CN106375400B - 一种林火预警信息服务网络设备及其工作方法 - Google Patents
一种林火预警信息服务网络设备及其工作方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种林火预警信息服务网络设备，包括硬件安装盒体和前端控制扩展板，所述前端控制扩展板安装在硬件安装盒体的侧面，所述硬件安装盒体内设有存储硬盘、USB集线器、预留扩展电路连接器、PC芯片、适配器和风扇，所述存储硬盘、USB集线器、预留扩展电路连接器、PC芯片、适配器和风扇都固定在所述硬件安装盒体内，所述前端控制扩展板上设有电源接口、显示屏、Arduino板和USB接口，所述存储硬盘、USB集线器、预留扩展电路连接器均与所述PC芯片连接，所述存储硬盘、适配器和风扇均与所述电源接口连接，所述USB集线器连接所述USB接口，所述显示屏通过所述Arduino板连接PC芯片。
Description
技术领域
本发明涉及林业防火预警设备技术领域，尤其涉及一种林火预警信息服务网络设备及其工作方法。
背景技术
我国幅员辽阔，拥有丰富的森林资源，同时由于受气候、地形以及人为等因素的影响，我国又是一个森林火灾频发的国家，每年森林火灾的发生频次多达上千次，给国民的生命财产安全、正常生活以及地区的生物多样化资源、生态系统平衡造成了严重的危害。为此，现有技术中涌现出了大量的林火预警技术方案，其中主要应用卫星遥感监测数据构建林火的预警和评估体系，为森林防火以及火灾应急反应提供有效的决策指示信息；其优点在于卫星遥感监测数据在大尺度空间上具有较强的信息表现能力，不仅在林火的监测与预警中起到了重要的作用，而且也可以利用遥感数据进行林火危险性的评估；其不足在于卫星遥感监测数据的信息量大，为了实现信息的实时处理需要采用高性能的分析处理设备，此外单颗卫星在我国上空的过境时间较短，为了保证监测数据的实时性和连续性，需要尽可能多地采集各个时段过境的卫星监测数据，从而需要配备多波段的卫星信号整体接收设备，综合上述各种因素使得卫星遥感监测林火预警体系的构建和维护成本极高，其数据中心通常适合于在国家层面进行构建和维护。
现有技术中，利用卫星遥感监测数据获取的林火预警信息通常通过公开发布以及人工报警作业的方式传达至灾情发生地的监控中心，并由灾情发生地的监控中心组织林火防护部门进行协同作业，这些平级或上、下级监控中心之间是通过电话联系的，各个功能部门各自为政，在林火预防和扑救方面，协同作业能力差，主要靠传统的配合模式来进行。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种克服上述技术弊端的提高协调能力的林火预警信息服务网络设备及其工作方法。
本发明是这样实现的，本发明提供了一种林火预警信息服务网络设备，包括硬件安装盒体和前端控制扩展板，所述前端控制扩展板安装在硬件安装盒体的侧面，所述硬件安装盒体内设有存储硬盘、USB集线器、预留扩展电路连接器、PC芯片、适配器和风扇，所述存储硬盘、USB集线器、预留扩展电路连接器、PC芯片、适配器和风扇都固定在所述硬件安装盒体内，所述前端控制扩展板上设有电源接口、显示屏、Arduino板和USB接口，所述存储硬盘、USB集线器、预留扩展电路连接器均与所述PC芯片连接，所述存储硬盘、适配器和风扇均与所述电源接口连接，所述USB集线器连接所述USB接口，所述显示屏通过所述Arduino板连接PC芯片，其工作方法包括以下步骤：
步骤一：开机；
设备启后，自动开启远程服务端，为远程维护提供服务；
步骤二：软件启动检测；
检测软件的运行环境是否具备；
步骤三：加载数据库；
此步骤会加载数据库，读取其中的用户数据，火情数据，如果数据库不存在，就自动创建一个空数据库，并内置管理员账号；
步骤四：读取配置文件；
读取配置文件，包括智能网关的ID、备注名，硬件版本，软件版本，服务器IP地址和端口；本地服务模块的端口，连接数和密钥，UDP广播模块的发送接收端口，发送接收密钥，外设连接地址；
步骤五：软件运行；
通过显示屏显示智能网关的IP地址，当前第三方接口登陆数量和状态码；
步骤六：判断设备号：
如果设备号为0，则自动根据设备的硬件生成一个独有的设备号；
步骤七：通过设备号连接到节点服务器；
连接到节点服务器后，接收节点服务器分配来的火情服务器地址和端口；
步骤八：登陆火情服务器；
使用设备号登陆火情服务器，如果成功则进入步骤九，如果不成功，就间隔一段时间尝试重新登陆，重新登陆的次数达到特定次数，就重启设备；
步骤九：发送终端用户列表；
将终端的用户列表发送到服务器上，和服务器保持同步；
