CN108010247A - 一种基于GPRS和ZigBee的森林火灾监测系统 - Google Patents
一种基于GPRS和ZigBee的森林火灾监测系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108010247A CN108010247A CN201711388304.XA CN201711388304A CN108010247A CN 108010247 A CN108010247 A CN 108010247A CN 201711388304 A CN201711388304 A CN 201711388304A CN 108010247 A CN108010247 A CN 108010247A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- zigbee
- data
- gprs
- node
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
- G08B17/005—Fire alarms; Alarms responsive to explosion for forest fires, e.g. detecting fires spread over a large or outdoors area
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B25/00—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems
- G08B25/01—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium
- G08B25/10—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium using wireless transmission systems
Abstract
本发明涉及一种基于GPRS和ZigBee的森林火灾监测系统，包括若干终端节点、协调节点和远端监控平台，所述若干终端节点之间以及终端节点与协调节点之间采用ZigBee无线网络技术进行组网；所述协调节点通过GPRS无线网络技术与所述远端监控平台进行数据通信。ZigBee无线组网技术结合GPRS网络，实现对近远程通信技术的互补，具有较高的实时性和有效性，为森林火灾的监测和预防提供了较好的解决方案。
Description
技术领域
本发明涉及火灾监控技术领域，具体涉及一种基于GPRS和ZigBee的森林火灾监测系统。
背景技术
森林火灾是森林最危险的敌人，也是林业最可怕的灾害，它会给森林带来最有害，具有毁灭性的后果。森林火灾不只是烧毁成片的森林，伤害林内的动物，而且还降低森林的更新能力，引起土壤的贫瘠和破坏森林涵养水源的作用，甚而导致生态环境失去平衡。尽管当今世界的科学在日新月异地向前发展，但是，人类在制服森林火灾上，却依然尚未取得长足的进展；于是森林火灾预防和发现比扑灭更具现实意义。
目前的针对森林监测方法主要有两种:一是利用便携式仪器的人工采样监测,二是利用卫星遥感技术的综合监测。前者无法对环境参数远程实时监测，特别是人工难以到达的危险区域，存在监测范围有限、监测周期长、劳动强度大、针对性差、数据采集慢等问题。后者虽能较好解决上述不足，但由于有距离和分辨率的要求，存在数据精细度不高、参数不全等缺点,只有一个外观轮廓信息。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种基于GPRS和ZigBee的森林火灾监测系统,克服了传统森林火灾监测中存在费时费力、成本高、数据采集分散、不够精确等缺点，能够有效、准确预测火灾规模，促使相关部门提前做好防范措施。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种基于GPRS和ZigBee的森林火灾监测系统,其特征在于，包括若干终端节点、协调节点和远端监控平台；
所述若干终端节点之间以及终端节点与协调节点之间采用ZigBee无线网络技术进行组网；所述协调节点通过GPRS无线网络技术与所述远端监控平台进行数据通信。
进一步，所述终端节点包括传感器模块、微控制器模块、数据发送模块、数据接收模块；
所述传感器模块与所述微控制器模块电连接，用于采集所述终端节点周围环境信息并发送微控制器模块进行数据处理；
所述数据发送模块与所述微控制器模块电连接，用于将所述微处理器模块处理后的数据通过ZigBee网络直接或间接发送至所述协调节点；
所述数据接收模块与所述微控制器模块电连接，用于接收其他终端节点向所述协调节点发送的监测数据，并发送给所述微控制器进行数据解码和再编码，所述监测数据再经由所述数据发送模块通过ZigBee网络直接或间接发送至所述协调节点。
进一步，所述传感器模块包括温湿度传感器、烟雾传感器、火焰传感器、风速传感器，所述微控制器模块采用CC2530模块实现。
进一步，所述协调节点包括第一通信模块、数据处理模块和第二通信模块，所述第一通信模块和第二通信模块与所述数据处理模块通过串口相连；
所述第一通信模块通过ZigBee网络与终端节点进行组网，接收终端节点发送的监测数据；
所述数据处理模块采用AT89S51单片机实现，用于对数据进行解码和再编码处理；
所述第二通信模块通过GPRS网络与远端监控平台连接，用于上传终端节点的监测数据；
所述数据处理模块与所述第二通信模块通信时，使用模拟串口的方式实现串口相连，所述第一通信模块与所述数据处理模块通信时，采用物理串口实现串口相连。
本发明的有益效果是：有线网络布线改线工程量大。有线带宽不断的增加，只是线变得越来越粗，那时换线工作将会无比艰巨。由于使用实体线，其线路容易损坏，一旦出错将不得不换掉整条线，维护不易。而且网中的各节点不可移动。特别是当要把相离较远的节点联结起来时，敷设专用通讯线路布线施工难度之大，费用、耗时之多，实是令人生畏。相比之下，无线组网(接入)的主要开支在于设备及天线和铁塔的维护，相比较而言费用要低很多。而且在网络需要改变时，无线网络可以根据需要进行规划和随时调整，省去了巨额的工作量与费用。因此可以说无线网络相较有线而言在成本方面占据了一定的优势。
