森林防火巡查系统技术方案

本发明专利技术公开了森林防火巡查系统，涉及森林火灾预警技术领域。本发明专利技术包括监测器和中转台，监测器的背端固定安装有扎带，中转台上固定安装有支撑立杆，支撑立杆上转动安装有太阳能板，中转台的侧端固定安装有收发天线；监测器内安装有：红外模块，温度模块，烟雾模块，二氧化碳模块，一氧化碳模块，控制处理模块，第一数据存储模块，第一LoRaWAN协议通信模块，电池模块；中转台内安装有：第二LoRaWAN协议通信模块、卫星通信模块，移动蜂窝通信模块，数据控制模块，第二数据存储模块，GPS模块，电压平衡模块，储电模块，能在第一时间得到火灾预警，还能获取位置信息，可以在火灾蔓延前第一时间进行灭火。灭火。灭火。

【技术实现步骤摘要】
森林防火巡查系统


[0001]本专利技术属于森林火灾预警
，具体地说，涉及森林防火巡查系统。

技术介绍

[0002]森林对于一个国家是十分重要的资源和财富，然而火灾则是威胁森林安全的重要因素之一，一旦发生火灾，就会使广袤的森林瞬间消失，森林火灾已经成为世界各国林业最大的威胁，它不仅烧毁成片森林，伤害森林内的动物，还降低森林的繁殖能力，使生态失衡，造成水土流失问题，人类将受到干旱、洪涝等灾害的威胁，还会对农业生产造成影响，在有居民居住、田地的地方发生森林火灾，也会造成房屋、粮食和牲畜的损害，还会危及人民的生命财产安全，给群众和政府带来巨大的损失，因此，及时发现和处理森林火灾至关重要。
[0003]为了更好地防范森林火灾，对森林进行实时监测，目前常用的森林火灾监测技术包括人工巡逻、卫星遥感、无人巡逻车和无人机巡航、普通或红外视频监控等，这些技术虽然可以有效地监测森林火灾，但是它们都存在一些缺点。
[0004]比如人工巡逻需要大量的人力物力财力，成本较高，受森林地形和面积限制，难以24小时实时巡逻；卫星遥感的分辨率较低，容易受云层和雾气影响，并且无法实现对小范围的实时监测，若想要卫星对小范围进行24小时实时监测，会耗费大量的成本资源；无人巡逻车受森林地形限制，速度不快，使得无人巡逻车的巡查效率低下，想要对大面积的森林进行实时巡查监控，无人巡逻车需要的数量十分庞大；无人机巡航虽然移动速度快，但是民用无人机的信号控制范围在几百米到几千米之间，容易受到环境、天气等因素的影响，需要人工操作，人需要跟着无人机移动，也难以进行24小时实时监测；普通视频监控容易受夜晚和雾天的影响，红外视频监控不受夜晚和大雾天气影响，但是其监控精度不高，无法对细小的火源进行有效监控，对已经蔓延的火灾预警效果较好，火灾初期的感应效果不佳，并且需要架设相应的供电电路，安装成本较高，且后续的维护费用也十分高昂。
[0005]上述预警方法中传统的监测技术时效性差，不能及时发现和消灭火灾隐患，而具有高时效性的监控预警方法，其实现成本高、施工困难，不利于推广，因此，需要一种低成本、低功耗、长距离、高时效的森林火灾监测技术来弥补现有技术的不足。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种可以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的森林防火巡查系统。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术采用技术方案的基本构思是：森林防火巡查系统，包括监测器和中转台，所述监测器的背端固定安装有扎带，所述中转台上固定安装有支撑立杆，所述支撑立杆上转动安装有太阳能板，所述支撑立杆与所述太阳能板的连接处螺纹安装有固定螺栓，所述固定螺栓上螺纹安装有固定螺母，所述中转台的侧端固定安装有收发天线。
[0008]所述监测器内安装有：红外模块，温度模块，烟雾模块，二氧化碳模块，一氧化碳模
