CN210109977U - 一种林火报警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种林火报警系统，由多个林火探测终端、多个信号无线传输基站和监控中心等三部分组成。其中，本实用新型给出了一种应用超低功耗火灾传感器的林火探测终端，可以最大限度地降低林火探测终端的待机电流，大大延长了火灾传感器的警备时间，并通过章鱼式多触角构造扩大了火灾传感器的探测面积，同时，利用多点撒布火灾传感器，以及配套多个信号无线传输基站的方法，实现对整片山林的火灾监控。

Description

一种林火报警系统

技术领域

本发明涉及林业防火探测报警技术领域，这是一个涉及传感器技术、无线电信号发射技术，以及空间定位技术等复合性技术领域。

背景技术

多年来，山林防火一直是世界各国非常头疼的一件事情，由于山林植被茂盛，枯草落叶等易燃物、可燃物众多，并且往往都处于交通不便的偏远地区，依靠人员警戒十分困难，一旦发生山林火灾，山林火灾蔓延速度快，等到人们发现时，往往已经蔓延到了很大的面积，且难以组织大量人员、设备及时扑救，山林火灾会造成很大的经济损失和自然环境的污染。目前，人们报警山林火灾的方法，多采用人工瞭望、人工巡查和卫星探测等手段，这些手段受到天气和植被情况的干扰，很难做到全天候实时监控。

火灾传感器是一类新型传感器，通过对热、烟雾、一氧化碳等环境中物理、化学物质或状态的改变，探测到火灾的发生，火灾传感器目前多用于室内的防火报警。用于室外或山林环境的火灾传感器，则由于供电和信号传输等问题，受到了极大的使用限制，如在偏僻的山林中为火灾传感器供电就是一项十分困难的事情，如果使用电池供电，就必须解决火灾传感器低功耗工作的问题，以及低成本制作火灾传感器的问题。

现有的室内型火灾传感器可以得到充足的供电，且要求快速报警、快速反应的特点，由于烟雾和一氧化碳在室内火灾现场的扩散速度高于温度，因此，多采用对烟雾敏感和对一氧化碳敏感的传感技术，这两项传感技术，而较少采用对热量敏感的温度传感器。在室外环境中，由于风力的作用，烟雾和一氧化碳飘散速度更快，对烟雾敏感和对一氧化碳敏感的传感器依靠自然扩散探测到烟雾和一氧化碳的可能性大大降低，如果传感器采用抽气泵吸气，又加大了能源消耗，十分不经济。

发明内容

本发明要解决现有山林火灾报警困难，以及室外用火灾报警器存在的技术问题，提供了一种新型林火报警系统，该系统包含：多个林火探测终端、多个信号无线传输基站和监控中心等三部分组成。其中，本发明给出了一种应用超低功耗火灾传感器的林火探测终端，可以最大限度地降低林火探测终端的待机电流，大大延长了火灾传感器的警备时间。并通过章鱼式多触角构造扩大了火灾传感器的探测面积，同时，利用多点撒布火灾传感器，以及配套多个信号无线传输基站的方法，实现对整片山林的火灾监控。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案。在林火探测终端11中设置有电路模块1、电池模块2、外壳3、无线电信号发射模块4、火灾传感器5和发射天线6等六部分，其中火灾传感器导线5与发射天线6做成一体。火灾传感器5采用了超低功耗技术，超低功耗技术是采用导热性能良好的薄壁金属或玻璃材质的封闭型外壳，其形式为空心胶囊状，其内部密封有一对电极，至少有一个电极是双金属片电极，这两个电极在自然温度时处于断开状态，无电流流过，整个林火探测终端11只有电池内部漏电流消耗电能，从而实现了超低功耗的功能。当处于火灾环境时，或温度超过设定值后，双金属片受热弯曲，两个电极相互接触导通电路。电路接通后，电路模块1、无线电信号发射模块4和电池模块2等部分通电工作，通过发射天线6向外界发射无线电信号。一个林火探测终端11可以连接有多个火灾传感器5，呈现章鱼式多触角构造。多个火灾传感器5之间为并联关系，可以相互独立工作，不会相互影响干扰。林火探测终端11连接有多个火灾传感器5后，可以扩大探测范围。

林火探测终端11可以通过人工抛洒或飞机抛洒进行大面积撒布，同时，可以根据林火探测终端11发射的无线电信号的强度，设置多座信号无线传输基站22，确保每一个林火探测终端11发射的无线电信号可以被一座以上的信号无线传输基站22接收到，由此可以对发出无线电信号的林火探测终端11进行定位。信号无线传输基站22除采用常规供电方式外，还可以采用太阳能供电或风力供电，蓄电池储存电能的方式保存电能。

