CN105118216A - 一种新型森林火灾监测系统及其使用方法 - Google Patents

一种新型森林火灾监测系统及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种新型森林火灾监测系统及其使用方法,涉及森林监测装置领域,准确定位火灾具体地点;安装简便,易移动,可重用性强;采用自主供电装置,节省能源有效解决系统供电问题。技术方案:各监测数据采集器采集实时监测数据并将该监测数据和监测数据采集器相对位置信息发送给定位通信终端;定位通信终端据获取信息定位出各监测数据采集器的位置和火源目标位置,并将实时监测数据和定位信息发送给基站;基站将各实时监测数据和定位信息转发到控制中心,以便控制中心根据对比结果作出相关控制措施;自然能发电装置将自然能转化为电能,给无线充电装置供电;无线充电装置给监测数据采集器和定位通信终端充电。本发明主要用于森林火灾监测中。

Description

一种新型森林火灾监测系统及其使用方法
技术领域
[0001] 本发明涉及森林监测装置领域,尤其涉及一种新型森林火灾监测系统及其使用方法。
背景技术
[0002] 公共安全是政府和百姓都特别关注、十分重要的社会问题,而在公共安全系统工程中,森林防火更是关系到国计民生,与人类的生存息息相关。火灾是森林最危险的敌人,也是林业的最大灾害,它能给森林带来最具毁灭性的后果。目前世界森林面积达40亿公顷,其中我国森林面积是1.75亿公顷,各类自然保护区1551个,对森林防火智能预警系统有着不同程度的需求,防止森林火灾发生的最好办法就是预防。世界各国对火灾的预警检测越来越重视,2010年6月俄罗斯大火给各国敲响了森林防火的警钟,森林保护系统的缺失将导致森林火灾发生时要么束手无策,要么听之任之,因此,俄罗斯生态学家指出应尽快恢复国家森林保护系统,对实用、快速、全面的监测系统的需求变得尤为迫切。由于森林一般覆盖面积较大,环境恶劣,多是无人值守区域,并且森林火灾具有突发性、随机性、破坏时间短等特点,因此一旦有火警发生,就必须速度采取扑救措施。而扑救是否及时,决策是否得当,最重要取决于对林火的发现是否及时,定位是否准确合理,因此及时有效的森林火灾监测系统成为目前研究的重要课题。
[0003] 现有的森林火灾监测系统是在森林中安装摄像头,该摄像头将拍摄范围内所拍的森林实景情况传输到控制中心的显示屏,管理人员通过查看显示屏就可获取森林是否发生火灾。
[0004] 上述通过在森林中安装摄像头来实现森林火灾监测的系统,由于管理人员查看到的显示画面与拍摄画面时刻存在一定的滞后性,而且需要工作人员全天候每时每刻都查看显示屏,所以存在误差和滞后性,发生火灾时,其不利于作出扑救措施;加之,森林十分广阔,地形复杂,逐一安装摄像头施工难度大,而且一旦安装完毕,就很难根据检测现场灵活改变布局,重新布置会带来巨大的成本消耗,系统可重用性差。
发明内容
[0005] 本发明的实施例提供的一种新型森林火灾监测系统及其使用方法,能够实时地将火灾检测信号发送到控制中心,准确定位火灾具体地点,以便作出及时的扑救措施;监测数据采集装置安装简便,易移动,可重用性强;采用自主自然能供电装置,节省能源,有效解决了系统供电问题。
[0006] 为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:
[0007] 本发明第一方面提供一种新型森林火灾监测系统,包括:监测数据采集器,定位通信终端,基站,控制中心,无线充电装置和自然能发电装置;
[0008] 所述监测数据采集器包含传感器模块和无线通信模块,所述传感器模块用于采集监测区域内的实时监测数据,所述无线通信模块用于各所述监测数据采集器之间控制信息的交互,并将所述实时监测数据和所述监测数据采集器相对位置信息发送到所述定位通信终端,所述定位通信终端用于定位所覆盖区域内各所述监测数据采集器,并将所述实时监测数据和所述定位信息发送到所述基站,所述基站接收所述实时监测数据和所述定位信息,并将所述实时监测数据和所述定位信息转发到所述控制中心,以便所述控制中心根据所述实时监测数据作出相关控制措施;
[0009] 所述自然能发电装置将自然能转化为电能,用于给所述无线充电装置供电,以便所述无线充电装置给所述监测数据采集器和所述定位通信终端充电。
[0010] 结合第一方面,在一种可能的实施方式中,所述的新型森林火灾监测系统,包括:一个所述定位通信终端覆盖区包含多个所述监测数据采集器,一个所述基站覆盖区包含多个所述定位通信终端。
[0011] 结合第一方面,在一种可能的实施方式中,所述的新型森林火灾监测系统,包括:多个所述无线充电装置和多个所述自然能发电装置。