步骤十：同步离线火情；
向服务器发送离线火情请求，同步最新的100条未接收的离线火情；
步骤十一：接收服务器消息；
接收服务器的消息，处理并返回结果；
步骤十二：终端激活请求处理；
如果是终端激活请求，则首先判断已激活设备数量是否超过最大数量限制，如果超过则激活失败；其次判断该设备是否已经存在，如果已经存在则激活失败；最后将该设备号添加到终端列表中，并将该列表发送给服务器，激活成功；
步骤十三：终端注销请求处理；
如果是终端注销请求，则首先判断终端是否存在，如果不存在，注销失败；如果存在，就删除设备，再将终端列表发送一份给服务器，注销成功；
步骤十四：实时火情；
如果接收到实时火情，就存入火情数据库，并将该火情转发给登陆到智能网关的第三方接口；
步骤十五：离线火情；
如果接收到离线火情，就存入火情数据库；
步骤十六：终端最大数量限制；
如果接收到终端最大数量限制，则修改本机终端数量并保存到配置文件中；再检查已经激活的终端数量，如果超过了，则根据激活时间的先后顺序保留；如果没有超过，则不做处理，最后将终端列表发送给服务器；
步骤十七：心跳包处理；
每隔5秒心跳计数+1，如果接收到心跳包，就将心跳计数清零，如果心跳计数超过20，则认为与服务器的连接断开，尝试重新连接服务器；
步骤十八：启动本地服务器；
如果启动失败，则等待一定时间后重新启动，启动成功后等待客户端连接；
步骤十九：客户端验证；
首先验证客户端的账号密码是否正确，如果不正确就断开连接，正确就继续；
步骤二十：检测客户端权限；
如果是管理员账号，则等待管理员指令；如果是普通用户，则转发火情；
步骤二十一：接收管理端指令并执行；
如果是请求设备状态，就发送设备状态；
如果是请求设备配置，就发送设备配置；
如果是修改设备配置，就修改设备配置，保存后重启；
如果是请求终端列表，就发送终端列表；
如果是修改终端列表，就保存终端列表，并发送给服务器同步；
如果是请求第三方用户列表，就发送第三方用户列表；
如果是修改第三方用户列表，就保存第三方用户列表；
如果是请求日志列表，就发送日志列表；
如果是请求火情数据，就发送火情数据；
如果是重启设备命令，就重启设备；
如果是重置命令，就恢复出厂设置；
步骤二十二：启动UDP服务；
如果UDP服务未成功启动，则等待特定的时间后重启；如果启动成功了，就广播一次本机的信息，然后等待管理端的查询智能网关广播；
步骤二十三：启动串口服务；
如果串口没有打开成功，则间隔一段时间重启；如果打开成功，则每隔一段时间向串口设备发送设备相关信息，接收该信息后，会在LCD显示屏上显示本智能网关的IP地址，第三方接口登陆设备数量和当前设备状态码，同时，会用LED灯显示设备是否是正常运行；
步骤二十四：接收串口指令并运行；
当用户按下重启按键时，串口发送一个重启指令，设备重启；当用户按下重置按键时，串口发送一个重置指令，设备恢复出厂设置并重启。
本发明提供的一种林火预警信息服务网络设备及其工作方法的优点在于：本发明结构简单合理，利用卫星遥感监测数据获取的林火预警信息通常通过本设备进行定点发布给相关区域的防护人员传达至灾情发生地的监控信息，并由灾情发生地的监控中心组织林火防护部门进行协同作业，这些平级或上、下级监控中心之间直接通过本设备同时得到信息，能够很好的进行协同作业，在林火预防和扑救方面，协同作业能力大大提高，而且本发明便于控制和操作，大大提高监控和操作的效率。
附图说明
图1为本发明的林火预警信息服务网络设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，图1为本发明的林火预警信息服务网络设备的结构示意图。
所述一种林火预警信息服务网络设备，包括硬件安装盒体10和前端控制扩展板20，所述前端控制扩展板20安装在硬件安装盒体10的侧面，所述硬件安装盒体10内设有存储硬盘11、USB集线器12、预留扩展电路连接器13、PC芯片14、适配器15和风扇16，所述存储硬盘11、USB集线器12、预留扩展电路连接器13、PC芯片14、适配器15和风扇16都固定在所述硬件安装盒体10内，所述前端控制扩展板20上设有电源接口21、显示屏22、Arduino板24和USB接口23，所述存储硬盘11、USB集线器12、预留扩展电路连接器13均与所述PC芯片14连接，所述存储硬盘11、适配器15和风扇16均与所述电源接口21连接，所述USB集线器12连接所述USB接口23，所述显示屏22通过所述Arduino板24连接PC芯片14。
硬件安装盒体:
用于容纳智能网关的各个部件
前端控制扩展板:
