CN205003813U - 基于物联网的森林火险监测预警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于物联网的森林火险监测预警装置，包括若干信息采集节点、物联网基站和远程监控终端，该信息采集节点包括传感器、信息处理组件、无线数据通讯组件和电源组件，该信息采集节点间相互通讯连接，构成一信息采集网络，该信息采集节点中该传感器采集环境信息，经该信息处理组件处理后，通过该无线数据通讯组件发送到该物联网基站，该物联网基站将有关信息通过无线通讯方式发送至该远程监控终端，该远程监控终端显示该信息采集节点的信息并进行监控和报警。本实用新型通过布局多个信息采集节点可以准确的判断火灾及确定火灾位置，实现对各个火灾监测区域的实时监控，并可有效阻止火灾的蔓延。

Description

基于物联网的森林火险监测预警装置

技术领域

本实用新型涉及森林防火领域，特别涉及一种基于物联网的森林火险监测预警装置。

背景技术

森林是陆地生态系统的主体，是维持生态平衡和改善生态环境的重要保障。我国森林资源少，覆盖率低，分布不均衡，林种结构不合理，森林质量也不高，森林资源总体形势相当严峻。森林火灾是危害森林资源的主要灾害，防范和减少森林火灾是林业工作的重要组成部分，也是保护森林资源的重要措施。

近些年来，随着计算机、网络与通信、航空航天等技术的快速发展，我国的森林火灾预测、监测等方面的技术，也从人工向信息化、自动化方向发展。森林火灾监测措施通常分为四个空间层次，即空间卫星、飞机、地面瞭望塔和巡护人员。“3S”空间技术(遥感、GIS、GPS)在森林防火管理中也得到了广泛的应用，但仍有一些局限性因素影响其监测效果。

上述现有的森林火灾监测措施中，空间卫星遥感图像不能对同一地区实行全天候、全时段监控，因天气和卫星偏轨等因素的影响，使火点定位精度较低，以致于在检测中，存在判断失误的现象；飞机巡逻监测成本过高，而人工巡检、燎望塔方式虽然简单易行，但需要投入很多财力、物力、劳力，存在防火人员主观麻痹大意、擅离岗位、无法实时监测、覆盖范围有限等诸多不利因素。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的是提供一种基于物联网的森林火险监测预警装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种基于物联网的森林火险监测预警装置，包括信息采集节点、物联网基站和远程监控终端，该信息采集节点包括传感器、信息处理组件、无线数据通讯组件和电源组件，该信息采集节点散布在森林里，该信息采集节点间相互通讯连接，构成一信息采集网络，该信息采集节点中该传感器采集环境信息，经该信息处理组件处理后，通过该无线数据通讯组件发送到该物联网基站，该物联网基站将有关信息通过无线通讯方式发送至该远程监控终端，该远程监控终端显示该信息采集节点的信息并进行监控和报警。

上述实用新型基于物联网的森林火险监测预警装置，布局多个信息采集节点以提高判断火灾发生的可靠性，及对火灾发生位置定位的精准性，通过其中的风向风速传感器，可以知晓火灾的蔓延情况，以便于森林监护人员采取措施阻止火灾的蔓延；通过该物联网基站可以实现森林被监测区域的信息传递，使森林监护人员通过该远程监控终端对森林的远程实时监控。

附图说明

图1为本实用新型基于物联网的森林火险监测预警装置的网络示意图。

图2为本实用新型基于物联网的森林火险监测预警装置中信息采集节点的结构框图。

图3为本实用新型基于物联网的森林火险监测预警装置中风速风向传感器的结构图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的首选实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1和图2，本实用新型提供的一种基于物联网的森林火险监测预警装置，包括若干个信息采集节点12、物联网基站13和远程监控终端14。该信息采集节点12散布于森林中被监测区域，该信息采集节点12包括有传感器120、信息处理组件122、无线数据通讯组件124和电源组件126，该信息采集节点12之间通过蜂窝式无线通讯方式连接，构成一信息采集网络，该信息采集节点12与该物联网基站13之间也通过蜂窝式无线通讯方式相连。

在该信息采集节点12中，该传感器120通过该信息处理组件122与该无线数据通讯组件124相连，该电源组件126分别与该传感器120、该信息处理组件122和该无线数据通讯组件124相连并对该传感器120、该信息处理组件122和该无线数据通讯组件124进行供电。

该电源组件126包括至少两个太阳能充电电池，并设有智能充放电管理组件和安全保护组件。该智能充放电管理组件和该安全保护组件可以实现对两个或多个电池自动切换，如当一个电池放电时，另一个电池就被太阳能充电，而当正在放电的电池放电达到预定阀值时，该智能充放电管理组件就会迅速做出判断，安全快速地切换充放电的电池，即把原来被太阳能充电的太阳能充电电池转换为放电状态，把原来处于放电状态的太阳能充电电池转换为接受太阳能的充电。

该信息采集节点12中该传感器120采集被监测区域的环境信息，该环境信息经该信息处理组件122处理后，通过该无线数据通讯组件124发送到该物联网基站13，该物联网基站13将有关信息通过无线通讯方式发送至该远程监控终端14，该远程监控终端14显示该信息采集节点12的信息并进行监控和报警。