[0012] 结合第一方面,在一种可能的实施方式中,所述的新型森林火灾监测系统,所述自然能发电装置,包括:将风能、太阳能转化为电能。
[0013] 本发明第二方面提供一种新型森林火灾监测系统使用方法,包括:
[0014] 在整个待监测区安装多个监测数据采集器;
[0015] 各监测数据采集器中的传感器模块采集监测范围内的实时监测数据,各所述实时监测数据采集器中的无线通信模块将所述实时监测数据和所述监测数据采集器相对位置信息发送给定位通信终端;
[0016] 所述定位通信终端根据获取的当前无线通信模块的所述监测数据采集器相对位置信息准确定位出当前监测数据采集器的位置和火源目标位置,同时,所述定位通信终端将所述实时监测数据和所述定位信息发送给基站;
[0017] 所述基站接收各所述实时监测数据和所述定位信息,并将各所述实时监测数据和定位信息转发到控制中心;
[0018] 所述控制中心将各所述实时监测数据与预设阈值进行对比,根据对比结果结合所述定位信息作出相关控制措施;
[0019]自然能发电装置将自然能转化为电能,用于给无线充电装置供电;
[0020] 所述无线充电装置给所述监测数据采集器和所述定位通信终端充电。
[0021] 本发明实施例提供的一种新型森林火灾监测系统及其使用方法,包括:监测数据采集器,定位通信终端,基站,控制中心,无线充电装置和自然能发电装置;监测数据采集器包含传感器模块和无线通信模块,传感器模块用于采集监测区域内的实时监测数据,无线通信模块用于各监测数据采集器之间控制信息的交互,并将实时监测数据和监测数据采集器相对位置信息发送到定位通信终端,定位通信终端用于定位所覆盖区域内各监测数据采集器,并将实时监测数据和定位信息发送到基站,基站接收实时监测数据和定位信息,并将实时监测数据和定位信息转发到控制中心,以便控制中心根据实时监测数据和定位信息作出相关控制措施;自然能发电装置将自然能转化为电能,用于给无线充电装置供电,以便无线充电装置给监测数据采集器和定位通信终端充电,相比于现有技术,能够实时地将火灾检测信号发送到控制中心,准确定位火灾具体地点,以便作出及时的扑救措施;监测数据采集装置安装简便,易移动,可重用性强;采用自主自然能供电装置,节省能源,有效解决了系统供电问题。
附图说明
[0022] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,以下将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0023] 图1为本发明实施例1中一种新型森林火灾监测系统组成结构示意图;
[0024] 图2为本发明实施例2中一种新型森林火灾监测系统使用方法流程示意图;
[0025]图3为本发明实施例2中一种新型森林火灾监测系统使用方法中一种自充电方法流程示意图。
[0026] 图中,1.监测数据采集器,11.传感器模块,12.无线通信模块,2.定位通信终端,3.基站,4.控制中心,5.无线充电装置,6.自然能发电装置。
具体实施方式
[0027] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0028] 实施例1
[0029] 本发明实施例提供一种新型森林火灾监测系统,如图1所示,包括:一种新型森林火灾监测系统,其特征在于,包括:监测数据采集器1,定位通信终端2,基站3,控制中心4,无线充电装置5和自然能发电装置6 ;
[0030] 所述监测数据采集器I包含传感器模块11和无线通信模块12,所述传感器模块11用于采集监测区域内的实时监测数据,所述无线通信模块12用于各所述监测数据据采集器I之间控制信息的交互,并将所述实时监测数据和监测数据采集器I相对位置信息发送到所述定位通信终端2,所述定位通信终端2用于定位所覆盖区域内各所述监测数据采集器1,并将所述实时监测数据和定位信息发送到所述基站3,所述基站3接收所述实时监测数据和定位信息,并将所述实时监测数据和定位信息转发到所述控制中心4,以便所述控制中心4根据所述实时监测数据和定位信息作出相关控制措施。
[0031] 其中,监测数据采集器I安装在监测区域,也就是森林中,一般的,在整片森林中安装多个监测数据采集器1,本发明对监测数据采集器I具体的安装位置、安装形式分布形式等均不做任何的限制,本实施例以及附图仅以其中一种可能为例进行简单的说明。监测数据采集器I包含传感器模块11和无线通信模块12,传感器模块11采集监测区域内的实时情况,例如:温度、湿度、风速、烟雾浓度等,获取实时监测数据,无线通信模块将所述监测数据发送到所述定位通信终端2,需要说明的是:本发明对传感器模块11采集监测区域内的实时情况具体种类及其数目不做任何的限制,即除上述举例的温度、湿度、风速、烟雾浓度以外的其他参数也在本发明的保护范围之内。本实施例以下仅以传感器模块11采集的温度为A、湿度为B、风速为C、烟雾浓度为D为例进行简单的说明,无线通信模块12获取温度A、湿度B、风速C、烟雾浓度D检测数据,并将该监测数据和监测数据采集器I相对位置信息发送到定位通信终端2。