LCD显示屏,LCD灯,开关按键和Arduino板的安装载体
所述存储硬盘11是用于储存智能网关的火情数据和用户数据。所述预留扩展电路连接器13是用于为以后的扩展预留。所述PC芯片是智能网关的主要核心,程序运行的载体。所述适配器15是将220V的市电转换为5V的电源给智能网关使用。所述风扇16用于给硬件散热。所述USB集线器是用于扩展USB接口。所述显示屏22是用于显示智能网关的相关信息。所述Arduino板24是用于控制LCD显示屏、LED灯和开关按键。
本发明还提供了上述林火预警信息服务网络设备的工作方法，其工作方法包括以下步骤：
步骤一：开机；
设备启后，自动开启远程服务端，为远程维护提供服务；
步骤二：软件启动检测；
检测软件的运行环境是否具备；
步骤三：加载数据库；
此步骤会加载数据库，读取其中的用户数据，火情数据，如果数据库不存在，就自动创建一个空数据库，并内置管理员账号；
步骤四：读取配置文件；
读取配置文件，包括智能网关的ID、备注名，硬件版本，软件版本，服务器IP地址和端口；本地服务模块的端口，连接数和密钥，UDP广播模块的发送接收端口，发送接收密钥，外设连接地址；
步骤五：软件运行；
通过显示屏显示智能网关的IP地址，当前第三方接口登陆数量和状态码；
步骤六：判断设备号：
如果设备号为0，则自动根据设备的硬件生成一个独有的设备号；
步骤七：通过设备号连接到节点服务器；
连接到节点服务器后，接收节点服务器分配来的火情服务器地址和端口；
步骤八：登陆火情服务器；
使用设备号登陆火情服务器，如果成功则进入步骤九，如果不成功，就间隔一段时间尝试重新登陆，重新登陆的次数达到特定次数，就重启设备；
步骤九：发送终端用户列表；
将终端的用户列表发送到服务器上，和服务器保持同步；
步骤十：同步离线火情；
向服务器发送离线火情请求，同步最新的100条未接收的离线火情；
步骤十一：接收服务器消息；
接收服务器的消息，处理并返回结果；
步骤十二：终端激活请求处理；
如果是终端激活请求，则首先判断已激活设备数量是否超过最大数量限制，如果超过则激活失败；其次判断该设备是否已经存在，如果已经存在则激活失败；最后将该设备号添加到终端列表中，并将该列表发送给服务器，激活成功；
步骤十三：终端注销请求处理；
如果是终端注销请求，则首先判断终端是否存在，如果不存在，注销失败；如果存在，就删除设备，再将终端列表发送一份给服务器，注销成功；
步骤十四：实时火情；
如果接收到实时火情，就存入火情数据库，并将该火情转发给登陆到智能网关的第三方接口；
步骤十五：离线火情；
如果接收到离线火情，就存入火情数据库；
步骤十六：终端最大数量限制；
如果接收到终端最大数量限制，则修改本机终端数量并保存到配置文件中；再检查已经激活的终端数量，如果超过了，则根据激活时间的先后顺序保留；如果没有超过，则不做处理，最后将终端列表发送给服务器；
步骤十七：心跳包处理；
每隔5秒心跳计数+1，如果接收到心跳包，就将心跳计数清零，如果心跳计数超过20，则认为与服务器的连接断开，尝试重新连接服务器；
步骤十八：启动本地服务器；
如果启动失败，则等待一定时间后重新启动，启动成功后等待客户端连接；
步骤十九：客户端验证；
首先验证客户端的账号密码是否正确，如果不正确就断开连接，正确就继续；
步骤二十：检测客户端权限；
如果是管理员账号，则等待管理员指令；如果是普通用户，则转发火情；
步骤二十一：接收管理端指令并执行；
如果是请求设备状态，就发送设备状态；
如果是请求设备配置，就发送设备配置；
如果是修改设备配置，就修改设备配置，保存后重启；
如果是请求终端列表，就发送终端列表；
如果是修改终端列表，就保存终端列表，并发送给服务器同步；
如果是请求第三方用户列表，就发送第三方用户列表；
如果是修改第三方用户列表，就保存第三方用户列表；
如果是请求日志列表，就发送日志列表；
如果是请求火情数据，就发送火情数据；
如果是重启设备命令，就重启设备；
如果是重置命令，就恢复出厂设置；
步骤二十二：启动UDP服务；
如果UDP服务未成功启动，则等待特定的时间后重启；如果启动成功了，就广播一次本机的信息，然后等待管理端的查询智能网关广播；
步骤二十三：启动串口服务；
如果串口没有打开成功，则间隔一段时间重启；如果打开成功，则每隔一段时间向串口设备发送设备相关信息，接收该信息后，会在LCD显示屏上显示本智能网关的IP地址，第三方接口登陆设备数量和当前设备状态码，同时，会用LED灯显示设备是否是正常运行；
步骤二十四：接收串口指令并运行；
当用户按下重启按键时，串口发送一个重启指令，设备重启；当用户按下重置按键时，串口发送一个重置指令，设备恢复出厂设置并重启。