ZigBee无线组网技术结合GPRS网络，实现对近远程通信技术的互补，具有较高的实时性和有效性，为森林火灾的监测和预防提供了较好的解决方案。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种基于GPRS和ZigBee的森林火灾监测系统结构拓扑图；
图2为本发明实施例提供的终端节点结构示意图；
图3为本发明实施例提供的协调节点结构示意图。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1-3所示，一种基于GPRS和ZigBee的森林火灾监测系统,包括若干终端节点、协调节点和远端监控平台；
所述若干终端节点之间以及终端节点与协调节点之间采用ZigBee无线网络技术进行组网；所述协调节点通过GPRS无线网络技术与所述远端监控平台进行数据通信。
进一步，所述终端节点包括传感器模块、微控制器模块、数据发送模块、数据接收模块；
所述传感器模块与所述微控制器模块电连接，用于采集所述终端节点周围环境信息并发送微控制器模块进行数据处理；
所述数据发送模块与所述微控制器模块电连接，用于将所述微处理器模块处理后的数据通过ZigBee网络直接或间接发送至所述协调节点；
所述数据接收模块与所述微控制器模块电连接，用于接收其他终端节点向所述协调节点发送的监测数据，并发送给所述微控制器进行数据解码和再编码，所述监测数据再经由所述数据发送模块通过ZigBee网络直接或间接发送至所述协调节点。
进一步，所述传感器模块包括温湿度传感器、烟雾传感器、火焰传感器、风速传感器，所述微控制器模块采用CC2530模块实现。
进一步，所述协调节点包括第一通信模块、数据处理模块和第二通信模块，所述第一通信模块和第二通信模块与所述数据处理模块通过串口相连；
所述第一通信模块通过ZigBee网络与终端节点进行组网，接收终端节点发送的监测数据；
所述数据处理模块采用AT89S51单片机实现，用于对数据进行解码和再编码处理；
所述第二通信模块通过GPRS网络与远端监控平台连接，用于上传终端节点的监测数据；
所述数据处理模块与所述第二通信模块通信时，使用模拟串口的方式实现串口相连，所述第一通信模块与所述数据处理模块通信时，采用物理串口实现串口相连。
本发明的有益效果是：有线网络布线改线工程量大。有线带宽不断的增加，只是线变得越来越粗，那时换线工作将会无比艰巨。由于使用实体线，其线路容易损坏，一旦出错将不得不换掉整条线，维护不易。而且网中的各节点不可移动。特别是当要把相离较远的节点联结起来时，敷设专用通讯线路布线施工难度之大，费用、耗时之多，实是令人生畏。相比之下，无线组网(接入)的主要开支在于设备及天线和铁塔的维护，相比较而言费用要低很多。而且在网络需要改变时，无线网络可以根据需要进行规划和随时调整，省去了巨额的工作量与费用。因此可以说无线网络相较有线而言在成本方面占据了一定的优势。
ZigBee无线组网技术结合GPRS网络，实现对近远程通信技术的互补，具有较高的实时性和有效性，为森林火灾的监测和预防提供了较好的解决方案。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种基于GPRS和ZigBee的森林火灾监测系统,其特征在于，包括若干终端节点、协调节点和远端监控平台；
所述若干终端节点之间以及终端节点与协调节点之间采用ZigBee无线网络技术进行组网；所述协调节点通过GPRS无线网络技术与所述远端监控平台进行数据通信。
2.根据权利要求1所述一种基于GPRS和ZigBee的森林火灾监测系统,其特征在于，所述终端节点包括传感器模块、微控制器模块、数据发送模块、数据接收模块；
所述传感器模块与所述微控制器模块电连接，用于采集所述终端节点周围环境信息并发送微控制器模块进行数据处理；
所述数据发送模块与所述微控制器模块电连接，用于将所述微处理器模块处理后的数据通过ZigBee网络直接或间接发送至所述协调节点；
所述数据接收模块与所述微控制器模块电连接，用于接收其他终端节点向所述协调节点发送的监测数据，并发送给所述微控制器进行数据解码和再编码，所述监测数据再经由所述数据发送模块通过ZigBee网络直接或间接发送至所述协调节点。
3.根据权利要求2所述一种基于GPRS和ZigBee的森林火灾监测系统,其特征在于，所述传感器模块包括温湿度传感器、烟雾传感器、火焰传感器、风速传感器，所述微控制器模块采用CC2530模块实现。
4.根据权利要求1所述一种基于GPRS和ZigBee的森林火灾监测系统,其特征在于，所述协调节点包括第一通信模块、数据处理模块和第二通信模块，所述第一通信模块和第二通信模块与所述数据处理模块通过串口相连；
所述第一通信模块通过ZigBee网络与终端节点进行组网，接收终端节点发送的监测数据；
所述数据处理模块采用AT89S51单片机实现，用于对数据进行解码和再编码处理；
所述第二通信模块通过GPRS网络与远端监控平台连接，用于上传终端节点的监测数据；
所述数据处理模块与所述第二通信模块通信时，使用模拟串口的方式实现串口相连，所述第一通信模块与所述数据处理模块通信时，采用物理串口实现串口相连。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711388304.XA CN108010247A (zh) | 2017-12-20 | 2017-12-20 | 一种基于GPRS和ZigBee的森林火灾监测系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711388304.XA CN108010247A (zh) | 2017-12-20 | 2017-12-20 | 一种基于GPRS和ZigBee的森林火灾监测系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108010247A true CN108010247A (zh) | 2018-05-08 |
Family
