本作品“森林巡检,生生不息”是一款深度融合智能制造与物联网技术的林区/园区一体化智能巡检与防火预警系统。项目精准锚定传统人工巡检存在的效率低下、响应迟缓、覆盖面有限及夜间监测能力薄弱等核心痛点,创新性地构建了一套集“空地协同、人机互动、虚实映射、AI决策”于一体的立体化监测预警体系。
系统核心由地面巡检履带车与多旋翼无人机两大平台构成,通过MQTT/WiFi/4G多模式通信实现高效协同。地面履带车搭载高精度GPS、温湿度、空气质量及自研红外传感器,负责林下细节环境的精准数据采集与障碍清除;无人机则凭借其高空视野,进行大范围快速巡查,弥补地面盲区。在智能识别层面,我们基于改进的YOLOv5s/v7算法,在深度视觉模组K210及树莓派上进行模型部署,实现了对初期火焰的高精度、低延时识别,并结合OCR技术对可疑车辆进行车牌识别与备案比对,构建了“视觉+传感”的双重预警防线。
所有前端采集的多维数据,通过华为云物联网平台规则引擎,实时传输并存储于云数据库,最终借助华为Astro数字孪生技术进行可视化呈现。该平台构建了与物理世界同步的“虚拟林区”,管理者可通过可视化大屏实时洞察设备位置、环境参数、预警信息及巡检路径,实现“一屏统管、智能调度”。
此外,系统还集成了基于Arduino Nano的太阳能自动追光供电系统,显著提升了野外作业续航能力;专设的夜间巡检模式,结合高亮LED与红外热成像,确保了7x24小时全天候监测无间断。
本系统不仅实现了从“人防”到“技防”的质的飞跃,有效达成了火灾“打早、打小、打了”的目标,更可为生物多样性监测、病虫害预警、非法入侵防范等提供数据支撑,是响应国家“数字园林”与“智慧林业”战略的前沿实践,旨在用前沿的智能制造技术,守护绿水青山,筑牢生态安全屏障。