本发明提供的一种林火预警信息服务网络设备及其工作方法的优点在于：本发明结构简单合理，利用卫星遥感监测数据获取的林火预警信息通常通过本设备进行定点发布给相关区域的防护人员传达至灾情发生地的监控信息，并由灾情发生地的监控中心组织林火防护部门进行协同作业，这些平级或上、下级监控中心之间直接通过本设备同时得到信息，能够很好的进行协同作业，在林火预防和扑救方面，协同作业能力大大提高，而且本发明便于控制和操作，大大提高监控和操作的效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种林火预警信息服务网络设备，其特征在于，包括硬件安装盒体(10)和前端控制扩展板(20)，所述前端控制扩展板(20)安装在硬件安装盒体(10)的侧面，所述硬件安装盒体(10)内设有存储硬盘(11)、USB集线器(12)、预留扩展电路连接器(13)、PC芯片(14)、适配器(15)和风扇(16)，所述存储硬盘(11)、USB集线器(12)、预留扩展电路连接器(13)、PC芯片(14)、适配器(15)和风扇(16)都固定在所述硬件安装盒体(10)内，所述前端控制扩展板(20)上设有电源接口(21)、显示屏(22)、Arduino板(24)和USB接口(23)，所述存储硬盘(11)、USB集线器(12)、预留扩展电路连接器(13)均与所述PC芯片(14)连接，所述存储硬盘(11)、适配器(15)和风扇(16)均与所述电源接口(21)连接，所述USB集线器(12)连接所述USB接口(23)，所述显示屏(22)通过所述Arduino板(24)连接PC芯片(14)，其工作方法包括以下步骤：
步骤一：开机；
设备启后，自动开启远程服务端，为远程维护提供服务；
步骤二：软件启动检测；
检测软件的运行环境是否具备；
步骤三：加载数据库；
此步骤会加载数据库，读取其中的用户数据，火情数据，如果数据库不存在，就自动创建一个空数据库，并内置管理员账号；
步骤四：读取配置文件；
读取配置文件，包括智能网关的ID、备注名，硬件版本，软件版本，服务器IP地址和端口；本地服务模块的端口，连接数和密钥，UDP广播模块的发送接收端口，发送接收密钥，外设连接地址；
步骤五：软件运行；
通过显示屏显示智能网关的IP地址，当前第三方接口登陆数量和状态码；
步骤六：判断设备号：
如果设备号为0，则自动根据设备的硬件生成一个独有的设备号；
步骤七：通过设备号连接到节点服务器；
连接到节点服务器后，接收节点服务器分配来的火情服务器地址和端口；
步骤八：登陆火情服务器；
使用设备号登陆火情服务器，如果成功则进入步骤九，如果不成功，就间隔一段时间尝试重新登陆，重新登陆的次数达到特定次数，就重启设备；
步骤九：发送终端用户列表；
将终端的用户列表发送到服务器上，和服务器保持同步；
步骤十：同步离线火情；
向服务器发送离线火情请求，同步最新的100条未接收的离线火情；
步骤十一：接收服务器消息；
接收服务器的消息，处理并返回结果；
步骤十二：终端激活请求处理；
如果是终端激活请求，则首先判断已激活设备数量是否超过最大数量限制，如果超过则激活失败；其次判断该设备是否已经存在，如果已经存在则激活失败；最后将该设备号添加到终端列表中，并将该列表发送给服务器，激活成功；
步骤十三：终端注销请求处理；
如果是终端注销请求，则首先判断终端是否存在，如果不存在，注销失败；如果存在，就删除设备，再将终端列表发送一份给服务器，注销成功；
步骤十四：实时火情；
如果接收到实时火情，就存入火情数据库，并将该火情转发给登陆到智能网关的第三方接口；
步骤十五：离线火情；
如果接收到离线火情，就存入火情数据库；
步骤十六：终端最大数量限制；
如果接收到终端最大数量限制，则修改本机终端数量并保存到配置文件中；再检查已经激活的终端数量，如果超过了，则根据激活时间的先后顺序保留；如果没有超过，则不做处理，最后将终端列表发送给服务器；
步骤十七：心跳包处理；
每隔5秒心跳计数+1，如果接收到心跳包，就将心跳计数清零，如果心跳计数超过20，则认为与服务器的连接断开，尝试重新连接服务器；
步骤十八：启动本地服务器；
如果启动失败，则等待一定时间后重新启动，启动成功后等待客户端连接；
步骤十九：客户端验证；
首先验证客户端的账号密码是否正确，如果不正确就断开连接，正确就继续；
步骤二十：检测客户端权限；
如果是管理员账号，则等待管理员指令；如果是普通用户，则转发火情；
步骤二十一：接收管理端指令并执行；
如果是请求设备状态，就发送设备状态；
如果是请求设备配置，就发送设备配置；
