[发明专利]一种分布式森林火灾监测预警数据采集系统及方法

权利要求书

1.一种分布式森林火灾监测预警数据采集系统，包括数据采集模块、森林分析部署模块、数据分配存储模块和采集控制模块，所述数据采集模块在森林各监测点采集影响森林火灾的各类数据，所述森林分析部署模块用于分析监测点位置，所述数据分配存储模块用于动态分配存储空间并存储采集数据，所述采集控制模块用于对所述数据采集模块的采集频率进行调控；

其特征在于，所述森林分析部署模块根据植被的火灾特性划分为多类植被集合，并依据植被集合将森林划分为多个监测点区域，使同一监测点区域内所包含的植被集合一致，每个监测点区域内至少安排一个数据采集模块；

所述数据采集模块对其所在区域内的多类火灾监测数据进行采集，且针对每一类火灾数据计算出火灾指数P_i：

；

其中，i表示火灾监测数据种类的序号，j表示区域内包含的植被集合的序号，Di表示对应的火灾监测数据，K_i-j表示第j类植被集合对于第i类火灾监测数据的监测阈值；

所述数据采集模块将上传所述火灾指数大于风险阈值的火灾监测数据至所述数据分配存储模块内的临时数据存储区域；

所述数据采集模块还将计算出区域的综合火险等级E：

；

其中，h为火灾监测数据种类的总个数；

当所述E为正数时，该区域处于告警状态，所述数据采集模块将上传该区域内的火灾监测数据至所述数据分配存储模块；

所述数据分配存储模块的临时数据存储区域内第j组火灾检测数据分配的存储空间占临时数据存储区域总空间的百分比R(j)为：

；

其中，k为所述临时数据存储区域内保存的火灾监测数据的总组数；

所述采集控制模块根据所述数据采集模块上传的火灾检测数据对应的火灾指数P_i计算出所述数据采集模块的采样频率为：

；

其中，f为所述数据采集模块的固有采样频率。

2.如权利要求1所述的一种分布式森林火灾监测预警数据采集系统，所述监测点区域安排的数据采集模块数量的最小值m为：

；

其中，S为监测点区域的面积，S₀为数据采集模块的有效监测面积。

3.如权利要求2所述的一种分布式森林火灾监测预警数据采集系统，所述数据采集模块包括本地存储单元、通信单元、监测单元和数据预处理单元，所述监测单元用于采集其所在区域的环境数据，所述数据预处理单元根据所述监测阈值对所述环境数据进行分类处理，一部分数据保存在所述本地存储单元，另一部分数据通过所述通信单元发送至所述数据分配存储模块。

4.如权利要求3所述的一种分布式森林火灾监测预警数据采集系统，所述通信单元会持续发送火灾监测数据直至对应的火灾指数或综合火险等级不满足发送要求，持续发送时间设有最短时间t。

5.如权利要求4所述的一种分布式森林火灾监测预警数据采集系统，所述数据分配存储模块包括重要数据存储区域，所述重要数据存储区域用于永久保存处于告警状态的区域上传的所有火灾监测数据。

6.一种用于如权利要求1-5中任一项系统的分布式森林火灾监测预警数据采集方法，包括分布部署、数据采集、分配存储和监测调控四个步骤，

所述分布部署为根据植被的火灾特性划分为多类植被集合，并依据植被集合将森林划分为多个监测点区域，使同一监测点区域内所包含的植被集合一致，每个监测点区域内至少安排一个数据采集模块；

所述数据采集为对监测点区域内的多类火灾监测数据进行采集，且针对每一类火灾数据计算出火灾指数P_i：

；

其中，i表示火灾监测数据种类的序号，j表示区域内包含的植被集合的序号，Di表示对应的火灾监测数据，K_i-j表示第j类植被集合对于第i类火灾监测数据的监测阈值；

上传所述火灾指数大于风险阈值的火灾监测数据；

计算出区域的综合火险等级E：

；

其中，h为火灾监测数据种类的总个数；

当所述E为正数时，该区域处于告警状态，上传该区域内的火灾监测数据；

所述分配存储为分配百分比R(j)的空间用于存储第j组火灾监测数据：

；

其中，k为保存的火灾监测数据的总组数；

所述监测调控为根据火灾指数P_i计算出所述数据采集模块的采样频率为：

；

其中，f为所述数据采集模块的固有采样频率。