[0032] 其中,定位通信终端2覆盖范围中包含多个监测数据采集器1,各监测数据采集器I中的无线通信模块12均将获取的各监测数据和监测数据采集器I相对位置信息发送给定位通信终端2,以便定位通信终端2获取的各监测数据和各无线通信模块12监测数据采集器I相对位置信息完成各监测数据采集器I自身定位和火源目标定位,前者是后者的基础,根据当前监测数据采集器I相对位置信息准确定位出当前监测数据采集器I的位置,利用局部定位算法,定位通信终端2覆盖区域中的其他监测数据采集器I也可以准确定位,在确定了监测数据采集器I的位置之后,利用传统的定位机制和算法,如接收信号的强弱、角度和时间等,以及典型的三角形算法,就可以定位火源目标。
[0033] 其中,所述定位通信终端2将所覆盖区域内各监测数据和定位信息发送到基站3,基站3接收各实时监测数据和定位信息,并将各实时监测数据和定位信息转发到控制中心4,以便控制中心4根据各实时监测数据结合定位信息作出相关控制措施,一般的,控制中心预设标准火灾阈值,将当前获取的实时监测数据与预设火灾阈值进行比较,例如:预设阈值为温度为a、湿度为b、风速为C、烟雾浓度为d,当实时监测数据温度为A、湿度为B、风速为C、烟雾浓度为D对比预设阈值存在火灾隐患时,如。湿度B小于b,系统就会启动报警警示,以便进行及时的查看、扑救。
[0034] 所述自然能发电装置6将自然能转化为电能,用于给所述无线充电装置5供电,以便所述无线充电装置5给所述监测数据采集器I和定位通信终端2充电。
[0035] 进一步的,所述的新型森林火灾监测系统,包括:一个所述定位通信终端2覆盖区包含多个所述监测数据采集器1,一个所述基站3覆盖区包含多个所述定位通信终端2。
[0036] 进一步的,所述的新型森林火灾监测系统,包括:多个所述无线充电装置5和多个所述自然能发电装置6。
[0037] 进一步的,所述的新型森林火灾监测系统,所述自然能发电装置6,包括:将风能、太阳能转化为电能。
[0038] 具体的,本发明在使用时:在整个待监测区安装多个监测数据采集器1,一般多个监测数据采集器I监测范围涵盖整个待监测区,各监测数据采集器I中的传感器模块11采集监测范围内的实时监测数据,各监测数据采集器I中的无线通信模块12将该监测数据和监测数据采集器I相对位置信息发送给定位通信终端2,定位通信终端2根据当前监测数据采集器I相对位置信息定位出当前监测数据采集器I的位置和火源目标位置,于此同时,定位通信终端2将监测数据和定位信息发送给基站3,基站3接收各实时监测数据和定位信息,并将各实时监测数据和定位信息转发到控制中心4,控制中心4将各实时监测数据与预设阈值进行对比,根据对比结果结合定位信息作出相关控制措施,自然能发电装置6将自然能转化为电能,用于给无线充电装置5供电,以便无线充电装置5给监测数据采集器I和定位通信终端2充电。
[0039] 本发明实施例提供的一种新型森林火灾监测系统,包括:监测数据采集器,定位通信终端,基站,控制中心,无线充电装置和自然能发电装置;监测数据采集器包含传感器模块和无线通信模块,相比于现有技术,能够实时地将火灾检测信号发送到控制中心,准确定位火灾具体地点,以便作出及时的扑救措施;监测数据采集装置安装简便,易移动,可重用性强;采用自主自然能供电装置,节省能源,有效解决了系统供电问题。
[0040] 实施例2
[0041] 本发明实施例提供一种新型森林火灾监测系统使用方法,如图2所示,包括:
[0042] 201、在整个待监测区安装多个监测数据采集器I。
[0043] 202、各监测数据采集器I中的传感器模块11采集监测范围内的实时监测数据,各所述实时监测数据采集器I中的无线通信模块12将所述实时监测数据和监测数据采集器I相对位置信息发送给定位通信终端2。
[0044] 203、所述定位通信终端2根据获取监测数据采集器I相对位置信息定位出当前监测数据采集器I的位置和火源目标位置,同时,所述定位通信终端2将所述实时监测数据和定位信息发送给基站3。
[0045] 204、所述基站3接收各所述实时监测数据和定位信息,并将各所述实时监测数据和定位信息转发到控制中心4。
[0046] 205、所述控制中心4将各所述实时监测数据与预设阈值进行对比,根据对比结果结合定位信息作出相关控制措施。
[0047] 进一步的,本发明提供一种自充电方法,如图3所示,包括;
[0048] 2011、自然能发电装置6将自然能转化为电能,用于给无线充电装置5供电。
[0049] 2022、所述无线充电装置5给所述监测数据采集器I和所述定位通信终端2充电。