块，控制处理模块，第一数据存储模块，第一LoRaWAN协议通信模块，电池模块；所述红外模块、所述温度模块、所述烟雾模块、所述二氧化碳模块和所述一氧化碳模块均与所述控制处理模块耦合；所述控制处理模块与所述第一数据存储模块和第一LoRaWAN协议通信模块耦合；所述第一数据存储模块与所述第一LoRaWAN协议通信模块耦合；所述电池模块与其它每个模块耦合；所述中转台内安装有：第二LoRaWAN协议通信模块、卫星通信模块，移动蜂窝通信模块，数据控制模块，第二数据存储模块，GPS模块，电压平衡模块，储电模块，所述第二LoRaWAN协议通信模块、所述卫星通信模块、所述移动蜂窝通信模块、所述GPS模块都与所述数据控制模块耦合；所述卫星通信模块、所述移动蜂窝通信模块、所述GPS模块都与所述收发天线耦合；所述数据控制模块与所述第二数据存储模块耦合；所述储电模块与所述电压平衡模块和所述太阳能板耦合；所述电压平衡模块与其它所有模块耦合。
[0009]为了让监测器可以牢固的固定，优选地，所述扎带共有两个，所述监测器的背面还固定安装有多个尖锥。
[0010]为了对监测器进行保护，进一步地，所述监测器的前端固定安装有透明保护壳。
[0011]优选地，所述监测器内包括：红外模块，用于每隔一个预设的监测周期就进行红外热辐射监测；温度模块，用于每隔一个预设的监测周期就进行温度监测；烟雾模块，用于每隔一个预设的监测周期就进行烟雾传感监测；二氧化碳模块，用于每隔一个预设的监测周期就进行二氧化碳气体浓度监测；一氧化碳模块，用于每隔一个预设的监测周期就进行一氧化碳气体浓度监测；控制处理模块，用于对各个监测模块监测的数据进行分析判断，将监测的数据与预设的阈值范围进行比较，当监测模块监测的数据超过预设的阈值范围时，判断该数据是否为火灾预警数据，若是，则发送，在接收中转台信号后，对预设的阈值范围进行修改；第一数据存储模块，用于存储预设时间范围内的各个监测模块监测的数据，删除预设时间范围外各个监测模块监测的数据；第一LoRaWAN协议通信模块，用于基于LoRaWAN通信协议发射和接收数据，每隔一个预设周期，就将数据存储模块存储的数据发送至中转台，发送预警信号至中转台，接收中转台发送的控制信号；电池模块，用于对监测器内其它各个模块进行工作供电。
[0012]进一步地，所述红外模块，温度模块，烟雾模块，二氧化碳模块，一氧化碳模块，每个监测模块在常规监控时，会依照长周期、低频率进行监控，当其中一个监测模块监测到异常数据，监测的数据超过预设的阈值范围时，控制处理模块会控制所有的监测模块在短时间周期内进行高频率监测，若是超过预设阈值范围的数据量大于预设量时，判断当前状态需要进行火灾预警。
[0013]更进一步地，所述中转台内包括：
第二LoRaWAN协议通信模块，用于基于LoRaWAN通信协议发射和接收数据，接收监测器发送的预警信号、每个预设周期发送的数据，发送控制信号至监测器器，与其它的中转台进行数据传输；卫星通信模块，用于使用卫星信号与森林防火控制中心进行信号连接和数据传输；移动蜂窝通信模块，用于使用移动蜂窝通信系统与森林防火控制中心进行信号连接和数据传输；数据控制模块，用于对监测器、其它中转台和森林防火控制中心发送的信号数据进行分析、判断和处理；第二数据存储模块，用于存储接收到的信号数据；GPS模块，用于对中转台的位置坐标进行定位；电压平衡模块，用于平衡太阳能发电板对储电模块的充电电流和电压，以保护储电模块不被过充或过放；储电模块，用于对中转台内其它各个模块进行供电。
[0014]再进一步地，所述第一LoRaWAN协议通信模块和所述第二LoRaWAN协议通信模块均设有预设的通信范围，所述第一LoRaWAN协议通信模块的预设通信范围内安装布置的中转台的数量大于等于三个，所述第二LoRaWAN协议通信模块的预设通信范围内安装布置的中转台的数量大于等于两个。
[0015]还进一步地，所述中转台通过所述GPS模块确定所处位置的坐标，当所述监测器通过所述第一LoRaWAN协议通信模块发送预警信号时，会有三个所述第二LoRaWAN协议通信模块接收到数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.