CN1707538A - 森林、野外防火报警监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种寒带森林防火监控系统，主要包括有无线报警装置、无线中继装置、无线接收装置、I/O转换装置、控制装置和控制中心，所述无线报警装置由依次线路连接的无线发射模块、输入模块、驱动单元、可恢复式传感器构成，并设有手动报警按钮，所述控制中心主机安装有GIS、GPS、RS软件，所述可恢复式报警装置包括有两根导线，在所述两根导线之间并联有晶体二极管，两根导线的终端联接有终端模块，所述导线、晶体二极管的外侧包覆有导热耐温绝缘层，导热耐温绝缘层外侧编织有金属外护套。本发明具有即时性强，手段较先进，可适时准确地发出火灾警报，适用于大、小区域森林、特别适用于寒带的森林火灾监测。

Description

森林、野外防火报警监控系统

技术领域

本发明涉及森林防火系统，特别是森林、野外火灾报警监控系统系统。

背景技术

森林是宝贵的资源。但目前森林资源不断遭到破坏，这其中的原因除了人为乱砍乱伐外，火灾造成的损失十分巨大。因此世界各国都非常重视森林火灾的预防和扑救。传统的森林火灾预防方法，一是采用卫星测报方法，二是采用人工了望的方式。但采用卫星测报方法，有时不能及时找到火源，即时性较差，特别是对于较小区域的森林，这种方法效果不佳，当发现火情时，往往火情已经难以控制。而采用人工了望方式，也会因人为的疏忽和过失等原因，难以早期发现火点，造成损失。再有，目前也有一些森林防火监测系统出现，如红、紫外光电传感系统，对比式成像光学传感系统等由于因气候、地貌、环境等影响不能确认森林及野外火点的准确位置和所发生的时间。还有目前已有的防火监测系统中的温度传感系统，通常采用一般线性温度传感器，其原理是它由两条外表涂有预定低熔点绝缘物质的互绞导线组成，在正常状态下互相绝缘，当火情发生，环境温度达到电缆外层绝缘物质预定熔化温度时，绝缘层被破坏，两条导线短路报警。报警后，由于传感器发生物理破坏需要更换修复，另外，这种传感器的报警信号与其短路故障信号无区别，其实用性差，并且只能响应缓慢升高的温度变化，而不能响应快速发生的温度变化，即不具有温差响应功能。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术上的不足，提供一种即时性强，手段较先进，可对解决应用GIS发现森林、野外火灾火点的空间数据提供关键作用，可适时准确地发出火灾警报，既适用于大区域，也适用于小区域森林的森林、野外防火报警监控系统，实现能够及时准确的为消防、防火部门提供有关灾情资料，提高消防、防火部门的快速反应和准确判断能力、实现报警系统远端监控的目的。

本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的。

本发明森林、野外防火报警监控系统主要包括有无线报警装置、无线中继装置、无线接收装置、I/O转换装置、控制装置和控制中心。在林区或野外设有至少一个安装有无线报警装置的探测点，所述无线报警装置主要包括有可恢复式传感器，可恢复式传感器的一端连接有驱动单元的输入端，驱动单元的输出端上连接有输入模块的输入端，输入模块的输出端连接有发射模块的输入端，发射模块的输出端上连接有发射天线。所述控制中心的主机上配备有GIS、GPS、RS，控制中心通过网络接收各探测点无线报警装置采集到的实时信息，并反馈指令；所述可恢复式传感器包括有两根导线，在所述两根导线之间并联有至少一个晶体二极管，两根导线的终端联接有终端模块，所述导线、并联在两根导线之间的晶体二极管的外侧包覆有导热耐温绝缘层，导热耐温绝缘层外侧编织有金属外护套。

所述无线报警装置的发射模块、终端模块和无线中继装置预埋在地下的专用设施内。

所述发射模块、终端模块和无线中继装置均带有防雷装置。

所述驱动单元输出端和输入模块输入端之间设有手动报警按钮。

所述并联于两根导线之间的晶体二极管的间距为50～5000mm。

本发明的有益效果是：

1、由于在寒带森林或野外设立若干个探测点，并把无线探测器系统的电子设备部分预埋在地下深处，将无线接收模块收集来的探测信息通过输入模块传递到无线中继装置或无线接收装置中央控制器，从而实现从控制器到无线接收模块的双向通信。

