CN116110183B - 森林防火巡查系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了森林防火巡查系统，涉及森林火灾预警技术领域。本发明包括监测器和中转台，监测器的背端固定安装有扎带，中转台上固定安装有支撑立杆，支撑立杆上转动安装有太阳能板，中转台的侧端固定安装有收发天线；监测器内安装有：红外模块，温度模块，烟雾模块，二氧化碳模块，一氧化碳模块，控制处理模块，第一数据存储模块，第一LoRaWAN协议通信模块，电池模块；中转台内安装有：第二LoRaWAN协议通信模块、卫星通信模块，移动蜂窝通信模块，数据控制模块，第二数据存储模块，GPS模块，电压平衡模块，储电模块，能在第一时间得到火灾预警，还能获取位置信息，可以在火灾蔓延前第一时间进行灭火。

Description

森林防火巡查系统

技术领域

本发明属于森林火灾预警技术领域，具体地说，涉及森林防火巡查系统。

背景技术

森林对于一个国家是十分重要的资源和财富，然而火灾则是威胁森林安全的重要因素之一，一旦发生火灾，就会使广袤的森林瞬间消失，森林火灾已经成为世界各国林业最大的威胁，它不仅烧毁成片森林，伤害森林内的动物，还降低森林的繁殖能力，使生态失衡，造成水土流失问题，人类将受到干旱、洪涝等灾害的威胁，还会对农业生产造成影响，在有居民居住、田地的地方发生森林火灾，也会造成房屋、粮食和牲畜的损害，还会危及人民的生命财产安全，给群众和政府带来巨大的损失，因此，及时发现和处理森林火灾至关重要。

为了更好地防范森林火灾，对森林进行实时监测，目前常用的森林火灾监测技术包括人工巡逻、卫星遥感、无人巡逻车和无人机巡航、普通或红外视频监控等，这些技术虽然可以有效地监测森林火灾，但是它们都存在一些缺点。

比如人工巡逻需要大量的人力物力财力，成本较高，受森林地形和面积限制，难以24小时实时巡逻；卫星遥感的分辨率较低，容易受云层和雾气影响，并且无法实现对小范围的实时监测，若想要卫星对小范围进行24小时实时监测，会耗费大量的成本资源；无人巡逻车受森林地形限制，速度不快，使得无人巡逻车的巡查效率低下，想要对大面积的森林进行实时巡查监控，无人巡逻车需要的数量十分庞大；无人机巡航虽然移动速度快，但是民用无人机的信号控制范围在几百米到几千米之间，容易受到环境、天气等因素的影响，需要人工操作，人需要跟着无人机移动，也难以进行24小时实时监测；普通视频监控容易受夜晚和雾天的影响，红外视频监控不受夜晚和大雾天气影响，但是其监控精度不高，无法对细小的火源进行有效监控，对已经蔓延的火灾预警效果较好，火灾初期的感应效果不佳，并且需要架设相应的供电电路，安装成本较高，且后续的维护费用也十分高昂。

上述预警方法中传统的监测技术时效性差，不能及时发现和消灭火灾隐患，而具有高时效性的监控预警方法，其实现成本高、施工困难，不利于推广，因此，需要一种低成本、低功耗、长距离、高时效的森林火灾监测技术来弥补现有技术的不足。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种可以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的森林防火巡查系统。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：森林防火巡查系统，包括监测器和中转台，所述监测器的背端固定安装有扎带，所述中转台上固定安装有支撑立杆，所述支撑立杆上转动安装有太阳能板，所述支撑立杆与所述太阳能板的连接处螺纹安装有固定螺栓，所述固定螺栓上螺纹安装有固定螺母，所述中转台的侧端固定安装有收发天线。

