森林防火系统基于云体系结构体系结构,引入边缘计算模块,有效地利用森林监测站的计算资源,在靠近森林一侧完成全部或部分火灾探测的计算任务,避免将大量的视频图像传送到距离较远的云计算中心进行图像处理,不仅有效地降低了云计算中心的工作负荷,而且显著提高了森林火警监测的实时性。
边缘计算模块,包含3个基本功能:森林区域监测、视频图像存储和森林火灾检测。
监测森林区域。区域化是森林监测站的基本功能。除了设置有边缘计算机或服务器的林监站,还配备了显示器,用于监控视频图像输出。监测中心工作人员通过观看显示器,实时监测森林面积。在系统监测火情并发出警报后,工作人员可及时查看显示器,及时确认火情,预测火情规模,上报森林管理中心,并采取应急措施。
视频图像储存。为节约云计算中心的存储资源,视频图像数据采用分布式存储方式。林业监测站配备专用的机械硬盘等视频图像存储设备。边缘计算模块在云计算中心或客户程序需要查看、下载或使用历史监控视频数据时,将指定采集设备和该时间段的历史监控视频数据上传至云计算中心,以便进一步处理。
探测林火。主要是利用森林监测站的边缘计算机或服务器,对靠近森林的某一端进行火灾探测的图像处理。利用云计算中心提供的火灾识别算法,对各边缘计算机或服务器进行预处理、火焰识别、烟雾识别等计算任务。边沿计算模块一旦监测到火灾发生,系统将第一时间向监测站、林区和森林管理中心发出多级报警。由于监控站的边缘计算机或者服务器的工作量很大,有些检测计算来不及,就把视频图像送到云计算中心进行处理。