智能森林防火預(yù)警系統(tǒng)及其方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種智能森林防火預(yù)警系統(tǒng)及其方法，包括在森林中按照設(shè)定距離布設(shè)用來(lái)測(cè)量森林內(nèi)部溫濕度的溫濕度傳感器和用來(lái)測(cè)量森林土壤表層溫濕度的溫濕度傳感器，所述Zigbee模塊同Zigbee無(wú)線局域網(wǎng)相無(wú)線連接，所述Zigbee無(wú)線局域網(wǎng)同移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)連接，所述移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)同無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)控制中心或巡山管理員的移動(dòng)通訊裝置相連接無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)控制中心中存儲(chǔ)有歷史上的森林火災(zāi)的溫濕度數(shù)據(jù)。結(jié)合其方法避免了現(xiàn)有技術(shù)的準(zhǔn)確率低、需要地面花費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力進(jìn)行核實(shí)、巡護(hù)面積小、視野狹窄、確定著火位置時(shí)常因地形地勢(shì)崎嶇或森林茂密而出現(xiàn)較大誤差、成本高的問(wèn)題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
智能森林防火預(yù)警系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種防火預(yù)警技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種智能森林防火預(yù)警系統(tǒng)及其方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]目前市場(chǎng)上針對(duì)森林防火預(yù)警的同類(lèi)產(chǎn)品主要是利用地面巡護(hù)、瞭望臺(tái)監(jiān)測(cè)、航空巡護(hù)、衛(wèi)星遙感等中遠(yuǎn)程監(jiān)控方式。
[0003]而地面巡護(hù)，主要任務(wù)是宣傳群眾，控制人為火源，深入瞭望臺(tái)觀測(cè)的死角進(jìn)行巡邏。對(duì)來(lái)往人員及車(chē)輛，野外生產(chǎn)和生活用火進(jìn)行檢查和監(jiān)督。存在的不足是巡護(hù)面積小、 視野狹窄、確定著火位置時(shí)，常因地形地勢(shì)崎嶇、森林茂密而出現(xiàn)較大誤差;在交通不便、人煙稀少的偏遠(yuǎn)山區(qū)，無(wú)法進(jìn)行地面巡護(hù)，需用各種交通工具費(fèi)用及人員工資費(fèi)用，只能用視頻監(jiān)測(cè)方法來(lái)彌補(bǔ)。
[0004]航空巡護(hù)，是利用巡護(hù)飛機(jī)進(jìn)行林火的探測(cè)。它的優(yōu)點(diǎn)是巡護(hù)視野寬、機(jī)動(dòng)性大、 速度快同時(shí)對(duì)火場(chǎng)周?chē)盎饎?shì)發(fā)展能做到全面觀察，可及時(shí)采取有效措施。但也存在著不足:夜間、大風(fēng)天氣、陰天能見(jiàn)度較低時(shí)難以起飛，同時(shí)巡視受航線、時(shí)間的限制，而且觀察范圍小，只能一天一次對(duì)某一林區(qū)進(jìn)行觀察，如錯(cuò)過(guò)觀察時(shí)機(jī)，當(dāng)日的森林火災(zāi)也觀察不至IJ，容易釀成大災(zāi)，固定飛行費(fèi)用2000元/小時(shí)，成本高，租用飛機(jī)費(fèi)用昂貴，飛行費(fèi)用嚴(yán)重不足，這就需要用定點(diǎn)視頻監(jiān)測(cè)來(lái)彌補(bǔ)其不足。
[0005]而遙感衛(wèi)星也存在不足:N0AA-AVHRR準(zhǔn)確率低，需要地面花費(fèi)大量的人力、物力、 財(cái)力進(jìn)行核實(shí)，尤其是交通不便的地方，火情核實(shí)十分重要。當(dāng)熱點(diǎn)達(dá)到3個(gè)像素時(shí)，火已基本成災(zāi)。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種智能森林防火預(yù)警系統(tǒng)及其方法，避免了現(xiàn)有技術(shù)準(zhǔn)確率低、需要地面花費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力進(jìn)行核實(shí)、巡護(hù)面積小、視野狹窄、確定著火位置時(shí)常因地形地勢(shì)崎嶇或森林茂密而出現(xiàn)較大誤差、成本高的問(wèn)題。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