所述监测器内安装有：红外模块，温度模块，烟雾模块，二氧化碳模块，一氧化碳模块，控制处理模块，第一数据存储模块，第一LoRaWAN协议通信模块，电池模块；

所述红外模块、所述温度模块、所述烟雾模块、所述二氧化碳模块和所述一氧化碳模块均与所述控制处理模块耦合；

所述控制处理模块与所述第一数据存储模块和第一LoRaWAN协议通信模块耦合；

所述第一数据存储模块与所述第一LoRaWAN协议通信模块耦合；

所述电池模块与其它每个模块耦合；

所述中转台内安装有：第二LoRaWAN协议通信模块、卫星通信模块，移动蜂窝通信模块，数据控制模块，第二数据存储模块，GPS模块，电压平衡模块，储电模块，

所述第二LoRaWAN协议通信模块、所述卫星通信模块、所述移动蜂窝通信模块、所述GPS模块都与所述数据控制模块耦合；

所述卫星通信模块、所述移动蜂窝通信模块、所述GPS模块都与所述收发天线耦合；

所述数据控制模块与所述第二数据存储模块耦合；

所述储电模块与所述电压平衡模块和所述太阳能板耦合；

所述电压平衡模块与其它所有模块耦合。

为了让监测器可以牢固的固定，优选地，所述扎带共有两个，所述监测器的背面还固定安装有多个尖锥。

为了对监测器进行保护，进一步地，所述监测器的前端固定安装有透明保护壳。

优选地，所述监测器内包括：

红外模块，用于每隔一个预设的监测周期就进行红外热辐射监测；

温度模块，用于每隔一个预设的监测周期就进行温度监测；

烟雾模块，用于每隔一个预设的监测周期就进行烟雾传感监测；

二氧化碳模块，用于每隔一个预设的监测周期就进行二氧化碳气体浓度监测；

一氧化碳模块，用于每隔一个预设的监测周期就进行一氧化碳气体浓度监测；

控制处理模块，用于对各个监测模块监测的数据进行分析判断，将监测的数据与预设的阈值范围进行比较，当监测模块监测的数据超过预设的阈值范围时，判断该数据是否为火灾预警数据，若是，则发送，在接收中转台信号后，对预设的阈值范围进行修改；

第一数据存储模块，用于存储预设时间范围内的各个监测模块监测的数据，删除预设时间范围外各个监测模块监测的数据；

第一LoRaWAN协议通信模块，用于基于LoRaWAN通信协议发射和接收数据，每隔一个预设周期，就将数据存储模块存储的数据发送至中转台，发送预警信号至中转台，接收中转台发送的控制信号；

电池模块，用于对监测器内其它各个模块进行工作供电。

进一步地，所述红外模块，温度模块，烟雾模块，二氧化碳模块，一氧化碳模块，每个监测模块在常规监控时，会依照长周期、低频率进行监控，当其中一个监测模块监测到异常数据，监测的数据超过预设的阈值范围时，控制处理模块会控制所有的监测模块在短时间周期内进行高频率监测，若是超过预设阈值范围的数据量大于预设量时，判断当前状态需要进行火灾预警。

更进一步地，所述中转台内包括：

第二LoRaWAN协议通信模块，用于基于LoRaWAN通信协议发射和接收数据，接收监测器发送的预警信号、每个预设周期发送的数据，发送控制信号至监测器器，与其它的中转台进行数据传输；

卫星通信模块，用于使用卫星信号与森林防火控制中心进行信号连接和数据传输；

移动蜂窝通信模块，用于使用移动蜂窝通信系统与森林防火控制中心进行信号连接和数据传输；

数据控制模块，用于对监测器、其它中转台和森林防火控制中心发送的信号数据进行分析、判断和处理；

第二数据存储模块，用于存储接收到的信号数据；

GPS模块，用于对中转台的位置坐标进行定位；

电压平衡模块，用于平衡太阳能发电板对储电模块的充电电流和电压，以保护储电模块不被过充或过放；

储电模块，用于对中转台内其它各个模块进行供电。

再进一步地，所述第一LoRaWAN协议通信模块和所述第二LoRaWAN协议通信模块均设有预设的通信范围，所述第一LoRaWAN协议通信模块的预设通信范围内安装布置的中转台的数量大于等于三个，所述第二LoRaWAN协议通信模块的预设通信范围内安装布置的中转台的数量大于等于两个。