该信息采集节点12中该传感器120包括有温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器和风速风向传感器，用于检测附近区域的温度、湿度、烟雾浓度和风速风向数据，该烟雾传感器在无烟状态下，处于休眠模式，功耗极低，当有烟雾进入时，该烟雾传感器检测烟雾浓度，并通过该信息处理组件122进行分析、处理，判断附近区域的烟雾浓度是否超出正常范围，当浓度超出正常范围时，经该无线数据通讯组件124向该物联网基站14发送报警信息。

请参阅图3，为本实用新型基于物联网的森林火险监测预警装置中风速风向传感器的结构图，该风速风向传感器120包含有一支撑杆1204，用于将该风速风向传感器120安装在路灯杆上、电线杆上或沿途物体上，并支撑设于该支撑杆1204上的其他部件。该风速风向传感器120还包含有一壳体1201，位于该支撑杆1204上，该信息处理组件122、无线数据通讯组件124和电源组件126均设于该壳体1201内，还含有三片叶片1202和一尾翼1203，该三片叶片1202与该尾翼1203构成一整体并位于该壳体1201上方，并随着风向的变化而转动。该风速风向传感器120可以将该三片叶片1202的转动速度转换为风速，风向发生变化时，可以利用该尾翼1203的偏航来判定风向，并将风速风向信息传递到该信息处理组件122中，进行整合处理，计算出附近区域一定时间内，如5分钟时间内的平均风速和风向范围，通过该无线通讯组件124，可以为Zig-Bee模块或RF射频模块，将风速风向信息发送至该物联网基站13。一旦发生火灾，森林监护人员可以根据该风速风向信息，采取措施，防止火势蔓延，从而减少森林资源的损失。

该物联网基站作为该信息采集节点12与该远程监控终端14的通信桥梁，设有GPRS/3G数据通信模块，用于实现与该远程监控终端14的信息交互，即一方面向远端的该远程监控终端14转发该信息采集节点12的传感器信息和报警信号；另一方面负责在该信息采集网络中执行该远程监控终端14的控制命令，从而实现对森林火险的实时监控。

该远程监控终端14为森林监护人员直接接触到的系统组成部分，也是呈现被监测区域环境信息、报警信息或进行实时监控的平台。该远程监控终端14通过该物联网基站13的无线通讯功能实现与该信息采集节点12的三种交互方式：主动查询、自动预警和节点自检。即森林监护人员在进行日常森林环境监测时，可主动向某信息采集节点12发起信息查询，即可获得目标信息采集节点12的实时信息；当该信息采集节点12监测到环境信息数据超过设定阀值时，将自动向该远程监控终端14发送报警信息；在被监测区域中的所有该信息采集节点12在规定周期内向该远程监控终端14发送一条自检信息，用于确定该信息采集节点12的工作状态，进行网络维护。

上述实用新型基于物联网的森林火险监测预警装置，布局多个信息采集节点12提高了判断火灾发生的可靠性，及对火灾发生位置定位的精准性，通过其中的风向风速传感器，可以知晓火灾的蔓延情况，以便于森林监护人员采取措施阻止火灾的蔓延；通过该物联网基站13可以实现森林被监测区域的信息传递，使森林监护人员通过该远程监控终端对森林的远程实时监控。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种基于物联网的森林火险监测预警装置，包括若干个信息采集节点、物联网基站和远程监控终端，该信息采集节点包括传感器、信息处理组件、无线数据通讯组件和电源组件，其特征在于，该信息采集节点散布在森林里，该信息采集节点间相互通讯连接，构成一信息采集网络，该信息采集节点中该传感器采集环境信息，经该信息处理组件处理后，通过该无线数据通讯组件发送到该物联网基站，该物联网基站将有关信息通过无线通讯方式发送至该远程监控终端，该远程监控终端显示该信息采集节点的信息并进行监控和报警。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的森林火险监测预警装置，其特征在于，该信息采集节点之间的通讯方式为蜂窝式无线通讯方式，该信息采集节点与该物联网基站之间也采用蜂窝式无线通讯方式相连。

3.根据权利要求1所述的基于物联网的森林火险监测预警装置，其特征在于，该传感器包含有温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器和风速风向传感器。

4.根据权利要求3所述的基于物联网的森林火险监测预警装置，其特征在于，该烟雾传感器检测附近区域的烟雾浓度，并通过该信息处理组件分析、处理，判断附近区域的烟雾浓度是否超出正常范围。

5.根据权利要求3所述的基于物联网的森林火险监测预警装置，其特征在于，该风速风向传感器可安装在路灯杆上、电线杆上或沿途物体上，用于采集被监测区域的风速和风向。

6.根据权利要求5所述的基于物联网的森林火险监测预警装置，其特征在于，该风速风向传感器包含一壳体，该信息处理组件、无线数据通讯组件和电源组件设于该壳体内。

7.根据权利要求1所述的基于物联网的森林火险监测预警装置，其特征在于，该电源组件分别与该传感器、该信息处理组件和该无线数据通讯组件相连并进行供电。

8.根据权利要求7所述的基于物联网的森林火险监测预警装置，其特征在于，该电源组件包括至少两个太阳能充电电池，并设有智能充放电管理组件和安全保护组件。

9.根据权利要求1所述的基于物联网的森林火险监测预警装置，其特征在于，该物联网基站设有GPRS/3G数据通信模块，用于实现与该远程监控终端的信息交互，以便于对森林火险的实时监控。