红外热像仪传感器、双目摄像头的智能装置采集森林环境的温度、湿度、氧气浓度、有害气体浓度、降水量、起火点位置，红外温度，火源图像信息；智能装置上的嵌入式平台树莓派RaspberryPi对采集的数据进行处理，将处理好的数据和智能装置的坐标信息上传至云端服务器；云端服务器将数据发送到微信小程序和网页，微信小程序和网页发布目标森林区域的火灾可视化险情图；智能装置搭载辅助灭火模块,出现火情时,启动灭火模块,实现小范围灭火,并将火情上报到微信小程序和网页客户端；其中,智能装置上的嵌入式平台树莓派RaspberryPi对采集的数据进行处理，将处理好的数据和智能装置的坐标信息上传至云端服务器，包括以下步骤：树莓派RaspberryPI对采集的数据进行卡尔曼滤波处理，减少传感器测量所带来的误差；通过归一化消除不同参数间量纲不同所造成的影响，并保持不同指标数据的差异性；采用随机森林算法，通过对模型参数进行调整训练得到的决策树模型作为弱模型，然后将决策树模型加权集成为一个强模型，并部署在树莓派上，使用归一化后的数据对火灾发生概率进行预测；在一个区域内配备5G通信模块和WiFi模块的智能装置作为主节点，仅配备WiFi模块的智能装置作为从节点，从节点和从节点之间以及从节点和主节点之间的通信使用WiFi，主节点和云端服务器之间使用5G通信，主节点负责接收本区域内从节点的数据并通过5G模块将采集数据和火灾预测概率及智能装置的坐标信息上传到云端服务器；其中,云端服务器将数据发送到微信小程序和网页，微信小程序和网页发布目标森林区域的火灾可视化险情图，包括以下步骤：微信小程序和网页平台将智能装置所在位置的地图和火灾风险热力图融合形成含智能装置编号的火灾可视化险情图，并每20分钟更新火灾可视化险情图；火灾可视化险情图上可分别展示各智能装置未来1-2天的火灾发生概率、智能装置的剩余电量；其中，智能装置搭载辅助灭火模块,出现火情时,启动灭火模块,实现小范围灭火,并将火情上报到微信小程序和网页客户端包括以下步骤：智能装置搭载的辅助灭火模块主要包括双目摄像头和红外热像仪传感器，双目摄像头将图像数据传送到树莓派，树莓派使用pp_yolo模型监测周围环境中是否有着火点，红外热像仪传感器用于辅助监测着火点；当监测出有着火点时，树莓派将发生火灾的信息以及图像上传至云端服务器，同时通过双目摄像头对着火点进行精准定位，并控制水泵和增压泵在半径为50米的范围内进行灭火。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 湘潭大学 基于5G通信技术的森林火灾监测与响应系统

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