还进一步地，所述中转台通过所述GPS模块确定所处位置的坐标，当所述监测器通过所述第一LoRaWAN协议通信模块发送预警信号时，会有三个所述第二LoRaWAN协议通信模块接收到数据信号，根据三个信号强度RSSI1、RSSI2、RSSI3和三个所述中转台的位置坐标（X₁,Y₁），（X₂,Y₂），（X₃,Y₃）进行计算，获取所述监测器的位置坐标（X₀,Y₀）。

再进一步地，所述监测器位置坐标的计算公式如下：

X₀=((d₁ ²-d₂ ²-X₁ ²+X₂ ²-Y₁ ²+Y₂ ²)×(2×(Y₃-Y₂))-(d₂ ²-d₃ ²-X₂ ²+X₃ ²-Y₂ ²+Y₃ ²)×(2×(Y₂-Y₁)))÷

((2×(Y₃-Y₂))×(2×(X₂-X₁))-(2×(Y₂-Y₁))×(2×(X₃-X₂)))

Y₀=((d₁ ²-d₂ ²-X₁ ²+X₂ ²-Y₁ ²+Y₂ ²)×(2×(X₃-X₂))-(2×(X₂-X₁))×(d₂ ²-d₃ ²-X₂ ²+X₃ ²-Y₂ ²+Y₃ ²))÷

((2×(Y₂-Y₁))×(2×(X₃-X₂))-(2×(X₂-X₁))×(2×(Y₃-Y₂)))

其中三个所述中转台的位置坐标分别为（X₁,Y₁），（X₂,Y₂），（X₃,Y₃），所述监测器位置坐标为（X₀,Y₀），其中d₁，d₂，d₃分别为三个所述中转台与所述监测器之间的距离。

更进一步地，所述监测器与所述中转台之间的距离d计算公式：

RSSI=-10×N×log₁₀(d)+A

其中，RSSI为信号强度，N表示路径损耗指数，A表示在参考距离下的信号强度。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明森林防火巡查系统，通过让监测器和中转台之间使用LoRaWAN协议进行通信，监测器内的第一LoRaWAN协议通信模块在平时待机时，不需要与第二LoRaWAN协议通信模块建立通信连接，发送信号数据，也不需要建立连接就可以传输数据，不需要发送控制信号来维持连接，大大减少能量消耗，从而实现低功耗通信，同时第一LoRaWAN协议通信模块还会发送信号给三个第二LoRaWAN协议模块，从而对发送信号的第一LoRaWAN协议模块进行准确定位，不仅能在第一时间得到火灾预警，还能获取位置信息，可以在火灾蔓延前第一时间进行灭火，通过对监测器内各个监测模块监测频率进行控制，降低能量消耗，从监测器使用时电量消耗、通信时电量消耗两个方面降低监测器的电量损耗，提高监测器的使用寿命，并且监测器体积小，各个模块的成本低，安装方便。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

在附图中：

图1是本发明的监测器后视结构示意图；

图2是本发明的监测器前视结构示意图；

图3是本发明的中转台上视结构示意图；

图4是本发明的中转台下视结构示意图；

图5是本发明的监测器模块示意图；

图6是本发明的中转台模块示意图；

图7是本发明的监测器及中转台部署示意图；

图8是本发明的流程示意图。

图中：1、监测器；2、扎带；3、尖锥；4、透明保护壳；5、中转台；6、支撑立杆；601、固定螺栓；602、固定螺母；7、太阳能板；8、收发天线。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例：参照图1-图8所示，森林防火巡查系统，包括监测器1和中转台5，监测器1的背端固定安装有扎带2，中转台5上固定安装有支撑立杆6，支撑立杆6上转动安装有太阳能板7，支撑立杆6与太阳能板7的连接处螺纹安装有固定螺栓601，固定螺栓601上螺纹安装有固定螺母602，中转台5的侧端固定安装有收发天线8。

