本发明涉及森林防火，尤其涉及一种森林火灾防护监控方法、系统及其装置。
背景技术：
1、森林火灾是指在森林、草原或野外发生的大面积火灾，通常由自然因素或人为活动引发，这类火灾在林区和草原地带尤为常见，对生态环境和人类社会都可能造成严重影响，而对于森林火灾防护来说，现有的主要措施一般会进行全方位的监控，结合气象技术来进行综合的判断和识别，这种方式所需要的成本极大，同时监测所需要的环境也受到限制，并且依靠软件功能的计算方式，在一定程度上仍旧存在错误判断的情况，判断的精确性会存在不足，同时不具备对火势的控制和防护手段，仅仅只能依靠林区内本身设置的阻隔带等设备来进行火势隔绝，火势控制方式单一。
2、因此针对上述问题现在研发一种森林火灾防护监控方法、系统及其装置。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的缺点，本发明提供一种森林火灾防护监控方法、系统及其装置。
2、本发明的技术方案是：一种森林火灾防护监控方法、系统及其装置，所述森林火灾防护监控方法包括有：
3、步骤1：从北斗定位系统获取森林的地理信息，形成地形示意图，并根据地形示意图对林场进行规划，配合操作人员实地勘探，获取实际的环境数据信息，将环境数据信息输入至farsite内进行模型建立和计算，确定关注区域和存在的火线拐点；
4、步骤2：利用gis软件，根据确定的区域和火线拐点进行分析，确定好火灾防控曲线，根据林场面积情况设置至少五条防控曲线，并在地形图上形成点位标记，在标记完成后由操作人员对标记点位进行现场确认和验证，勘探装置安装的可行性；
5、步骤3：在点位上对装置进行安装，同时利用中控系统对各个装置进行接驳，由操作人员进行对应配合，保证每个装置的正常连线和运行；
6、步骤4：安装完成后启动装置，装置在运行过程中会对森林环境进行24小时不间断监控防护，存在疑似火情状况时，临近装置进入反应模式，开始接近地面进行近距离勘测，当中控系统上显示装置离线，此时确认存在实际明火状态，启动预警响应，进行森林火灾提示。
7、作为本发明的一个优选，所述森林火灾防护监控方法还包括有对于预警响应的状态等级划分：
8、一级预警响应：装置进入反应模式后被触发，开始向火焰根部喷射灭火溶胶，对火势进行初步控制，此时中控系统会产生警报并接线消防部门，进行火情报警；
9、二级预警响应：中控系统检测到所述一级预警响应状态下仍旧存在设备持续离线的情况，启动二级预警响应，根据装置离线趋势走向判断火势走向，并计算出后续的火势扩散范围，远程启动对应防控曲线上的装置，进行灭火溶胶的提前喷洒，对周围植被进行一定程度的覆盖，以此来阻断火势的燃烧链条；
10、三级预警响应：所述二级预警响应触发后，火势仍旧没有得到控制，中控系统进入三级预警响应状态，对火势走向方向的全部装置进行远程启动，进行最后一次大范围火情防护。
11、作为本发明的一个优选，还包括有自动检测及火势控制装置，所述自动检测及火势控制装置包括有检测设备和反应设备，所述检测设备用于接收控制信号，并对装置进行自动化控制，同时对环境状态进行实时监测，所述反应设备用于对火势进行压制和控制。
12、作为本发明的一个优选，还包括有对火势走向进行计算的公式：
13、
14、其中表示火焰面积密度，表示火势随时间的变化值，ρv表示火焰前沿的速度向量，表示火焰在空间状态下的变化趋势数值，以此来辅助所述中控系统获取到火势走向的状态以及扩散范围。
15、作为本发明的一个优选，还包括有中控系统，所述中控系统安装在总控制室内，配置有显示界面、远程操控单元、火灾传播模拟模块、曲线防控计算模块和外部连携模块，所述显示界面至少包括有一个显示屏幕，所述显示界面用于直观展示装置的分布位置和林场地形图，所述远程操控单元配置为对装置进行远程的连接和控制，控制方式包括有手动控制和自动控制两种模式，在所述二级预警响应的状态下，所述远程操作单元会自主进入自动控制模式状态，采用矩阵控制算法对所有未启动状态下的设备进行接管控制，所述火灾传播模拟模块基于所述farsite软件进行设置，用于对火灾情况进行模拟和预测，辅助操作人员确定重点关注区域和存在的火线拐点，所述曲线防控计算模块基于gis软件进行设置和使用，用于对所述火灾传播模拟模块得出的数据结果进行分析，绘制出符合普遍防控情况下的防控曲线图，所述外部连携模块配置为与当地消防部门进行联合，在所述一级预警响应启动的状态下，赋予自动报警的功能。
16、作为本发明的一个优选，还包括有烟雾识别系统和热成像系统，所述烟雾识别系统包括有传感器组件和数据分析模块，所述传感器组件包括有光电传感器和离子传感器，所述数据分析模块配置为在所述传感器组件检测到烟雾后，系统会收集数据并进行分析，判断烟雾的类型、浓度和危险程度，并允许操作人员设定触发阈值，所述热成像系统包括有硬件设备和图像显示模块，所述硬件设备为热成像仪器，所述图像显示模块配置为一旦红外辐射被所述热成像仪器探测到，系统会将这些信号转换成数字信号，并进行处理，生成热图像。