[0008]—種智能森林防火預(yù)警系統(tǒng)，包括在森林中按照設(shè)定距離布設(shè)用來(lái)測(cè)量森林內(nèi)部溫濕度的溫濕度傳感器1，2和用來(lái)測(cè)量森林土壤表層溫濕度的溫濕度傳感器3，用來(lái)測(cè)量森林內(nèi)部溫濕度的溫濕度傳感器1，2和用來(lái)測(cè)量森林土壤表層溫濕度的溫濕度傳感器3同 Zigbee模塊相連接，所述Zigbee模塊同Zigbee無(wú)線局域網(wǎng)4相無(wú)線連接，所述Zigbee無(wú)線局域網(wǎng)4同移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)5連接，所述移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)5同無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)控制中心或巡山管理員的移動(dòng)通訊裝置相連接，所述Zigbee無(wú)線局域網(wǎng)4中設(shè)置有基于Zigbee的控制系統(tǒng)，所述無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)控制中心中存儲(chǔ)有歷史上的森林火災(zāi)的溫濕度數(shù)據(jù)。
[0009]所述智能森林防火預(yù)警系統(tǒng)的方法，具體如下:[〇〇1〇] 在森林中按照設(shè)定距離布設(shè)用來(lái)測(cè)量森林內(nèi)部溫濕度的溫濕度傳感器1，2和用來(lái)測(cè)量森林土壤表層溫濕度的溫濕度傳感器3,通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)森林內(nèi)部溫濕度及森林土壤表層溫濕度數(shù)據(jù)，將這些溫濕度數(shù)據(jù)采集并通過(guò)Zigbee模塊傳送到Zigbee無(wú)線局域網(wǎng)4中的基于Zigbee的控制系統(tǒng)，以此來(lái)對(duì)這些溫濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析控制，即當(dāng)檢測(cè)出測(cè)量森林內(nèi)部溫濕度某處的局部溫度上升到150°C?200°C時(shí)，另外基于Zigbee的控制系統(tǒng)識(shí)別采集來(lái)的森林內(nèi)部溫度存在高于第一設(shè)定值而濕度低于第二設(shè)定值的情況，加之采集來(lái)的森林土壤表層溫度存在高于第三設(shè)定值而濕度低于第四設(shè)定值的情況時(shí)，就經(jīng)過(guò)zigbee局域網(wǎng)將采集來(lái)的森林內(nèi)部溫濕度及森林土壤表層溫濕度數(shù)據(jù)上傳到無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)控制中心或巡山管理員的移動(dòng)通訊裝置上，同歷史上的森林火災(zāi)的溫濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，以此來(lái)判定是否存在火災(zāi)隱患。[〇〇11]經(jīng)由本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0012]本發(fā)明是近距離實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)火情，可以最早最及時(shí)將可能存在的火情隱患通過(guò)無(wú)線傳輸?shù)街笓]中心或巡山管理員移動(dòng)通訊裝置上.便于及時(shí)消滅火災(zāi)隱患。這樣預(yù)防性實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)森林內(nèi)部有可能造成火災(zāi)的潛在隱患，并通過(guò)分析及時(shí)采取措施，避免火災(zāi)的發(fā)生?！靖綀D說(shuō)明】
[0013]圖1是所述智能森林防火預(yù)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。【具體實(shí)施方式】