监测器1内安装有：红外模块，温度模块，烟雾模块，二氧化碳模块，一氧化碳模块，控制处理模块，第一数据存储模块，第一LoRaWAN协议通信模块，电池模块；

红外模块、温度模块、烟雾模块、二氧化碳模块和一氧化碳模块均与控制处理模块耦合；

控制处理模块与第一数据存储模块和第一LoRaWAN协议通信模块耦合；

第一数据存储模块与第一LoRaWAN协议通信模块耦合；

电池模块与其它每个模块耦合；

中转台5内安装有：第二LoRaWAN协议通信模块、卫星通信模块，移动蜂窝通信模块，数据控制模块，第二数据存储模块，GPS模块，电压平衡模块，储电模块，

第二LoRaWAN协议通信模块、卫星通信模块、移动蜂窝通信模块、GPS模块都与数据控制模块耦合；

卫星通信模块、移动蜂窝通信模块、GPS模块都与收发天线8耦合；

数据控制模块与第二数据存储模块耦合；

储电模块与电压平衡模块和太阳能板7耦合；

电压平衡模块与其它所有模块耦合。

扎带2共有两个，监测器1的背面还固定安装有多个尖锥3，监测器1的前端固定安装有透明保护壳4，两个扎带2交叉固定，尖锥3为橡胶尖锥，可以压缩形变，增加与树干之间的摩擦力，让监测器1可以根据需求固定安装在树干、树枝、树冠或者是其它地方，同时根据需求，每隔数百米安装布置一个监测器1，因为监测器1体积小，各个模块制作成本和安装成本都很低，可以根据森林树木的密度计算监测器1的最佳监测范围，将监测器1安装布置在森林内，减小森林监控的死角，透明保护壳4可以避免雨水或其他杂质冲击监测器1的正面，使得各个模块的传感器探头受损，同时透明保护壳4为透明罩壳，不会对红外模块产生影响，烟雾模块、二氧化碳模块、一氧化碳模块从透明保护壳4底端的开口进入，让透明保护壳4在进行保护的同时，也不会对检测模块的检测造成影响。

监测器1内包括：

红外模块，用于每隔一个预设的监测周期就进行红外热辐射监测；

温度模块，用于每隔一个预设的监测周期就进行温度监测；

烟雾模块，用于每隔一个预设的监测周期就进行烟雾传感监测；

二氧化碳模块，用于每隔一个预设的监测周期就进行二氧化碳气体浓度监测；

一氧化碳模块，用于每隔一个预设的监测周期就进行一氧化碳气体浓度监测；

控制处理模块，用于对各个监测模块监测的数据进行分析判断，将监测的数据与预设的阈值范围进行比较，当监测模块监测的数据超过预设的阈值范围时，判断该数据是否为火灾预警数据，若是，则发送，在接收中转台5信号后，对预设的阈值范围进行修改；

第一数据存储模块，用于存储预设时间范围内的各个监测模块监测的数据，删除预设时间范围外各个监测模块监测的数据；

第一LoRaWAN协议通信模块，用于基于LoRaWAN通信协议发射和接收数据，每隔一个预设周期，就将数据存储模块存储的数据发送至中转台5，发送预警信号至中转台5，接收中转台5发送的控制信号；