每个信号无线传输基站22都预先确定有坐标值，当林火探测终端11报警时，发射的无线电信号被附近的三个或三个以上的信号无线传输基站22收到后，这几个基站根据测量信号到达的时间差，再结合自身的坐标信息，采用三角公式估计算法，可以测算出报警林火探测终端11的大概位置信息。随即向监控中心33发射无线电信号，监控中心33收到无线电信号后，发出警报，给出报警地点信息，指示人们前去扑救。

附图说明

图1林火探测终端示意图。

图2信号无线传输基站示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

具体实施例1，结合图1、图2具体说明本实施例，。

实例：每个林火探测终端11采用6条探测触手，每条触手长3米，每0.5米并联一个超低功耗火灾传感器5，一共36个火灾传感器5，可探测的圆面积为28m²，超低功耗火灾传感器5为玻璃外壳，内里设有双金属电极，温度低于90℃时，双金属电极呈断开状态，当外界温度超过90℃时，双金属电极受热变形相互接触状态，电路导通，林火探测终端11内部的电路模块1、无线电信号发射模块4开始工作，林火探测终端11内部采用超低损耗的电池供电，可以支持林火探测终端11保持不低于五年的警备时间，林火探测终端11 内无线电信号最大发射功率不低于0.8W，对于100万m²面积的山林，可按照间隔20m，撒布一万个林火探测终端11。

信号无线传输基站22采用常规供电或者太阳能和风能发电，并用蓄电池组储存电能，信号无线传输基站22可以接收方圆10km内的林火探测终端11发出的无线电信号，每两个信号无线传输基站22的间距为10km，这样可以确保每个林火探测终端11发出的无线电信号，都可以被三个以上的信号无线传输基站22接收到。信号无线传输基站22接收到林火探测终端11发出的无线电信号后，随即发射携带了地址信息的无线电信号。

监控中心33接收到信号无线传输基站22的信息后，监控中心33根据信号无线传输基站22发来的无线电报警信息，解析信号无线传输基站22的地址信息，再次通过三角定位法，复核警情发生位置信息，进行定位着火点。监控中心33随即通知相关部门，结合卫星遥感、可见光摄像、红外摄像、人工瞭望、或者无人飞行器现场拍摄可见光和红外光照片等手段，进行复查确认。监控中心33将信息综合分析，判定警情属实。

Claims (7)

1.一种林火报警系统，其特征在于：该系统包含：多个林火探测终端、多个信号无线传输基站和监控中心等三部分组成，林火探测终端探测到山林火灾后，发送无线电信号，由信号无线传输基站接收并转发给监控中心，监控中心报警，并给出着火点位置。

2.根据权利要求1所述的林火报警系统，其特征在于：其中所述的林火探测终端，由外壳、火灾传感器、电路模块、无线信号发射模块、电池模块和发射天线等六部分组成，在无火灾时可以做到无电流消耗，可以长时间工作，可连接多个火灾传感器，探测面积大，一旦火灾传感器探测到火灾信号，就可以通过无线信号发射模块对外发射无线电信号。

3.根据权利要求1所述的林火报警系统，其特征在于：其中所述的信号无线传输基站可以接收林火探测终端发送的无线电信号，用无线电信号传输给监控中心。

4.根据权利要求1所述的林火报警系统，其特征在于：其中所述的监控中心接收到多个信号无线传输基站的无线电信号后，通过三角定位的方法，可以给出林火着火点的准确位置。

5.根据权利要求2所述的林火报警系统，其特征在于：其中所述的火灾传感器采用导热性能良好的薄壁金属或玻璃材质的封闭型外壳，内部密封有双金属片电极，这个电极在自然温度时处于断开状态，无电流流过，当处于火灾环境时，或温度超过设定值时，双金属片受热弯曲，电极相互接触导通。

6.根据权利要求2所述的林火报警系统，其特征在于：其中所述的电路模块，连接无线信号发射模块、电池模块，并以并联方式接通多个火灾传感器，在不消耗电力的情况下，大大增加探测面积，当火灾传感器所处环境温度升高到设定值，电极相互接触导通后，整个电路导通，电池模块开始供电。

7.根据权利要求2所述的林火报警系统，其特征在于：其中所述的无线信号发射模块，一旦整个电路导通，就发射无线电信号。

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