[0014]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0015]如圖1所示，智能森林防火預(yù)警系統(tǒng)，包括在森林中按照設(shè)定距離布設(shè)用來(lái)測(cè)量森林內(nèi)部溫濕度的溫濕度傳感器1，2和用來(lái)測(cè)量森林土壤表層溫濕度的溫濕度傳感器3，用來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)森林內(nèi)部溫濕度及森林土壤表層溫濕度數(shù)據(jù)，用來(lái)測(cè)量森林內(nèi)部溫濕度的溫濕度傳感器1，2和用來(lái)測(cè)量森林土壤表層溫濕度的溫濕度傳感器3同Zigbee模塊相連接，所述 Zigbee模塊同Zigbee無(wú)線局域網(wǎng)4相無(wú)線連接，所述Zigbee無(wú)線局域網(wǎng)4同移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)5 連接，所述移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)5同無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)控制中心或巡山管理員的移動(dòng)通訊裝置相連接， 所述Zigbee無(wú)線局域網(wǎng)4中設(shè)置有基于Zigbee的控制系統(tǒng)，所述無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)控制中心中存儲(chǔ)有歷史上的森林火災(zāi)的溫濕度數(shù)據(jù)。
[0016]在所述森林高處設(shè)置著太陽(yáng)能光伏供電系統(tǒng)6,用來(lái)對(duì)用來(lái)測(cè)量森林內(nèi)部溫濕度的溫濕度傳感器1，2、用來(lái)測(cè)量森林土壤表層溫濕度的溫濕度傳感器3和基于Zigbee的控制系統(tǒng)供電，具體供電方式是太陽(yáng)能光伏供電系統(tǒng)6白天發(fā)的電能供整個(gè)系統(tǒng)使用并存儲(chǔ)在蓄電池內(nèi)，晚上再?gòu)男铍姵貎?nèi)釋放電能供整個(gè)系統(tǒng)使用。[0017 ]所述森林高處為森林中樹(shù)木的頂部或者森林中的丘陵的頂部。
[0018] 所述移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)5為2G網(wǎng)絡(luò)、3G網(wǎng)絡(luò)、4G網(wǎng)絡(luò)或者GPRS網(wǎng)絡(luò)。[〇〇19] 所述在森林中按照設(shè)定距離布設(shè)用來(lái)測(cè)量森林內(nèi)部溫濕度的溫濕度傳感器1，2和用來(lái)測(cè)量森林土壤表層溫濕度的溫濕度傳感器3的設(shè)定距離是在森林內(nèi)部的橫向間隔和縱向間隔均為50-100米的間隔距離。
[0020]所述智能森林防火預(yù)警系統(tǒng)的方法，具體如下:
[0021]在森林中按照設(shè)定距離布設(shè)用來(lái)測(cè)量森林內(nèi)部溫濕度的溫濕度傳感器1，2和用來(lái)測(cè)量森林土壤表層溫濕度的溫濕度傳感器3,通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)森林內(nèi)部溫濕度及森林土壤表層溫濕度數(shù)據(jù)，將這些溫濕度數(shù)據(jù)采集并通過(guò)Zigbee模塊傳送到Zigbee無(wú)線局域網(wǎng)4中的基于Zigbee的控制系統(tǒng)，以此來(lái)對(duì)這些溫濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析控制，即當(dāng)檢測(cè)出測(cè)量森林內(nèi)部溫濕度某處的局部溫度上升到150°C?200°C時(shí)，另外基于Zigbee的控制系統(tǒng)識(shí)別采集來(lái)的森林內(nèi)部溫度存在高于第一設(shè)定值而濕度低于第二設(shè)定值的情況，加之采集來(lái)的森林土壤表層溫度存在高于第三設(shè)定值而濕度低于第四設(shè)定值的情況時(shí)，就經(jīng)過(guò)zigbee局域網(wǎng)將采集來(lái)的森林內(nèi)部溫濕度及森林土壤表層溫濕度數(shù)據(jù)上傳到無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)控制中心或巡山管理員的移動(dòng)通訊裝置上，同歷史上的森林火災(zāi)的溫濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，以此來(lái)判定是否存在火災(zāi)隱患。
[0022]本發(fā)明是通過(guò)在森林里安裝布置智能傳感器，通過(guò)傳感器收集森林內(nèi)部信息(如地表及樹(shù)木溫度、濕度)通過(guò)智能無(wú)線設(shè)備將森林內(nèi)部信息遠(yuǎn)程傳輸?shù)街笓]中心或森林巡查員移動(dòng)終端上。本發(fā)明分為以下及部分:[〇〇23]1.傳感器(溫濕度傳感器)傳感器負(fù)責(zé)將森林內(nèi)部土壤溫濕度、地表溫濕度信息收集[〇〇24]2.Zigbee控制系統(tǒng)，zigbee自動(dòng)組網(wǎng)系統(tǒng)將各類(lèi)傳感器收集到的信息通過(guò)TCP/IP進(jìn)行處理、組網(wǎng)、發(fā)送。[〇〇25]3.數(shù)據(jù)傳輸分析系統(tǒng)，zigbee將傳感器收集到的信息進(jìn)行處理，通過(guò)2G\3G\4G網(wǎng)絡(luò)無(wú)線遠(yuǎn)程到數(shù)據(jù)中心分析處理。
