CN206388302U - 一种基于无线传输的森林防火检测预警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型主要涉及森林防火预警领域，更具体地，涉及一种基于无线传输的森林防火检测预警系统。基于无线传输的森林防火检测预警系统的感烟探测模块、感温探测模块、火焰探测模块、GPS定位模块、太阳能供电模块的输出端连接着无线传感器Ⅰ的输入端；无线传感器Ⅰ的输出端连接着灯光报警模块的输入端；电源模块的输出端连接着无线传感器Ⅱ的输入端；无线传感器Ⅱ的输出端连接着显示模块、报警模块的输入端；无线传感器Ⅰ和无线传感器Ⅱ通过无线通信的方式连接。本实用新型的检测端检测森林中的烟雾信号、高温信号、火焰信号，检测到的信号和定位模块提供的检测端的位置信息通过无线通信的方式传送到监测端进行报警和显示。

Description

一种基于无线传输的森林防火检测预警系统

技术领域

本实用新型主要涉及森林防火预警领域，更具体地说，涉及一种基于无线传输的森林防火检测预警系统。

背景技术

森林资源是人类赖以生存的宝贵资源。世界各地每年发生的大大小小的森林火灾给人们带来了巨大的经济损失。对森林的火灾监控和火灾发生后的定位一直是人们研究的重点。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种基于无线传输的森林防火检测预警系统，其结构简单，检测端用于检测森林中的烟雾信号、高温信号、火焰信号，检测到的信号和定位模块提供的检测端的位置信息通过无线通信的方式传送到监测端进行报警和显示。

为解决上述技术问题，本实用新型一种基于无线传输的森林防火检测预警系统包括感烟探测模块、感温探测模块、火焰探测模块、太阳能供电模块、无线传感器Ⅰ、灯光报警模块、GPS定位模块、电源模块、无线传感器Ⅱ、显示模块、报警模块，其结构简单，检测端用于检测森林中的烟雾信号、高温信号、火焰信号，检测到的信号和定位模块提供的检测端的位置信息通过无线通信的方式传送到监测端进行报警和显示。

其中，所述感烟探测模块的输出端连接着无线传感器Ⅰ的输入端；所述感温探测模块的输出端连接着无线传感器Ⅰ的输入端；所述火焰探测模块的输出端连接着无线传感器Ⅰ的输入端；所述太阳能供电模块的输出端连接着无线传感器Ⅰ的输入端；所述无线传感器Ⅰ的输出端连接着灯光报警模块的输入端；所述GPS定位模块的输出端连接着无线传感器Ⅰ的输入端；所述电源模块的输出端连接着无线传感器Ⅱ的输入端；所述无线传感器Ⅱ的输出端连接着显示模块的输入端；所述无线传感器Ⅱ的输出端连接着报警模块的输入端；所述无线传感器Ⅰ和无线传感器Ⅱ通过无线通信的方式连接。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种基于无线传输的森林防火检测预警系统所述感烟探测模块采用A5367烟雾传感器。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种基于无线传输的森林防火检测预警系统所述感温探测模块采用TN9温度传感器。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种基于无线传输的森林防火检测预警系统所述火焰探测模块采用R2868传感器。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种基于无线传输的森林防火检测预警系统所述无线传感器Ⅰ、无线传感器Ⅱ均采用CC2530芯片。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种基于无线传输的森林防火检测预警系统所述GPS定位模块采用NEO-6M芯片。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种基于无线传输的森林防火检测预警系统所述显示模块采用LCD1602液晶显示屏。

控制效果：本实用新型一种基于无线传输的森林防火检测预警系统，其结构简单，检测端用于检测森林中的烟雾信号、高温信号、火焰信号，检测到的信号和定位模块提供的检测端的位置信息通过无线通信的方式传送到监测端进行报警和显示。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步详细的说明。

