CN202534093U - 森林火灾检测预警系统 - Google Patents

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王雪萍
罗文�
邓皓
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Abstract

本实用新型公开了一种森林火灾检测预警系统,设置有监控中心和至少二个检测节点,其特征在于:监控中心设置有处理器、该处理器连接有以太网接口模块和中心无线传输模块;检测节点设置有单片机、该单片机连接有温度传感器和节点无线传输模块;中心无线传输模块与节点无线传输模块之间无线连接,相邻两检测节点之间经所述节点无线传输模块无线连接。本实用新型的显著效果是:火警及火灾信息的准确度高,成本低、覆盖范围广,施工简单、使用安全、维护简单、适应能力强。

Description

森林火灾检测预警系统
技术领域
本实用新型涉及预警系统,尤其是一种用于森林防火的森林火灾检测预警系统。
背景技术
目前,传统的森林防火监管一般采用人员巡查、至高点瞭望的方式进行。近年来,在有些地区开始采用在深林中安装监控器,对森林情况进行录像监控,但此方案没有得到国内林业部门的充分认可,主要原因是采用有线联接,摄像机必须安装在至高点,施工困难,成本高,目标太明显,监控器容易被盗,且无法全面、详细监控整个森林区域。
现有技术的缺点是:通过在制高点安装监控器施工困难,成本高,目标太明显,监控器容易被盗,且无法全面监控整个森林区域,通过有线联接的大规模布点火灾探测器探测森林火灾,同样存在成本很高、施工困难,而且带电的电缆将成为森林火灾的重大隐患。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种成本低、覆盖范围广,施工简单、使用安全、维护简单、适应能力强的森林火灾检测预警系统。
为达到上述目的,本实用新型提供一种森林火灾检测预警系统,设置有监控中心和至少二个检测节点,其关键在于:
所述监控中心设置有处理器、该处理器连接有以太网接口模块和中心无线传输模块;
所述检测节点设置有单片机、该单片机连接有温度传感器和节点无线传输模块;
所述中心无线传输模块与节点无线传输模块之间无线连接,相邻两检测节点之间经所述节点无线传输模块无线连接。
在整个森林的监测区域布置若干个检测节点,各检测节点采用ZigBee微模块,每个检测节点既是火警检测点,又是无线路由器,检测节点间的传输距离一般为10~75m,为了系统的可靠性,在设计中选取各节点间距为50m,节点间、节点与主节点间均采用无线联接,节点总数可达65000个,因此可以覆盖较大的森林范围。当检测区域中出现水体,如湖泊、河流等,致使某些节点间距超过50m时,需要采用功率放大模块进行增程,这些节点为特殊节点,对其供电要采取较大功率的电源。
多个检测节点组成联动式的无线火警探测和火警信息传输网,
监控范围广泛,防火探测器通过无线传输基站、无线网络服务器,实现与监控系统的无线通信,不需要通信线缆,施工方便,降低了投入成本和维护费用,使用安全,无线通讯,也避免了有线断路的故障发生。
所述单片机连接有湿度传感器和烟雾传感器。
多种传感器技术结合,能提高火灾预警信息的准确度。
所述处理器还连接有中心电池,所述单片机还连接有节点电池。
所述单片机连接有风速传感器。
火势的发展,总要借助风势,风速传感器能帮助火灾救护人员准确了解火势的发展趋势。提高火灾救护效果,保护火灾救护人员。
本实用新型的技术效果是:提供了一种森林火灾检测预警系统,火警及火灾信息的准确度高,成本低、覆盖范围广,施工简单、使用安全、维护简单、适应能力强。
附图说明
图1是本实用新型的结构原理图;
图2是监控中心的结构框图;
图3是检测节点的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
如图1所示,一种森林火灾检测预警系统,设置有监控中心1和至少二个检测节点2。
系统运行中,每次检测数据与前几次比较,如果温度有明显变化,则该地有异常情况,给出温度预警。继续检测,根据火区预警点变化,可计算出火灾的扩展速度。统计温度持续高温状态的节点数,可得出火灾的范围。火灾的具体地点可采用模块的ID码与地理坐标位置相对应来计算确定。
如图2所示,所述监控中心1设置有处理器1a、该处理器1a连接有以太网接口模块1b和中心无线传输模块1c。
监控中心1的处理器1a以嵌入式系统STM32F107VCT6为主,通过串口接收单片机接收到的无线发送信息,对数据进行处理、分析,并将资料通过GPRS和以太网上传给远程控制室。STM32F107VCT6还设置有协调器对附近各检测节点2的信号进行轮询,协调信号。
如图3所示,所述检测节点2设置有单片机2a、该单片机2a连接有温度传感器2b和节点无线传输模块2c;
所述中心无线传输模块1c与节点无线传输模块2c之间无线连接,相邻两检测节点2之间经所述节点无线传输模块2c无线连接。无线传输模块都采用CC2431。
检测节点2由一块单片机STC12C52单片机、温度传感器DS1820和无线模块德州仪器CC2431等组成,其他湿度、烟雾传感器根据具体环境可以选配。电源组件由AAA型锂电池组与太阳能电池组构成,可满足长年供电的需求。
所述单片机2a连接有湿度传感器2d和烟雾传感器2e。
所述处理器1a还连接有中心电池1d,所述单片机2a还连接有节点电池2g。电池为锂电池或太阳能电池。
相邻两检测节点2的距离一般为10~75m。
所述单片机2a连接有风速传感器2f。
本实用新型基于无线传感器网络技术、嵌入式控制器的一套在分辨率、稳定性、冗余性等方面都具有一定水准的森林火灾检测技术,基于这一技术的检测网络具有电路简单、成本低廉、制作简便、维护方便等优点,同时有很好的冗余性和可扩展性。在森林中温度发生突变的情况下可以实现及时发现,及时报警,迅速采取措施,尽量减少损失。采用这种技术的无线传感器网络不但可以用于森林火灾的预警,通过选用不同的传感器还可用于不同的监测场所。

Claims (5)

1.一种森林火灾检测预警系统,设置有监控中心(1)和至少二个检测节点(2),其特征在于:
所述监控中心(1)设置有处理器(1a)、该处理器(1a)连接有以太网接口模块(1b)和中心无线传输模块(1c);
所述检测节点(2)设置有单片机(2a)、该单片机(2a)连接有温度传感器(2b)和节点无线传输模块(2c);
所述中心无线传输模块(1c)与节点无线传输模块(2c)之间无线连接,相邻两检测节点(2)之间经所述节点无线传输模块(2c)无线连接。
2.根据权利要求1所述的森林火灾检测预警系统,其特征在于:所述单片机(2a)连接有湿度传感器(2d)和烟雾传感器(2e)。
3.根据权利要求1所述的森林火灾检测预警系统,其特征在于:所述处理器(1a)还连接有中心电池(1d),所述单片机(2a)还连接有节点电池(2g)。
4.根据权利要求1所述的森林火灾检测预警系统,其特征在于:相邻两检测节点(2)的距离一般为10~75m。
5.根据权利要求1所述的森林火灾检测预警系统,其特征在于:所述单片机(2a)连接有风速传感器(2f)。
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