电池模块，用于对监测器1内其它各个模块进行工作供电。

红外模块，温度模块，烟雾模块，二氧化碳模块，一氧化碳模块，每个监测模块在常规监控时，会依照长周期、低频率进行监控，当其中一个监测模块监测到异常数据，监测的数据超过预设的阈值范围时，控制处理模块会控制所有的监测模块在短时间周期内进行高频率监测，若是超过预设阈值范围的数据量大于预设量时，判断当前状态需要进行火灾预警，比如在常规状态下，各个模块以十分钟一个周期，每十分钟检测一次，减少能量消耗，当其中一个模块监测到的数据超过预设的阈值范围时，比如温度模块可以将预设的阈值范围设为10℃~45℃，当温度模块检测到超过45℃的数值时，控制处理模块会让所有的监测模块以每秒一次进行监测，监测一分钟，若是在这一分钟内所有的监测模块监测的数据只有少量的数据超过预设阈值范围，比如这些数据量在这一分钟数据内所占的比例只有1~2%，视为监测误差，不需要使用第一LoRaWAN协议通信模块发送信号，当出现大量的数据超过预设阈值范围时，则需要使用第一LoRaWAN协议通信模块发送预警信号。

中转台5内包括：

第二LoRaWAN协议通信模块，用于基于LoRaWAN通信协议发射和接收数据，接收监测器1发送的预警信号、每个预设周期发送的数据，发送控制信号至监测器1，与其它的中转台5进行数据传输；

卫星通信模块，用于使用卫星信号与森林防火控制中心进行信号连接和数据传输；

移动蜂窝通信模块，用于使用移动蜂窝通信系统与森林防火控制中心进行信号连接和数据传输；

数据控制模块，用于对监测器1、其它中转台5和森林防火控制中心发送的信号数据进行分析、判断和处理；

第二数据存储模块，用于存储接收到的信号数据；

GPS模块，用于对中转台5的位置坐标进行定位；

电压平衡模块，用于平衡太阳能发电板对储电模块的充电电流和电压，以保护储电模块不被过充或过放；

储电模块，用于对中转台5内其它各个模块进行供电。

第一LoRaWAN协议通信模块和第二LoRaWAN协议通信模块均设有预设的通信范围，第一LoRaWAN协议通信模块的预设通信范围内安装布置的中转台5的数量大于等于三个，第二LoRaWAN协议通信模块的预设通信范围内安装布置的中转台5的数量大于等于两个，设置第二LoRaWAN协议通信模块的有效通信范围为五平方公里，那在这五平方公里至少架设两个中转台5，让中转台5之间的覆盖范围重叠，防止一个中转台5因为意外损坏时，这五平方公里作为监测盲区，就算出现火灾也无法发现，第二LoRaWAN协议通信模块只接收这五平方公里内第一LoRaWAN协议通信模块和第二LoRaWAN协议通信模块发送的数据，若是监测器1铺设合理的话，可能在这五平方公里内会有数个监测器1，第一LoRaWAN协议通信模块根据情况设置有效通信范围，保证可以将信号同时发送给至少三个中转台5，与上面同理，在一个中转台5损坏的同时，还有其它的中转台5与之组合工作。

中转台5通过GPS模块确定所处位置的坐标，当监测器1通过第一LoRaWAN协议通信模块发送预警信号时，会有三个第二LoRaWAN协议通信模块接收到数据信号，根据三个信号强度RSSI1、RSSI2、RSSI3和三个中转台5的位置坐标（X₁,Y₁），（X₂,Y₂），（X₃,Y₃）进行计算，获取监测器1的位置坐标（X₀,Y₀）。

监测器1位置坐标的计算公式如下：

X₀=((d₁ ²-d₂ ²-X₁ ²+X₂ ²-Y₁ ²+Y₂ ²)×(2×(Y₃-Y₂))-(d₂ ²-d₃ ²-X₂ ²+X₃ ²-Y₂ ²+Y₃ ²)×(2×(Y₂-Y₁)))÷

((2×(Y₃-Y₂))×(2×(X₂-X₁))-(2×(Y₂-Y₁))×(2×(X₃-X₂)))

Y₀=((d₁ ²-d₂ ²-X₁ ²+X₂ ²-Y₁ ²+Y₂ ²)×(2×(X₃-X₂))-(2×(X₂-X₁))×(d₂ ²-d₃ ²-X₂ ²+X₃ ²-Y₂ ²+Y₃ ²))÷