森林防火巡查系统，其特征在于：包括监测器（1）和中转台（5），所述监测器（1）的背端固定安装有扎带（2），所述中转台（5）上固定安装有支撑立杆（6），所述支撑立杆（6）上转动安装有太阳能板（7），所述支撑立杆（6）与所述太阳能板（7）的连接处螺纹安装有固定螺栓（601），所述固定螺栓（601）上螺纹安装有固定螺母（602），所述中转台（5）的侧端固定安装有收发天线（8）；所述监测器（1）内安装有：红外模块，温度模块，烟雾模块，二氧化碳模块，一氧化碳模块，控制处理模块，第一数据存储模块，第一LoRaWAN协议通信模块，电池模块；所述红外模块、所述温度模块、所述烟雾模块、所述二氧化碳模块和所述一氧化碳模块均与所述控制处理模块耦合；所述控制处理模块与所述第一数据存储模块和第一LoRaWAN协议通信模块耦合；所述第一数据存储模块与所述第一LoRaWAN协议通信模块耦合；所述电池模块与其它每个模块耦合；所述中转台（5）内安装有：第二LoRaWAN协议通信模块、卫星通信模块，移动蜂窝通信模块，数据控制模块，第二数据存储模块，GPS模块，电压平衡模块，储电模块，所述第二LoRaWAN协议通信模块、所述卫星通信模块、所述移动蜂窝通信模块、所述GPS模块都与所述数据控制模块耦合；所述卫星通信模块、所述移动蜂窝通信模块、所述GPS模块都与所述收发天线（8）耦合；所述数据控制模块与所述第二数据存储模块耦合；所述储电模块与所述电压平衡模块和所述太阳能板（7）耦合；所述电压平衡模块与其它所有模块耦合。2.根据权利要求1所述的森林防火巡查系统，其特征在于：所述扎带（2）共有两个，所述监测器（1）的背面还固定安装有多个尖锥（3）。3.根据权利要求2所述的森林防火巡查系统，其特征在于：所述监测器（1）的前端固定安装有透明保护壳（4）。4.根据权利要求1所述的森林防火巡查系统，其特征在于：所述监测器（1）内包括：红外模块，用于每隔一个预设的监测周期就进行红外热辐射监测；温度模块，用于每隔一个预设的监测周期就进行温度监测；烟雾模块，用于每隔一个预设的监测周期就进行烟雾传感监测；二氧化碳模块，用于每隔一个预设的监测周期就进行二氧化碳气体浓度监测；一氧化碳模块，用于每隔一个预设的监测周期就进行一氧化碳气体浓度监测；控制处理模块，用于对各个监测模块监测的数据进行分析判断，将监测的数据与预设的阈值范围进行比较，当监测模块监测的数据超过预设的阈值范围时，判断该数据是否为火灾预警数据，若是，则发送，在接收中转台（5）信号后，对预设的阈值范围进行修改；第一数据存储模块，用于存储预设时间范围内的各个监测模块监测的数据，删除预设时间范围外各个监测模块监测的数据；第一LoRaWAN协议通信模块，用于基于LoRaWAN通信协议发射和接收数据，每隔一个预设周期，就将数据存储模块存储的数据发送至中转台（5），发送预警信号至中转台（5），接收中转台（5）发送的控制信号；电池模块，用于对监测器（1）内其它各个模块进行工作供电。
5.根据权利要求4所述的森林防火巡查系统，其特征在于：所述红外模块，温度模块，烟雾模块，二氧化碳模块，一氧化碳模块，每个监测模块在常规监控时，会依照长周期、低频率进行监控，当其中一个监测模块监测到异常数据，监测的数据超过预设的阈值范围时，控制处理模块会控制所有的监测模块在短时间周期内进行高频率监测，若是超过预设阈值范围的数据量大于预设量时，判断当前状态需要进行火灾预警。6.根据权利要求5所述的森林防火巡查系统，其特征在于：所述中转台（5）内包括：第二LoRaWAN协议通信模块，用于基于LoRaWAN通信协议发射和接收数据，接收监测器（1）发送的预警信号、每个预设周期发送的数据，发送控制信号至监测器（1），与其它的中转台（5）进行数据传输；卫星通信模块，用于使用卫星信号与森林防火控制中心进行信号连接和数据传输；移动蜂窝通信模块，用于使用移动蜂窝通信系统与森林防火控制中心进行信号连接和数据传输；数据控制模块，用于对监测器（1）、其它中转台（5）和森林防火控制中心发送的信号数据进行分析、判断和处理；第二数据存储模块，用于存储接收到的信号数据；GPS模块，用于对中转台（5）的位置坐标进行定位；电压平衡模块，用于平衡太阳能发电板对储电模块的充电电流和电压，以保护储电模块不被过充或过放；储电模块，用于对中转台（5）内其它各个模块进行供电。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：代华风，石娟，何伟立，刘强，王勇，焦裕程，
申请(专利权)人：肥城市林业保护发展中心，
类型：发明
国别省市：