图1为本实用新型一种基于无线传输的森林防火检测预警系统的硬件结构图。

图2为本实用新型一种基于无线传输的森林防火检测预警系统的无线传感器Ⅱ的电路图。

图3为本实用新型一种基于无线传输的森林防火检测预警系统的无线传感器Ⅰ的电路图。

图4为本实用新型一种基于无线传输的森林防火检测预警系统的感温探测模块的电路图。

图5为本实用新型一种基于无线传输的森林防火检测预警系统的感烟探测模块的电路图。

图6为本实用新型一种基于无线传输的森林防火检测预警系统的火焰探测模块的电路图。

图7为本实用新型一种基于无线传输的森林防火检测预警系统的电源模块的电路图。

图8为本实用新型一种基于无线传输的森林防火检测预警系统的GPS定位模块的电路图。

图9为本实用新型一种基于无线传输的森林防火检测预警系统的显示模块的电路图。

图10为本实用新型一种基于无线传输的森林防火检测预警系统的灯光报警模块的电路图。

图11为本实用新型一种基于无线传输的森林防火检测预警系统的报警模块的电路图。

图12为本实用新型一种基于无线传输的森林防火检测预警系统的太阳能供电模块的电路图。

具体实施方式

具体实施方式一：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12说明本实施方式，本实施方式所述一种基于无线传输的森林防火检测预警系统包括感烟探测模块、感温探测模块、火焰探测模块、太阳能供电模块、无线传感器Ⅰ、灯光报警模块、GPS定位模块、电源模块、无线传感器Ⅱ、显示模块、报警模块，其结构简单，检测端用于检测森林中的烟雾信号、高温信号、火焰信号，检测到的信号和定位模块提供的检测端的位置信息通过无线通信的方式传送到监测端进行报警和显示。

其中，所述感烟探测模块的输出端连接着无线传感器Ⅰ的输入端，感烟探测模块采用A5367烟雾传感器，通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范；烟雾传感器在内外电离室里面有放射源镅241，电离产生的正、负离子，在电场的作用下各自向正负电极移动。在正常的情况下，内外电离室的电流、电压都是稳定的。一旦有烟雾窜逃外电离室。干扰了带电粒子的正常运动，电流，电压就会有所改变，破坏了内外电离室之间的平衡，于是无线传感器Ⅰ接收到报警信号，感烟探测模块的OUT、SET端与无线传感器Ⅰ的P2_1、P2_0引脚相连接。

所述感温探测模块的输出端连接着无线传感器Ⅰ的输入端，感温探测模块用于检测林区环境中的温度，其中，V为电源引脚VCC，VCC一般为3V到5V之间的电压，一般取3.3V；D为数据接收引脚，没有数据接收时D为高电平；C为2KHz CLOCK输出引脚；G为接地引脚；A为测温启动信号引脚，低电平有效，在CLOCK的下降沿时接收数据，红外测温模块的D、C、A端分别与单片机的P1_1、P1_2、P1_3引脚相连接。

所述火焰探测模块的输出端连接着无线传感器Ⅰ的输入端，火焰探测模块采用R2868传感器，火焰探测模块利用紫外线通过金属的光电效果和瓦斯乘法效果来发现火星源，检测林区内是否有火星，将检测到的数字信号传送到无线传感器Ⅰ中，无线传感器Ⅰ通过无线传输数据的方式传送到无线传感器Ⅰ实现无线数据传输，火焰探测模块的H_OUT端输出信号到无线传感器Ⅰ的P0_3口。

所述太阳能供电模块的输出端连接着无线传感器Ⅰ的输入端，太阳能供电模块采用当光线照射太阳电池(太阳能光电板)表面时，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了越迁，成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率进行供电。

所述无线传感器Ⅰ的输出端连接着灯光报警模块的输入端，无线传感器Ⅰ根据探测模块检测到的信息进行报警，当检测到烟雾信号、火焰信号、高温信号时，灯光报警模块采用警铃和LED，灯光报警模块与无线传感器Ⅱ通过I/O相连接到无线传感器Ⅰ的P0_0引脚。

所述GPS定位模块的输出端连接着无线传感器Ⅰ的输入端，GPS定位模块接收来自卫星的定位信息，根据接收到的定位信息可知检测端的具体位置，将位置信息通过SDA、SCL端传送到无线传感器Ⅰ的P1_6、P1_7引脚。

所述电源模块的输出端连接着无线传感器Ⅱ的输入端，电源模块用于无线传感器Ⅱ进行供电，通过电源模块将标准220V电源进行降压、滤波、稳压等处理，从VCC口输出15V电源为无线传感器Ⅱ进行供电。