[0050] 其中,自然能发电装置6可由风能发电装置或太阳能发电装置组成,用于将风能或太阳能转化为电能,自然能发电装置6与无线充电装置5连接,以便将自然能发电装置6所产生的电能进行储存,当监测数据采集器I和定位通信终端2电量不足需要充电的时候,无线充电装置5给监测数据采集器I和定位通信终端2进行无线充电。
[0051] 本发明实施例提供的一种新型森林火灾监测系统使用方法,包括:在整个待监测区安装多个监测数据采集器;各监测数据采集器中的传感器模块采集监测范围内的实时监测数据,各所述实时监测数据采集器中的无线通信模块将所述实时监测数据和监测数据采集器相对位置信息发送给定位通信终端;所述定位通信终端根据获取监测数据采集器相对位置信息定位出当前监测数据采集器的位置和火源目标位置,同时,所述定位通信终端将所述实时监测数据和定位信息发送给基站;所述基站接收各所述实时监测数据和定位信息,并将各所述实时监测数据和定位信息转发到控制中心;所述控制中心将各所述实时监测数据与预设阈值进行对比,根据对比结果结合定位信息作出相关控制措施;自然能发电装置将自然能转化为电能,用于给无线充电装置供电;所述无线充电装置给所述监测数据采集器和所述定位通信终端充电,相比于现有技术,能够实时地将火灾检测信号发送到控制中心,准确定位火灾具体地点,以便作出及时的扑救措施;监测数据采集装置安装简便,易移动,可重用性强;采用自主自然能供电装置,节省能源,有效解决了系统供电问题。
[0052] 通过以上的实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中,如计算机的软盘,硬盘或光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
[0053] 以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种新型森林火灾监测系统,其特征在于,包括:监测数据采集器(I),定位通信终端(2),基站(3),控制中心(4),无线充电装置(5)和自然能发电装置(6); 所述监测数据采集器(I)包含传感器模块(11)和无线通信模块(12),所述传感器模块(11)用于采集监测区域内的实时监测数据,所述无线通信模块(12)用于各所述监测数据采集器(I)之间控制信息的交互,并将所述实时监测数据和所述监测数据采集器(I)相对位置信息发送到所述定位通信终端(2),所述定位通信终端(2)用于定位所覆盖区域内各所述监测数据采集器(I),并将所述实时监测数据和定位信息发送到所述基站(3),所述基站(3)接收所述实时监测数据和所述定位信息,并将所述实时监测数据和所述定位信息转发到所述控制中心(4),以便所述控制中心(4)根据所述实时监测数据作出相关控制措施; 所述自然能发电装置(6)将自然能转化为电能,用于给所述无线充电装置(5)供电,以便所述无线充电装置(5)给所述监测数据采集器(I)和所述定位通信终端(2)充电。
2.根据权利要求1所述的新型森林火灾监测系统,其特征在于,包括:一个所述定位通信终端(2)覆盖区包含多个所述监测数据采集器(I),一个所述基站(3)覆盖区包含多个所述定位通信终端(2)。
3.根据权利要求1所述的新型森林火灾监测系统,其特征在于,包括:多个所述无线充电装置(5)和多个所述自然能发电装置(6)。
4.根据权利要求1所述的新型森林火灾监测系统,其特征在于,所述自然能发电装置(6),包括:将风能、太阳能转化为电能。
5.一种新型森林火灾监测系统使用方法,其特征在于,包括: 在整个待监测区安装多个监测数据采集器(I); 各监测数据采集器(I)中的传感器模块(11)采集监测范围内的实时监测数据,各所述实时监测数据采集器(I)中的无线通信模块(12)将所述实时监测数据和所述监测数据采集器(I)相对位置信息发送给定位通信终端(2); 所述定位通信终端(2)根据获取的当前无线通信模块(12)的所述监测数据采集器(10)相对位置信息准确定位出当前所述监测数据采集器(I)的位置和火源目标位置,同时,所述定位通信终端(2)将所述实时监测数据和所述定位信息发送给基站(3); 所述基站(3)接收各所述实时监测数据和所述定位信息,并将各所述实时监测数据和所述定位信息转发到控制中心(4); 所述控制中心(4)将各所述实时监测数据与预设阈值进行对比,根据对比结果结合所述定位信息作出相关控制措施; 自然能发电装置(6)将自然能转化为电能,用于给无线充电装置(5)供电; 所述无线充电装置(5)给所述监测数据采集器(I)和所述定位通信终端(2)充电。
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