[实用新型]基于北斗一代的森林防火监控系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及森林防火领域，更具体地，涉及一种基于北斗一代的森林防火监控系统。

背景技术

林业是全国生态建设的主体，在保持经济和社会发展中有着不可或缺的作用，在生物的进化过程中起着巨大的作用。我国拥有森林面积1.75亿公顷，森林蓄积量为124.56亿立方米，森林覆盖率为18.21%，既是森林资源大国，又是森林火灾多发的国家。国家林业局防火办提供的资料表明，1988到2005年，我国平均每年发生森林火灾7500多起，受害森林面积接近10万公顷。为扑救林火耗费了大量人力、物力和财力，森林火灾对森林资源和生态环境的破坏所造成的损失难以估量。

目前，国内通常采用的监控方法有地面巡护、瞭望台监测、航空巡护、卫星遥感等。地面巡护和瞭望台监测需要经验丰富的瞭望员大范围的监控，效率非常低。航空巡护和卫星遥感则受自然条件限制，且成本极高。

因此，有必要在上述森林防火措施的基础上提出一种直观，效率高，成本低的森林防火监控系统，对火情做到早发现、早预报、早扑救，变有灾为无灾、变大灾为小灾。

发明内容

本实用新型的主要目的在于，提出一种直观，效率高，成本低的基于北斗一代的森林防火监控系统。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种基于北斗一代的森林防火监控系统，包括进行信息传输和远程监控的主控端和监控端；

述监控端包括监控端控制模块、北斗一代收发模块Ⅰ、微波发射模块、图像采集模块、供电模块、气象信息采集模块、微波天线Ⅰ和北斗一代收发天线Ⅰ；所述气象信息采集模块的输出端与北斗一代收发模块Ⅰ的输入端连接，北斗一代收发模块Ⅰ接北斗一代收发天线Ⅰ、监控端控制模块连接，监控端控制模块与微波发射模块连接，图像采集模块的输出端与微波发射模块的输入端连接，微波发射模块的输出端接微波天线Ⅰ；所述供电模块向监控端各模块供电；

所述主控端包括主控端控制模块、北斗一代收发模块Ⅱ、微波接收模块、微波天线Ⅱ和北斗一代收发天线Ⅱ；北斗一代收发天线Ⅱ接北斗一代收发模块Ⅱ，北斗一代收发模块Ⅱ接主控端控制模块，主控端控制模块接微波接收模块，微波接收模块的输入端接微波天线Ⅱ。

所述主控端和监控端采用微波和北斗一代卫星导航系统进行信息传输和远程监控。

工作过程：气象信息采集模块采集森林中的气象信息，将气象信息通过北斗一代收发模块Ⅰ传送给监控端控制模块，监控端控制模块根据接收到的气象数据判断天气状态，来监控供电模块的供电情况，或根据主控端控制模块的命令，来监控供电模块的供电情况，从而实现低功耗；同时北斗一代收发模块Ⅰ通过北斗一代收发天线Ⅰ将气象信息传输至北斗一代卫星导航系统，北斗一代收发天线Ⅱ接收气象信息，通过北斗一代收发模块Ⅱ传输至主控端控制模块。主控端控制模块对气象信息进行处理，并通过北斗一代收发模块Ⅱ、北斗一代收发天线Ⅱ发送指令至监控端。

图像采集模块采集森林的图像，并将图像传输至微波发射模块，其中微波发射模块通过图像通过微波天线Ⅰ发送图像信息，微波天线Ⅱ接收到图像信息，通过微波接收模块传输至主控端控制模块。

主控端通常位于远离现场的控制室或工作人员手中，用于接收监控端的森林动态状态的数据，并控制各个模块，工作人员结合根据处理后的图像信息来有效判断森林动态状态，并通过北斗一代收发模块Ⅱ对监控端发送控制命令进行远程控制。

北斗一代收发模块Ⅰ、Ⅱ为高集成度的北斗一代收发模块，该模块能利用地球同步卫星为工作人员提供快速定位、简短数字报文通信和授时服务，其工作频率为2491.75MHz。

其中主控端控制模块以为普通的个人电脑、服务器或手持终端等，监控端控制模块可以为以单片机、ARM或FPGA为核心的嵌入式系统。

所述主控端还包括监视模块，所述监控模块与主控端控制模块连接。

主控端控制模块对图像进行处理后输入到监控模块进行监控，监视模块可以为液晶屏，显示气象信息和地理位置结合图像信息，工作人员上述信息对监控端进行远程的控制。

所述主控端还包括报警模块，所述报警模块接主控端控制模块的输出端。

当工作人员进行监控发现异常时，如图像中显示有火灾迹象或气象信息存在异常情况时，则可发送报警指令给报警模块进行报警。其中报警模块可以采用鸣笛、短信或电话报警。

所述气象信息采集模块包括温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、气压传感器、风向传感器和风速传感器。通过温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、气压传感器、风向传感器、风速传感器将当前采集到的温度、湿度、烟雾状况、气压、风向、风速数据送至北斗一代收发模块Ⅱ。