2、控制中心通过结合使用3S(GIS、GPS、RS)准确记录野外观察情况，并使其数字化；通过无线中继装置实现长距离传输，控制中心通过网络控制装置接收从各探测点上采集到的实时信息，并发出指令至各探测点，实现巡检、浏览等功能，因而具有即时性强，能更早地发现火情和确定起火点，技术手段先进的特点。

3、由于本发明采用了可恢复式线性温度传感器，其温度感应系统具有既能响应慢速变化的温升，又能响应快速变化的温升，另外，由于本发明中的可恢复式线性温度传感器为开放式结构，可任意布线，便于根据不同的环境和情况进行设置报警值，可适时准确发出火灾警报，防火灵敏度进一步提高，实用性强，并且当火灾发生后，只要感温传感器未烧断，仍可继续使用或重复使用传感器，特别适合寒带森林合野外使用的特点。

4、由于无线报警装置上设有手动报警按钮，因此在人工首先发现火情时可及时启动报警装置。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明坐详细说明。

图1是本发明系统方框图。

图2是本发明系统的无线探测装置的方框图。

图3是本发明可恢复式线性温度传感器结构示意图。

图4是图3中沿A-A方向剖视图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明森林、野外防火报警监控系统主要包括有无线报警装置1、无线中继装置2、无线接收装置3、I/O转换装置4、控制装置5和控制中心6。在林区或野外设有至少一个安装有无线报警装置1的探测点，所述无线报警装置1主要包括有可恢复式传感器10，可恢复式传感器10的一端连接有驱动单元9的输入端，驱动单元9的输出端上连接有输入模块8的输入端，输入模块8的输出端连接有发射模块7的输出端，发射模块7的输出端上连接有发射天线。所述控制中心6的主机上配备有GIS、GPS、RS，控制中心6通过网络控制装置接收各探测点无线报警装置1采集到的实时信息，并反馈指令。

使用时，在寒带森林或野外设立若干个探测点，每个探测点上设有无线报警装置1，无线报警装置1系统的电子设备部分——发射模块7、无线中继装置2、终端模块11预埋在用砖砌成的建在地下2米以下深处的专用设施内。将几个探测点组成一个探测区，设立独立的控制装置5，各个探测区的控制装置5与控制中心6连接。

火灾探测功能由无线报警装置1的可恢复式线性传感器10完成，无线接收装置3接收的来自无线报警装置1的信息通过I/O转换装置传递到控制装置5，并实现从控制装置5到无线接收装置3的双向通信，实现基于控制的操作。

通过无线中继装置2可以实现长距离传输，控制中心6通过网络接收各探测点无线报警装置1采集到的实时信息，并发出操作指令到各探测点，使无线报警装置1的模块作出相应的动作。

无线接收装置3可以接收报警、故障和火警信号，可以提供对各探测点分区发射信号的位置，并通过结合使用控制中心的3S(GIS、GIP、RS)，准确记录森林和野外观察与描述的数字化，可对林区隐藏的突发性，实现地理防灾资讯的自由控制，在极短的时间内对整个林区防灾资源资料概括了解，快速决策。本发明的GIS包含图层有：各林场街路层，消防安全重点单位，报警系统组网和消火栓层，观火塔、防火站、森林防火线、高压线、电话线、森铁、公路、乡村路层，特种树种层、优势树种层，水坝、沼泽地、水流河沟、水库层，草地、农地、药材、果园、荒山、牧地、沙地层等。GIS可游览森林分布，实现地图的快速切换，具有定位、放大、缩小、移动、全屏显示地图及图层管理等功能；可无极放大森林资源分布地图；可计算距离目标，即计算出森林分布图上的任意两点间的距离，并可计算出一图形物件的长度、周长、面积等特殊尺寸；可实现直接点击索引图上某一点险情点，实现坐标定位、查询定位等功能。

