(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211046297.6 (22)申请日 2022.08.30 (71)申请人 国能大渡河金川水电建 设有限公司 地址 624100 四川省阿坝藏族羌族自治州 金川县金川镇靳乌镇 沐林新区 (72)发明人 段斌　魏中奉　付福全　冯德强　 覃事河　代自勇　王俊淞　 (74)专利代理 机构 北京鑫瑞森知识产权代理有 限公司 1 1961 专利代理师 马云华 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/26(2012.01) G06K 9/62(2022.01) G06V 20/10(2022.01)G06V 20/13(2022.01) G06V 20/40(2022.01) (54)发明名称 一种基于多源异构数据融合的林草防灭火 监测系统及方法 (57)摘要 本发明涉及一种基于多源异构数据融合的 林草防灭火监测系统及方法， 系统中的多源感知 监测单元用于获取待监测林区的探测数据； 激光 雷达单元用于获取待监测林区的三维激光点云 数据； 多源异构融合网关用于对图像数据进行分 析研判， 以确定报警信息， 并对气象数据和烟感 数据进行标准化处理， 得到标准化数据， 还用于 对待监测林区的输电线路进行实时监测， 以确定 故障定位信息； 云端服务器用于根据三维模型和 风险隐患等级模 型构建多源异构专家预警模型， 还通过多源异构专家预警模型和报警信息、 探测 数据判断火情蔓延趋势， 并输出灭火指挥策略。 本发明能够提高森林防火的自动化程度， 并且极 大地提高了森林草原防灭火监控巡查的效率和 效果。 权利要求书2页 说明书7页 附图3页 CN 115310715 A 2022.11.08 CN 115310715 A 1.一种基于多源异构数据融合的林草防灭火监测系统， 其特征在于， 包括： 多源异构融 合网关、 多源感知监测单 元、 云端服 务器、 激光雷达单 元； 多源感知监测单元， 分别设置在待监测林区， 用于获取所述待监测林区的探测数据； 所 述探测数据包括气象数据、 图像数据、 烟感数据和输电线路数据； 激光雷达单 元， 设置在无 人机上， 用于获取 所述待监测林区的三维激光 点云数据； 多源异构融合网关， 与所述多源感知监测单元连接， 用于通过内置的红外和可见光预 警模型对所述图像数据进行分析研判， 以确定报警信息， 并对所述气象数据和所述烟感数 据进行标准化处理， 得到标准化数据， 还用于通过内置的多源异构监测数据预警模型和所 述输电线路数据对所述待监测林区的输电线路进 行实时监测， 并在山火发生时根据所述输 电线路数据确定故障定位信息， 并联动摄 像头进行拍照取证和分析； 云端服务器， 分别与所述多源感知监测单元和所述激光雷达单元连接， 用于根据所述 三维激光点云数据构建三 维模型， 并根据预设的地表植被状态和人为季节风险因子与山火 发生的相关性， 构建风险隐患等级模型， 并根据所述三维模型和所述风险隐患等级模型构 建多源异构专家预警模型， 还通过所述多源异构专家预警模型和所述报警信息、 所述探测 数据判断火情蔓延趋势， 并输出灭火指挥策略。 2.根据权利要求1所述的基于多源异构数据融合的林草防灭火监测系统， 其特征在于， 还包括： 电源单元， 与所述多源异构融合网关连接， 用于对所述多源异构融合网关进行 供电。 3.根据权利要求2所述的基于多源异构数据融合的林草防灭火监测系统， 其特征在于， 所述电源单 元包括风电发动机、 太阳能光伏板、 充电控制器和蓄电池组； 所述充电控制器分别与所述蓄电池组、 所述风电发动机和所述太阳能光伏板连接， 所 述风电发动机用于将风能转化为电能， 所述太阳能光伏板用于将太阳能转化为电能， 所述 充电控制器用于对所述电能进行充放电管理， 并将所述电能存 储至所述蓄电池组中。 4.