所述无线传感器Ⅱ的输出端连接着显示模块的输入端，显示模块采用LCD1602液晶显示屏，显示模块用于显示无线传感器Ⅱ接收到的传送来的温度、烟雾、火焰、定位信号，显示模块的D0、D1、D2、D、D4、D5、D6、D7端与无线传感器Ⅱ的P1_0、P1_1、P1_2、P1_3、P1_4、P1_5、P1_6、P1_7引脚相连接，用来显示数据；显示模块的RS端与无线传感器Ⅱ的P2_0引脚相连接，用来控制数据命令；显示模块的R/W端与无线传感器Ⅱ的P2_1引脚相连接，用来控制读写操作；显示模块的使能端E与无线传感器Ⅱ的P2_2引脚相连接；无线传感器Ⅱ的P2_0、P2_1、P2_2引脚用于控制显示模块中的数码管的选通状态。

所述无线传感器Ⅱ的输出端连接着报警模块的输入端，无线传感器Ⅱ接收到无线传感器Ⅰ传送到的检测信号，当接收到的检测信号为报警信号时，通过报警模块发出报警提示，在监测端进行报警提醒，报警模块采用警铃和LM386芯片，报警模块与无线传感器Ⅱ通过B_OUT相连接到无线传感器Ⅱ的P0_0引脚。

所述无线传感器Ⅰ和无线传感器Ⅱ通过无线通信的方式连接，无线传感器Ⅰ、无线传感器Ⅱ均采用CC2530芯片，无线传感器Ⅰ和无线传感器Ⅱ通过设定相同的通信协议进行无线数据通信。

具体实施方式二：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12说明本实施方式，所述感烟探测模块采用A5367烟雾传感器。电离烟雾探测器需要很少的外部元件，很容易被配置供电。声音报警“产生”由一个压电元件。使用一个外部电阻在点一调整为特定的集烟腔的灵敏度。选择从B点的电阻，以减少在定时器mode.A电阻的灵敏度VSS或VDD可添加到指向C引脚修改电池低电压阈值与D标记的组件价值会有所不同，根据所使用的压电扬声器。内部定时器可以在使用不同的配置，允许减少烟雾探测器灵敏度的时期，简称定时器模式内部测试电路允许持有电过程中的反馈和OSC第引脚为低电平，低电量检测，然后降低VDD和监测HORN1针。

具体实施方式三：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12说明本实施方式，所述感温探测模块采用TN9温度传感器。TN9温度传感器解决了传统测温中需接触的问题，并且具备响应速度快、测量精度高、测量范围广和可同时测量环境温度和目标温度的特点，配合单片机测量距离可以达到30m的红外线的温度测量。其主要功能：红外线自动测温、测温理想距离可达60m、响应时间比较快，该温度传感器可与RS232C接口，可与单片机相连。

具体实施方式四：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12说明本实施方式，所述火焰探测模块采用R2868传感器。在火星产生瞬间能够准确地发现，并且对非可见光的高传输的电晕现象可以完全解除。R2868是利用紫外线UV TRON通过金属的光电效果和瓦斯乘法效果来发现火星源。它可以探测185到260个不同的狭窄光谱敏感源。它对可见光完全没有感应，也不需要过滤器任何可见光(不像半导体探测器)。它具有很小的体积和很宽敏感角度(择向性)，并能快速准确地发现从火焰被发出的弱紫外线。

具体实施方式五：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12说明本实施方式，所述无线传感器Ⅰ、无线传感器Ⅱ均采用CC2530芯片。CC2530芯片是用于2.4-GHz IEEE 802.15.4、ZigBee和RF4CE应用的一个真正的片上系统解决方案。它能够以非常低的总的材料成本建立强大的网络节点。CC2530结合了领先的RF收发器的优良性能，业界标准的增强型8051CPU，系统内可编程闪存，8-KBRAM和许多其它强大的功能。CC2530芯片有四种不同的闪存版本：CC2530F32/64/128/256，分别具有32/64/128/256KB的闪存。CC2530芯片具有不同的运行模式，使得它尤其适应超低功耗要求的系统。运行模式之间的转换时间短进一步确保了低能源消耗