17、作为本发明的一个优选，所述检测设备包括有安装框，所述安装框内部连接有控制终端，所述安装框左部上侧连接有所述传感器组件，所述安装框右部上侧连接有所述热成像仪器，所述安装框前后两侧之间连接有盖框，所述安装框下部滑动式连接有安装板，所述安装板与所述安装框贯穿式连接，所述安装板与所述安装框之间连接有连接绳，所述安装框内部设置有电磁组件，所述安装框内顶部连接有安装座，所述安装座上滑动式连接有用于对所述安装板进行锁止限位的卡件，所述卡件与所述安装座之间连接有弹簧。
18、作为本发明的一个优选，所述反应设备包括有接收器，所述安装板右侧连接有接收器，所述接收器包括有电源、信号发射器、接线口，所述安装板左侧连接有信号中转盒，所述信号中转盒内装载有识别系统，所述识别系统会在识别异常时通过天线进行提示，操作人员可以通过接线口的有线信息进行启动控制，所述接收器下侧连接有灭火器，所述灭火器包括有电容探头、电容线和电动式灭火器，所述电动式灭火器内部装有灭火溶胶，当所述电容探头和所述电容线被烧毁后，所述电动式灭火器会自动启动并喷射灭火溶胶。
19、通过采用上述技术方案，本发明具有如下优点：
20、1、本发明通过在林区内进行合理的规划和分析，将装置分别安装在对应的区域和重要的火线拐点上，从而在森林发生火灾时进行应急响应，依靠传感器组件和热成像仪器的协同工作，使得反应设备能够接近地面，依靠反应设备对产生的明火进行初步的扑灭，当无法有效对火势进行控制时，根据情况依靠一级预警响应、二级预警响应和三级预警响应来配合消防部门，尽可能地对火势进行遏制，为消防部门争取足够地时间，避免火势进一步蔓延，尽可能降低森林资源地损失。
21、2、依靠电容探头和电容线对灭火器的被动控制，能够更加准确地判断是否出现明火，减少预测和监测可能存在的误差，以实际情况来判断火情状况。
1.一种森林火灾防护监控方法、系统及其装置，其特征在于，所述森林火灾防护监控方法包括有：
2.基于权利要求1所述的一种森林火灾防护监控方法、系统及其装置，其特征在于，所述森林火灾防护监控方法还包括有对于预警响应的状态等级划分：
3.基于权利要求1所述的一种森林火灾防护监控方法、系统及其装置，其特征在于，还包括有自动检测及火势控制装置，所述自动检测及火势控制装置包括有检测设备和反应设备，所述检测设备用于接收控制信号，并对装置进行自动化控制，同时对环境状态进行实时监测，所述反应设备用于对火势进行压制和控制。
4.基于权利要求1所述的一种森林火灾防护监控方法、系统及其装置，其特征在于，还包括有对火势走向进行计算的公式：
5.基于权利要求1所述的一种森林火灾防护监控方法、系统及其装置，其特征在于，还包括有中控系统，所述中控系统安装在总控制室内，配置有显示界面、远程操控单元、火灾传播模拟模块、曲线防控计算模块和外部连携模块，所述显示界面至少包括有一个显示屏幕，所述显示界面用于直观展示装置的分布位置和林场地形图，所述远程操控单元配置为对装置进行远程的连接和控制，控制方式包括有手动控制和自动控制两种模式，在所述二级预警响应的状态下，所述远程操作单元会自主进入自动控制模式状态，采用矩阵控制算法对所有未启动状态下的设备进行接管控制，所述火灾传播模拟模块基于所述farsite软件进行设置，用于对火灾情况进行模拟和预测，辅助操作人员确定重点关注区域和存在的火线拐点，所述曲线防控计算模块基于gis软件进行设置和使用，用于对所述火灾传播模拟模块得出的数据结果进行分析，绘制出符合普遍防控情况下的防控曲线图，所述外部连携模块配置为与当地消防部门进行联合，在所述一级预警响应启动的状态下，赋予自动报警的功能。
6.基于权利要求1所述的一种森林火灾防护监控方法、系统及其装置，其特征在于，还包括有烟雾识别系统和热成像系统，所述烟雾识别系统包括有传感器组件和数据分析模块，所述传感器组件包括有光电传感器和离子传感器，所述数据分析模块配置为在所述传感器组件检测到烟雾后，系统会收集数据并进行分析，判断烟雾的类型、浓度和危险程度，并允许操作人员设定触发阈值，所述热成像系统包括有硬件设备和图像显示模块，所述硬件设备为热成像仪器，所述图像显示模块配置为一旦红外辐射被所述热成像仪器探测到，系统会将这些信号转换成数字信号，并进行处理，生成热图像。
7.基于权利要求3所述的一种森林火灾防护监控方法、系统及其装置，其特征在于，所述检测设备包括有安装框，所述安装框内部连接有控制终端，所述安装框左部上侧连接有所述传感器组件，所述安装框右部上侧连接有所述热成像仪器，所述安装框前后两侧之间连接有盖框，所述安装框下部滑动式连接有安装板，所述安装板与所述安装框贯穿式连接，所述安装板与所述安装框之间连接有连接绳，所述安装框内部设置有电磁组件，所述安装框内顶部连接有安装座，所述安装座上滑动式连接有用于对所述安装板进行锁止限位的卡件，所述卡件与所述安装座之间连接有弹簧。
8.基于权利要求3所述的一种森林火灾防护监控方法、系统及其装置，其特征在于，所述反应设备包括有接收器，所述安装板右侧连接有接收器，所述接收器包括有电源、信号发射器、接线口，所述安装板左侧连接有信号中转盒，所述信号中转盒内装载有识别系统，所述识别系统会在识别异常时通过天线进行提示，操作人员可以通过接线口的有线信息进行启动控制，所述接收器下侧连接有灭火器，所述灭火器包括有电容探头、电容线和电动式灭火器，所述电动式灭火器内部装有灭火溶胶，当所述电容探头和所述电容线被烧毁后，所述电动式灭火器会自动启动并喷射灭火溶胶。