((2×(Y₂-Y₁))×(2×(X₃-X₂))-(2×(X₂-X₁))×(2×(Y₃-Y₂)))

其中三个中转台5的位置坐标分别为（X₁,Y₁），（X₂,Y₂），（X₃,Y₃），监测器1位置坐标为（X₀,Y₀），其中d₁，d₂，d₃分别为三个中转台5与监测器1之间的距离。

更进一步地，监测器1与中转台5之间的距离d计算公式：

RSSI=-10×N×log₁₀(d)+A

其中，RSSI为信号强度，N表示路径损耗指数，A表示在参考距离下的信号强度。

除了本发明给出的太阳能板7使用光发电，还可以采用水流进行水发电，使用风机进行风发电，根据具体情况采用不同的方式对储电模块进行供电。

监测器1和中转台5之间的通信模块采用第一LoRaWAN协议通信模块和第二LoRaWAN协议通信模块是因为LoRaWAN协议使用的是长距离无线电信号来传输数据，可以实现低功耗、长距离的通信，使用的是一种称为“无连接”的通信方式，即通信模块之间不需要建立连接就可以传输数据，在这种通信方式下，通信模块只需要发送数据包，而不需要发送控制信号来维持连接，虽然LoRaWAN协议通信速率低，只有每秒数百KB,但是功耗低,每秒数百KB发送预警信号绰绰有余，这可以大大减少能量消耗，从而实现低功耗通信，而其它的通信连接方式，即使不发送数据，在待机状态下为了保持连接也会发送询问信号，以此一直保持连接，短时间内耗电量不明显，但是在长年累月的积累中，这对于监测器1中微小的电池模块而言，耗电量也是十分巨大的。

在中转台5中安装卫星通信模块和移动蜂窝通信模块，移动蜂窝通信模块就是传统的3G、4G或5G通信模块，让两个模块都与森林防火控制中心进行信号连接和数据传输，是因为在一些森林深处，移动蜂窝通信基站的通信范围无法覆盖，若是没有卫星通信模块，中转台5可能无法将数据发出，而卫星通信模块的卫星通信相对于移动蜂窝通信具有一定延迟，所以中转台5处于移动蜂窝通信基站的通信范围时，选择用移动蜂窝通信模块进行通信，否则使用卫星通信模块进行通信，同时森林防火控制中心无法与中转台5通过移动蜂窝通信连接时，使用卫星通信与之连接，同时因为中转台5上的太阳能板7可以对储电模块进行供电，所以中转台5不需要考虑电量消耗，使用卫星通信和移动蜂窝通信与森林防火控制中心进行数据传输时都不需要考虑能量消耗的问题。

本发明通过在森林中铺设安装大量监测器1，根据第一LoRaWAN协议通信模块和第二LoRaWAN协议通信模块的通信范围架设安装中转台5，让监测器1内的各个监测模块对森林进行二十四小时实时监控。

各个监测模块监测的数据存储到第一数据存储模块内，达到存储预设时间范围时，将时间范围前存储的数据删除，当森林防火控制中心需要查看数据时，通过中转台5发送信号给监测器1，监测器1将存储的数据通过中转台5发送给森林防火控制中心。

随着季节、环境的变换，不同监测模块需要的阈值范围也不相同，比如冬天时，外界环境难以达到35℃以上，而夏天则常处于该温度以上，森林防火控制中心则发送控制信号给控制处理模块，对阈值范围进行修改，不过一年修改的次数只有几次，通信消耗的能量忽略不计。