ID=62060217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711388304.XA Pending CN108010247A (zh) | 2017-12-20 | 2017-12-20 | 一种基于GPRS和ZigBee的森林火灾监测系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108010247A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110278533A (zh) * | 2019-06-14 | 2019-09-24 | 浙江理工大学 | 基于网络控制系统的森林防火数据通信方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202472841U (zh) * | 2011-12-19 | 2012-10-03 | 南京农业大学 | 基于物联网的森林火灾监测预警系统 |
| CN205003813U (zh) * | 2015-09-25 | 2016-01-27 | 南昌理工学院 | 基于物联网的森林火险监测预警装置 |
| CN105279883A (zh) * | 2014-06-30 | 2016-01-27 | 崔胡晋 | 一种森林火灾预警系统 |
| KR101592940B1 (ko) * | 2014-12-02 | 2016-02-11 | 이플래넷 주식회사 | 수막타워 제어 시스템 및 그 구동방법 |
| CN106781185A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-05-31 | 贵州大学 | 一种森林火灾快速监测定位系统及其监测定位方法 |
| CN206594783U (zh) * | 2017-03-24 | 2017-10-27 | 南京信息工程大学 | 一种基于无线传感网的森林火灾监测系统 |
-
2017
- 2017-12-20 CN CN201711388304.XA patent/CN108010247A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202472841U (zh) * | 2011-12-19 | 2012-10-03 | 南京农业大学 | 基于物联网的森林火灾监测预警系统 |
| CN105279883A (zh) * | 2014-06-30 | 2016-01-27 | 崔胡晋 | 一种森林火灾预警系统 |
| KR101592940B1 (ko) * | 2014-12-02 | 2016-02-11 | 이플래넷 주식회사 | 수막타워 제어 시스템 및 그 구동방법 |
| CN205003813U (zh) * | 2015-09-25 | 2016-01-27 | 南昌理工学院 | 基于物联网的森林火险监测预警装置 |
| CN206594783U (zh) * | 2017-03-24 | 2017-10-27 | 南京信息工程大学 | 一种基于无线传感网的森林火灾监测系统 |
| CN106781185A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-05-31 | 贵州大学 | 一种森林火灾快速监测定位系统及其监测定位方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110278533A (zh) * | 2019-06-14 | 2019-09-24 | 浙江理工大学 | 基于网络控制系统的森林防火数据通信方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN205301934U (zh) | 一种设施农业物联网环境测控装置 | |
| CN105137505A (zh) | 一种基于物联网的古建筑监测预警系统 | |
| CN207440954U (zh) | 一种基于nb-iot的森林火险管理系统 | |
| CN103309378A (zh) | 一种手机远程实时监控大棚环境因子的多功能无线装置 | |
| CN202050821U (zh) | 房屋建筑白蚁监测系统 | |
| CN104793062B (zh) | 一种基于农业物联网的田间终端设备防雷方法 | |
| CN103209194A (zh) | 基于物联网模式的土壤墒情监测装置及其检测方法 | |
| CN110456698A (zh) | 一种基于nb-iot的智能森林气象监控系统 | |
| CN202562513U (zh) | 基于物联网模式的土壤墒情监测装置 | |
| WO2015103719A1 (zh) | 一种火灾监控系统 | |
| CN203250230U (zh) | 一种手机远程实时监控大棚环境因子的多功能无线装置 | |
| CN102740506A (zh) | 基于无线传感网络的白蚁检测系统 | |
| CN107045304A (zh) | 智能孵化系统 | |
| CN109413183A (zh) | 一种基于NB-IOT以及Zigbee的物联网控制系统及设计方法 | |
| CN205445676U (zh) | 一种基于物联网的矿井瓦斯监测与预警系统 | |
| CN108010247A (zh) | 一种基于GPRS和ZigBee的森林火灾监测系统 | |
| Kabir et al. | Environmental sensing and remote communication for smart farming: A review | |
| CN105788141A (zh) | 微生物燃料电池供电的森林火灾预警系统及其实现方法 | |
| CN103294036A (zh) | 大型建筑的能耗管理系统及方法 | |
| CN209002233U (zh) | 一种农业物联网低成本低功耗超远距离无线传输系统 | |
| CN204028651U (zh) | 一种基于物联网的设施农业监控与服务系统 | |
| CN205748447U (zh) | 一种手持农业环境快速监测装置 | |
| CN105259955A (zh) | 一种基于林业物联网的苗木种植智能管控系统 | |
| CN114967795A (zh) | 一种基于nb-iot的智能农业控制监控系统 | |
| CN104270400A (zh) | 云环境下基于p2p的远程监控操作系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180508 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |