CN204759670U - 基于云计算的森林防火系统 - Google Patents

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李靖
孙洪波
卢捍华
邵世祥
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Abstract

本实用新型公开一种基于云计算的森林防火系统，包括若干个无线传感节点以及与其连接的网关和PC/云服务器，还包括网络协调器，所述网络协调器一端通过无线通信方式连接无线传感节点，另一端连接网关；所述无线传感节点又包括信号处理单元以及与其相连的传感器、无线通信单元、时钟单元、电源管理单元和定位单元，所述无线通信单元通过无线通信方式与所述网络协调器连接；所述网络协调器间通过以太网相连。本实用新型针对目前森林防火直接摄像的缺点，很好的解决原有森林防火系统检测盲点的问题，而且该系统的节点使用太阳能，功耗低、成本低。

Description

基于云计算的森林防火系统
技术领域
本实用新型涉及物联网技术领域，具体涉及一种基于云计算的森林防火系统。
背景技术
智慧森林防火技术是当前世界各国物联网技术理论研究的热点之一，目前美国、中国以及欧洲的一些国家致力于研究该项技术并且在大力推广，取得了可观的安全和经济效益。目前最常见的森林防火方式是在森林安装网络摄像头，进行实时拍摄，当有火灾发生，管理人员可以直观的看见。但是，存在摄像头盲点即摄像头拍摄不到的地方，对于这些地方一直是目前森林防火检测的盲点，这些盲点一旦发生火灾，不仅管理人员不能立即发现并处理，而且也会带来不可估计的损失。
发明内容
鉴于现有技术中的上述不足，本实用新型的目的是提供一种基于云计算的森林防火系统，针对目前森林防火系统的盲点同时利用已有的森林防火系统的通信设备，进行森林火灾检测，一旦检测到异常，系统会及时发出警报并通知森林管理人员。
基于云计算的森林防火系统，包括若干个无线传感节点以及与其连接的网关和PC/云服务器，其特征是：还包括网络协调器，所述网络协调器一端通过无线通信方式连接无线传感节点，另一端连接网关；所述无线传感节点又包括信号处理单元以及与其相连的传感器、无线通信单元、时钟单元、电源管理单元和定位单元，所述无线通信单元通过无线通信方式与所述网络协调器连接；所述网络协调器间通过以太网相连。
传感器包括烟雾传感器、温度传感器、湿度传感器中的至少一种，还可以包括其他传感器，如红外传感器、定位系统等。
无线通信单元为Zigbee模块，具有自组网功能。
优选的，电源管理单元由太阳能电池板、太阳能转换模块、蓄电池、电压转换模块依序连接组成，充分利用太阳能，节省能源。
优选的，所述定位单元为GPS。
本实用新型针对目前森林防火直接摄像的缺点，在其检测的盲点实施本森林防火系统方案，可以很好的补充原有森林防火系统的不足，而且该系统的节点都使用太阳能，功耗低、成本低。
附图说明
图1为本实用新型基于云计算的森林防火系统的结构原理图；
图2为本实用新型基于云计算的森林防火系统的网络拓扑结构图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1，基于云计算的森林防火系统包括云服务器、网络协调器、无线传感节点、网关，云服务器通过网关与网络协调器相连。云服务器不但有存储功能，还有数据分析功能，存储量大，运算速度快。无线传感节点包括信号处理单元以及与其相连的传感器、无线通信单元、时钟单元、电源管理单元和定位单元。
网络协调器由无线传感节点加以太网接口构成，实现有线通信，即在无线通信单元设置以太网接口，通过以太网与网关相连，同时具有原无线传感节点的所有功能。无线通信单元是该系统的主要通信模块；信息处理单元是负责数据分析判断等功能。
实施例
基于云计算的森林防火系统电路可选的部件有，包含以CC2530为控制芯片的无线通信单元，以ATmegs16-8AC为主控芯片的信息处理单元，以MC14468为主控芯片的依离子烟雾检测的烟雾传感器，以HS1101为检测器的湿度传感器，DS1302芯片为时钟芯片，DS13B20芯片为温度传感器，同时有GPS模块、报警器模块以及串口转以太网口，同时该系统以太阳能板供电且，包含一个相应的电源管理单元。系统中，各个传感器包括温湿度、地理位置信息、烟雾以及时钟等信号经过ATmegs16-8AC处理器处理后，发送给无线通信单元CC2530，CC2530将数据包上传到网关，最终将数据送到云服务器，云服务器对数据进行存储与判断，云服务器判断后将控制信号发送到受控设备，当受控设备收到有火灾发生的信号时，立即启动报警设备。
如图2，基于云计算的森林防火系统的网络拓扑结构中，将网络协调器串接起来构成通信链路，同一条通信链路可以用光纤或者网线相连。将不同的链路都汇接到网关，最后将信号连接进云端服务器。在实际安装中，根据现场的实际情况，节点之间的距离可以为70~200米，通信条件好的地方可以增加节点之间的通信距离，通信条件不好的地方可以缩小节点之间的距离。由于此系统安装在摄像头的盲区，故最终可以通过网关，与摄像头共用光纤系统，将信号上传至森林管理处。
在森林中，将本系统安装在摄像头摄像盲点区域，无线传感节点间的距离在70~200米，可以根据实际的防火要求以及通信要求适当的调整距离，以满足通信和防火的要求。当无线传感节点检测到的数据通过无线通信单元上传到网络协调器，网络协调器传到网关最后上传到上位机以及云端服务器，云端服务器用来存储和处理上传的数据，将处理的数据反馈给相应的相应机制。若检测到火灾，立刻驱动报警机制，通知管理人员。同时，上传的数据也会上传到上位机，上位机应用程序可以显示检测到的状态包括森林里的温湿度、监测点的地理位置以及无线传感节点自身的网络状况。
本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

Claims (5)

1.基于云计算的森林防火系统，包括若干个无线传感节点以及与其连接的网关和PC/云服务器，其特征是：还包括网络协调器，所述网络协调器一端通过无线通信方式连接无线传感节点，另一端连接网关；所述无线传感节点又包括信号处理单元以及与其相连的传感器、无线通信单元、时钟单元、电源管理单元和定位单元，所述无线通信单元通过无线通信方式与所述网络协调器连接；所述网络协调器间通过以太网相连。
2.根据权利要求1所述的基于云计算的森林防火系统，其特征是：所述传感器包括烟雾传感器、温度传感器、湿度传感器中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的基于云计算的森林防火系统，其特征是：所述无线通信单元为Zigbee模块。
4.根据权利要求1所述的基于云计算的森林防火系统，其特征是：所述电源管理单元由太阳能电池板、太阳能转换模块、蓄电池、电压转换模块依序连接组成。
5.根据权利要求1所述的基于云计算的森林防火系统，其特征是：所述定位单元为GPS。
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