当监测模块监测的数据超过预设的阈值范围，控制处理模块让所有的监测模块在短时间内以高频率监测后，判断当前状态需要进行火灾预警时，通过第一LoRaWAN协议通信模块发送预警信号给第二LoRaWAN协议通信模块，因为第一LoRaWAN协议通信模块通信范围内至少有三个中转台5，所以有三个第二LoRaWAN协议通信模块接收到信号，三个中转台5通过卫星通信模块和移动蜂窝通信模块发送信号，与之一同发送的还有GPS模块获取的中转台5的坐标位置、第一LoRaWAN协议通信模块发送的信号强度RSSI，森林防火控制中心内的工作人员不仅能接收到火灾预警信号，还能得到该处的准确位置。

以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内。

Claims (5)

1.森林防火巡查系统，其特征在于：包括监测器（1）和中转台（5），所述监测器（1）的背端固定安装有扎带（2），所述中转台（5）上固定安装有支撑立杆（6），所述支撑立杆（6）上转动安装有太阳能板（7），所述支撑立杆（6）与所述太阳能板（7）的连接处螺纹安装有固定螺栓（601），所述固定螺栓（601）上螺纹安装有固定螺母（602），所述中转台（5）的侧端固定安装有收发天线（8）；

所述监测器（1）内安装有：红外模块，温度模块，烟雾模块，二氧化碳模块，一氧化碳模块，控制处理模块，第一数据存储模块，第一LoRaWAN协议通信模块，电池模块；

所述红外模块，用于每隔一个预设的监测周期就进行红外热辐射监测；

所述温度模块，用于每隔一个预设的监测周期就进行温度监测；

所述烟雾模块，用于每隔一个预设的监测周期就进行烟雾传感监测；

所述二氧化碳模块，用于每隔一个预设的监测周期就进行二氧化碳气体浓度监测；

所述一氧化碳模块，用于每隔一个预设的监测周期就进行一氧化碳气体浓度监测；

所述控制处理模块，用于对各个监测模块监测的数据进行分析判断，将监测的数据与预设的阈值范围进行比较，当监测模块监测的数据超过预设的阈值范围时，判断该数据是否为火灾预警数据，若是，则发送，在接收中转台（5）信号后，对预设的阈值范围进行修改；

所述第一数据存储模块，用于存储预设时间范围内的各个监测模块监测的数据，删除预设时间范围外各个监测模块监测的数据；

所述红外模块，温度模块，烟雾模块，二氧化碳模块，一氧化碳模块，每个监测模块在常规监控时，会依照长周期、低频率进行监控，当其中一个监测模块监测到异常数据，监测的数据超过预设的阈值范围时，控制处理模块会控制所有的监测模块在短时间周期内进行高频率监测，若是超过预设阈值范围的数据量大于预设量时，判断当前状态需要进行火灾预警；

所述第一LoRaWAN协议通信模块，用于基于LoRaWAN通信协议发射和接收数据，每隔一个预设周期，就将数据存储模块存储的数据发送至中转台（5），发送预警信号至中转台（5），接收中转台（5）发送的控制信号；

所述电池模块，用于对监测器（1）内其它各个模块进行工作供电；

所述红外模块、所述温度模块、所述烟雾模块、所述二氧化碳模块和所述一氧化碳模块均与所述控制处理模块耦合；

所述控制处理模块与所述第一数据存储模块和第一LoRaWAN协议通信模块耦合；

所述第一数据存储模块与所述第一LoRaWAN协议通信模块耦合；

所述电池模块与其它每个模块耦合；

所述中转台（5）内安装有：第二LoRaWAN协议通信模块、卫星通信模块，移动蜂窝通信模块，数据控制模块，第二数据存储模块，GPS模块，电压平衡模块，储电模块，

所述第二LoRaWAN协议通信模块，用于基于LoRaWAN通信协议发射和接收数据，接收监测器（1）发送的预警信号、每个预设周期发送的数据，发送控制信号至监测器（1），与其它的中转台（5）进行数据传输；