[0026]4.供電系統(tǒng)，通過(guò)太陽(yáng)能光伏電池片給各個(gè)傳感器及控制系統(tǒng)提供電能。
[0027]以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過(guò)上述的說(shuō)明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說(shuō)明書(shū)上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來(lái)確定其技術(shù)性范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能森林防火預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于包括在森林中按照設(shè)定距離布設(shè)用來(lái)測(cè)量 森林內(nèi)部溫濕度的溫濕度傳感器和用來(lái)測(cè)量森林土壤表層溫濕度的溫濕度傳感器，用來(lái)測(cè) 量森林內(nèi)部溫濕度的溫濕度傳感器和用來(lái)測(cè)量森林土壤表層溫濕度的溫濕度傳感器同 Zigbee模塊相連接，所述Zigbee模塊同Zigbee無(wú)線局域網(wǎng)相無(wú)線連接，所述Zigbee無(wú)線局 域網(wǎng)同移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)連接，所述移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)同無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)控制中心或巡山管理員的移 動(dòng)通訊裝置相連接，所述Zigbee無(wú)線局域網(wǎng)中設(shè)置有基于Zigbee的控制系統(tǒng)，所述無(wú)線通 訊網(wǎng)絡(luò)控制中心中存儲(chǔ)有歷史上的森林火災(zāi)的溫濕度數(shù)據(jù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能森林防火預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于在所述森林高處設(shè)置著 太陽(yáng)能光伏供電系統(tǒng)，用來(lái)對(duì)用來(lái)測(cè)量森林內(nèi)部溫濕度的溫濕度傳感器、用來(lái)測(cè)量森林土 壤表層溫濕度的溫濕度傳感器和基于Zigbee的控制系統(tǒng)供電，具體供電方式是太陽(yáng)能光伏 供電系統(tǒng)白天發(fā)的電能供整個(gè)系統(tǒng)使用并存儲(chǔ)在蓄電池內(nèi)，晚上再?gòu)男铍姵貎?nèi)釋放電能供 整個(gè)系統(tǒng)使用。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能森林防火預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于所述森林高處為森林中 樹(shù)木的頂部或者森林中的丘陵的頂部。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能森林防火預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于所述移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)為2G 網(wǎng)絡(luò)、3G網(wǎng)絡(luò)、4G網(wǎng)絡(luò)或者GPRS網(wǎng)絡(luò)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能森林防火預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于所述在森林中按照設(shè)定 距離布設(shè)用來(lái)測(cè)量森林內(nèi)部溫濕度的溫濕度傳感器1，2和用來(lái)測(cè)量森林土壤表層溫濕度的 溫濕度傳感器3的設(shè)定距離是在森林內(nèi)部的橫向間隔和縱向間隔均為50-100米的間隔距離。
【文檔編號(hào)】G08B25/10GK105976549SQ201610570168
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年7月19日
【發(fā)明人】羅昆
【申請(qǐng)人】南京苗苗智能科技有限公司