当火灾发生时，如果防火检查人员首先人为地发现火情，那么可以立即按下手动报警按钮12，启动无线报警装置1，达到及时报警的目的。

如图3、图4所示，本发明的可恢复式线性温度传感器包括有导线13和导线17、晶体二极管14、金属外护套15，其中所述的导线13和导线17之间每间隔50～5000mm并联有若干个晶体二极管14，两根导线的终端上联接有一个终端模块11，两根导线13、17和并联在两根导线13、17之间的晶体二极管14的外侧包覆有导热耐温绝缘层4，导热耐温绝缘层外侧编织有金属护套3。

所述可恢复式线性温度传感器工作原理如下：如图2所示，所述的导线13和导线17连接在驱动单元9的输入端，驱动单元9的输出端连接输入模块8，输入模块8的输出端连接在发射模块7。该传感器在正常环境温度下，在终端模块11的作用下保持稳定电流，使传感器处于正常工作状态；所述的晶体二极管14受温度变化时，通过晶体二极管14的电流增大，该电流的变化通过火警故障输出继电器驱动单元9及输入模块8输出到发射模块7，该发射模块可为各种标准的普通火灾报警控制器，并发出火灾报警信号，当可恢复式线性温度传感器10与导线13和导线17处于断线状态时，发射模块7可发出故障报警信号。当现场又恢复到正常环境温度范围时，温度传感器10恢复到正常监视状态。本发明的可恢复式线性温度传感器10为开放式结构，因此可任意布线，即晶体二极管14可在大面积设置，也可在小面积内设置，可对大范围内进行实时温度监测，可方便地根据规范和不同的环境情况设置报警值，可适时准确发出火灾报警。火灾发生后，即使传感器外层绝导热耐温缘层受损，只要感温传感器未烧断，仍可继续使用或重复使用。所述的驱动单元9直流工作电压(9V)由发射模块7供应。

Claims (5)

1、一种森林、野外火灾报警监控系统，主要包括有无线报警装置(1)、无线中继装置(2)、无线接收装置(3)、I/O转换装置(4)、控制装置(5)和控制中心(6)，其特征在于：在林区或野外设有至少一个安装有无线报警装置(1)的探测点，所述无线报警装置(1)主要包括有可恢复式传感器(10)，可恢复式传感器(10)的一端连接有驱动单元(9)的输入端，驱动单元(9)的输出端上连接有输入模块(8)的输入端，输入模块(8)的输出端连接有发射模块(7)的输入端，发射模块(7)的输出端连接有发射天线；所述控制中心(6)的主机上配备有GIS、GPS、RS，控制中心(6)通过网络控制装置接收各探测点无线报警装置(1)采集到的实时信息，并反馈指令；所述可恢复式传感器(10)包括有导线(13)和导线(17)，在所述导线(13)和导线(17)之间并联有至少一个晶体二极管(14)，导线(13)和导线(17)的终端联接有终端模块(11)，所述导线(13)和导线(17)、并联在导线(13)和导线(17)之间的晶体二极管(14)的外侧包覆有导热耐温绝缘层(16)，导热耐温绝缘层(16)外侧编织有金属外护套(15)。

2、根据权利要求1所述的森林、野外火灾报警监控系统，其特征在于：所述无线报警装置(1)的发射模块(7)、终端模块(11)和无线中继装置(2)预埋在地下的专用设施内。

3、根据权利要求2所述的森林、野外火灾报警监控系统，其特征在于：所述发射模块(7)、终端模块(11)和无线中继装置(2)均带有防雷装置。

4、根据权利要求1所述的森林、野外火灾报警监控系统，其特征在于：所述驱动单元(9)输出端和输入模块(8)输入端之间设有手动报警按钮(12)。

5、根据权利要求1所述的森林、野外火灾报警监控系统，其特征在于：所述并联于导线(13)和导线(17)之间的晶体二极管(14)的间距为50～5000mm。

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