具体实施方式六：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12说明本实施方式，所述GPS定位模块采用NEO-6M芯片。GPS定位模块，又称全球卫星定位系统，是一个中距离圆型轨道卫星导航系统。它可以为地球表面绝大部分地区(98％)提供准确的定位、测速和高精度的时间标准。系统由美国国防部研制和维护，可满足位于全球任何地方或近地空间的军事用户连续精确的确定三维位置、三维运动和时间的需要。该系统包括太空中的24颗GPS卫星；地面上1个主控站、3个数据注入站和5个监测站及作为用户端的GPS接收机。最少只需其中3颗卫星，就能迅速确定用户端在地球上所处的位置及海拔高度；所能收联接到的卫星数越多，解码出来的位置就越精确。NEO-6M芯片具有u-blox 6定位引擎、更快的捕获速度，带有AssistNowAutonomous功能、抗干扰技术、易于与u-blox无线模块集成、采用可靠的LCC封装，制造性价比高的特点。

具体实施方式七：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12说明本实施方式，所述显示模块采用LCD1602液晶显示屏。LCD1602也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5×7或者5×11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示图形。LCD1602显示屏是指显示的内容为16×2，即可以显示两行，每行16个字符液晶模块。

本实用新型一种基于无线传输的森林防火检测预警系统的工作原理为：检测端通过感烟探测模块检测烟雾信号，通过感温探测模块检测高温信号，通过火焰探测模块检测火光信号，检测到信号后传送到无线传感器Ⅰ，无线传感器Ⅰ控制灯光报警模块在森林的检测端进行发声和灯光闪烁两种方式报警，GPS定位模块将检测端的位置信号和报警信号一起通过与无线传感器Ⅱ设置相同的协议将信号传送到无线传感器Ⅱ，无线传感器Ⅱ接收到报警信号，在监测端的显示模块上显示出传送来的信号，并通过报警模块进行报警提醒。检测端通过太阳能供电模块进行供电，使检测端的各模块能够进行检测工作；监测端通过电源模块为各模块进行供电。

虽然本实用新型已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技术的人，在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本实用新型的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (7)

1.一种基于无线传输的森林防火检测预警系统，其特征在于，所述基于无线传输的森林防火检测预警系统包括感烟探测模块、感温探测模块、火焰探测模块、太阳能供电模块、无线传感器Ⅰ、灯光报警模块、GPS定位模块、电源模块、无线传感器Ⅱ、显示模块、报警模块，所述感烟探测模块的输出端连接着无线传感器Ⅰ的输入端；所述感温探测模块的输出端连接着无线传感器Ⅰ的输入端；所述火焰探测模块的输出端连接着无线传感器Ⅰ的输入端；所述太阳能供电模块的输出端连接着无线传感器Ⅰ的输入端；所述无线传感器Ⅰ的输出端连接着灯光报警模块的输入端；所述GPS定位模块的输出端连接着无线传感器Ⅰ的输入端；所述电源模块的输出端连接着无线传感器Ⅱ的输入端；所述无线传感器Ⅱ的输出端连接着显示模块的输入端；所述无线传感器Ⅱ的输出端连接着报警模块的输入端；所述无线传感器Ⅰ和无线传感器Ⅱ通过无线通信的方式连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于无线传输的森林防火检测预警系统，其特征在于：所述感烟探测模块采用A5367烟雾传感器。

3.根据权利要求1所述的一种基于无线传输的森林防火检测预警系统，其特征在于：所述感温探测模块采用TN9温度传感器。

4.根据权利要求1所述的一种基于无线传输的森林防火检测预警系统，其特征在于：所述火焰探测模块采用R2868传感器。

5.根据权利要求1所述的一种基于无线传输的森林防火检测预警系统，其特征在于：所述无线传感器Ⅰ、无线传感器Ⅱ均采用CC2530芯片。

6.根据权利要求1所述的一种基于无线传输的森林防火检测预警系统，其特征在于：所述GPS定位模块采用NEO-6M芯片。

7.根据权利要求1所述的一种基于无线传输的森林防火检测预警系统，其特征在于：所述显示模块采用LCD1602液晶显示屏。