所述卫星通信模块，用于使用卫星信号与森林防火控制中心进行信号连接和数据传输；

所述移动蜂窝通信模块，用于使用移动蜂窝通信系统与森林防火控制中心进行信号连接和数据传输；

所述数据控制模块，用于对监测器（1）、其它中转台（5）和森林防火控制中心发送的信号数据进行分析、判断和处理，将森林防火控制中心定期发送的阈值范围修改控制信号转发给监测器（1）；

所述第二数据存储模块，用于存储接收到的信号数据；

所述GPS模块，用于对中转台（5）的位置坐标进行定位；

所述电压平衡模块，用于平衡太阳能发电板对储电模块的充电电流和电压，以保护储电模块不被过充或过放；

所述储电模块，用于对中转台（5）内其它各个模块进行供电；

所述第二LoRaWAN协议通信模块、所述卫星通信模块、所述移动蜂窝通信模块、所述GPS模块都与所述数据控制模块耦合；

所述卫星通信模块、所述移动蜂窝通信模块、所述GPS模块都与所述收发天线（8）耦合；

所述数据控制模块与所述第二数据存储模块耦合；

所述储电模块与所述电压平衡模块和所述太阳能板（7）耦合；

所述电压平衡模块与其它所有模块耦合；

所述第一LoRaWAN协议通信模块和所述第二LoRaWAN协议通信模块均设有预设的通信范围，所述第一LoRaWAN协议通信模块的预设通信范围内安装布置的中转台（5）的数量大于等于三个，所述第二LoRaWAN协议通信模块的预设通信范围内安装布置的中转台（5）的数量大于等于两个；

所述中转台（5）通过所述GPS模块确定所处位置的坐标，当所述监测器（1）通过所述第一LoRaWAN协议通信模块发送预警信号时，会有三个所述第二LoRaWAN协议通信模块接收到数据信号，根据三个信号强度RSSI1、RSSI2、RSSI3和三个所述中转台（5）的位置坐标（X1,Y1），（X2,Y2），（X3,Y3）进行计算，获取所述监测器（1）的位置坐标（X0,Y0）。

2.根据权利要求1所述的森林防火巡查系统，其特征在于：所述扎带（2）共有两个，所述监测器（1）的背面还固定安装有多个尖锥（3）。

3.根据权利要求2所述的森林防火巡查系统，其特征在于：所述监测器（1）的前端固定安装有透明保护壳（4）。

4.根据权利要求1所述的森林防火巡查系统，其特征在于：所述监测器（1）位置坐标的计算公式如下：

X₀=((d₁ ²-d₂ ²-X₁ ²+X₂ ²-Y₁ ²+Y₂ ²)×(2×(Y₃-Y₂))-(d₂ ²-d₃ ²-X₂ ²+X₃ ²-Y₂ ²+Y₃ ²)×(2×(Y₂-Y₁)))÷

((2×(Y₃-Y₂))×(2×(X₂-X₁))-(2×(Y₂-Y₁))×(2×(X₃-X₂)))

Y₀=((d₁ ²-d₂ ²-X₁ ²+X₂ ²-Y₁ ²+Y₂ ²)×(2×(X₃-X₂))-(2×(X₂-X₁))×(d₂ ²-d₃ ²-X₂ ²+X₃ ²-Y₂ ²+Y₃ ²))÷

((2×(Y₂-Y₁))×(2×(X₃-X₂))-(2×(X₂-X₁))×(2×(Y₃-Y₂)))

其中三个所述中转台（5）的位置坐标分别为（X₁,Y₁），（X₂,Y₂），（X₃,Y₃），所述监测器（1）位置坐标为（X₀,Y₀），其中d₁，d₂，d₃分别为三个所述中转台（5）与所述监测器（1）之间的距离。

5.根据权利要求4所述的森林防火巡查系统，其特征在于：所述监测器（1）与所述中转台（5）之间的距离d计算公式：

RSSI=-10×N×log₁₀(d)+A

其中，RSSI为信号强度，N表示路径损耗指数，A表示在参考距离下的信号强度。

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