根据权利要求1所述的基于多源异构数据融合的林草防灭火监测系统， 其特征在于， 所述多源感知监测单元包括： 红外相机、 可见光相机、 微气象站、 柱上断路器故障定位单元、 烟感探测单 元和风偏舞动监测单 元； 所述红外相机、 所述可见光相机、 所述微气象站、 所述柱上断路器故障定位单元、 所述 烟感探测单元和所述风偏舞动监测单元均与所述多源异构融合网关连接， 所述红外相机和 所述可见光相 机用于采集所述图像数据， 所述微气象站用于采集所述气象数据， 所述烟感 探测单元用于采集所述烟感数据， 所述风偏舞动监测单元用于采集所述输电线路数据； 所 述气象数据包括温度、 湿度、 风速、 风向、 光辐射和雨 量。 5.根据权利要求4所述的基于多源异构数据融合的林草防灭火监测系统， 其特征在于， 所述多源异构融合网关包括： 上行通信单元、 CPU处理器单元、 AI边缘计算单元和下行通信 单元； 其中， 所述CPU处理器单元分别与所述上行通信 单元、 所述AI边缘计算单元和所述下 行通信单元连接； 所述CPU处理器单元用于控制所述上行通信单元、 所述A I边缘计算单元和 所述下行通信单 元的工作状态。 6.根据权利要求5所述的基于多源异构数据融合的林草防灭火监测系统， 其特征在于， 所述多源异构融合网关还 包括安全防护单 元； 所述安全防护单元分别与所述上行通信单元、 所述CPU处理器单元、 所述AI边缘计算单权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115310715 A 2元和所述下行通信单元连接， 所述安全防护单元用于对所述上行通信单元、 所述CPU处理器 单元、 所述AI 边缘计算单 元和所述下 行通信单 元进行数据加密和网络防护。 7.根据权利要求5所述的基于多源异构数据融合的林草防灭火监测系统， 其特征在于， 所述多源异构融合网关还 包括电源管理单 元； 所述电源管理单元分别与所述上行通信单元、 所述CPU处理器单元、 所述AI边缘计算单 元和所述下行通信单元连接， 所述电源 管理单元用于对所述上行通信单元、 所述CPU处理器 单元、 所述AI 边缘计算单 元和所述下 行通信单 元的供电 电能进行 管理。 8.根据权利要求5所述的基于多源异构数据融合的林草防灭火监测系统， 其特征在于， 所述下行通信单元包括： RS485总线通信单元、 RJ45网络通信单元、 WIFI自组网通信单元以 及窄带LORA通信单元； 所述RJ45网络通信单元分别与所述红外相机和所述可见光相机连 接， 所述RS485总线通信单元与所述微气象站连接， 所述WIFI自组网通信单元与所述柱上断 路器故障定位单元连接， 所述窄带LORA 通信单元分别与所述烟感探测单元和所述风偏舞动 监测单元连接； 所述上行通信单元包括OPGW光通信单元、 4G/5G通信单元、 北斗3号短报文通 信单元以及5.8G宽带自组网长距离通信单元； 所述OPGW光通信单元、 所述4G/5G通信单元、 所述北斗3号短报文通信单元以及所述5.8G宽带自组网长距离通信单元均与所述云端服务 器连接； 所述A I边缘计算单元内置有 所述红外和可见光预警模型及所述多源异构监测数据 预警模型。 9.一种基于多源异构数据融合的林草防灭火监测方法， 其特 征在于， 包括： 获取待监测林区的探测数据； 所述探测数据包括气象数据、 图像数据、 烟感数据和输电 线路数据； 获取所述待监测林区的三维激光 点云数据； 对所述图像数据进行分析研判， 以确定报警信息， 并对所述气象数据和所述烟感数据 进行标准化处理， 得到标准 化数据； 对所述待监测林区的输电线路进行实时监测， 并在山火发生 时根据所述输电线路数据 确定故障定位信息， 并联动摄 像头进行拍照取证和分析； 根据所述三维激光点云数据构建三维模型， 并根据 预设的地表植被状态和人为季节风 险因子与山火发生的相关性， 构建风险隐患等级模型， 并根据所述三维模型和所述风险隐 患等级模型构建多源异构专家预警模型， 还通过所述多源异构专家预警模 型和所述报警信 息、 所述探测数据判断火情蔓延趋势， 并输出灭火指挥策略。 10.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 所述可读存储介质上存储有计算机程序， 所述计算机程序在被执 行时实现如权利要求9所述方法的各个步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115310715 A 3