如果是修改设备配置，就修改设备配置，保存后重启；
如果是请求终端列表，就发送终端列表；
如果是修改终端列表，就保存终端列表，并发送给服务器同步；
如果是请求第三方用户列表，就发送第三方用户列表；
如果是修改第三方用户列表，就保存第三方用户列表；
如果是请求日志列表，就发送日志列表；
如果是请求火情数据，就发送火情数据；
如果是重启设备命令，就重启设备；
如果是重置命令，就恢复出厂设置；
步骤二十二：启动UDP服务；
如果UDP服务未成功启动，则等待特定的时间后重启；如果启动成功了，就广播一次本机的信息，然后等待管理端的查询智能网关广播；
步骤二十三：启动串口服务；
如果串口没有打开成功，则间隔一段时间重启；如果打开成功，则每隔一段时间向串口设备发送设备相关信息，接收该信息后，会在LCD显示屏上显示本智能网关的IP地址，第三方接口登陆设备数量和当前设备状态码，同时，会用LED灯显示设备是否是正常运行；
步骤二十四：接收串口指令并运行；
当用户按下重启按键时，串口发送一个重启指令，设备重启；
当用户按下重置按键时，串口发送一个重置指令，设备恢复出厂设置并重启。
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| CN105788143A (zh) * | 2016-05-23 | 2016-07-20 | 北京林业大学 | 一种林火监测方法及系统 |
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Non-Patent Citations (1)
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|---|
| Zigbee网络结合北斗通信技术在林火监测中的应用;邢劭谦;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》;20130115;正文第3章节 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| CN106375400A (zh) | 2017-02-01 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Forest fire early-warning information service network equipment and working method thereof Effective date of registration: 20200708 Granted publication date: 20190917 Pledgee: Merchants Bank Hefei branch Xiyou Rd. Pledgor: ANHUI TELIT SCIENCE AND TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2020980003937 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20210707 Granted publication date: 20190917 Pledgee: Merchants Bank Hefei branch Xiyou Rd. Pledgor: ANHUI TELIT SCIENCE AND TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2020980003937 |
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| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 230088 No.1, Yunfei East Road, high tech Zone, Hefei City, Anhui Province Patentee after: Tianlitai Technology Co.,Ltd. Address before: 230000 room 1101, floor 1, Tongchuang Science Park, No. 5, Tianzhi Road, high tech Zone, Hefei, Anhui Patentee before: ANHUI TELIT SCIENCE AND TECHNOLOGY Co.,Ltd. |