[发明专利]一种低功耗森林火灾报警系统及其报警方法

权利要求书

1.一种低功耗森林火灾报警系统，其特征在于：包括多个火灾检测传感器节点，每个火灾传感器节点通过LoRa无线模块连接到LoRa基站，LoRa基站通过GPRS无线模块连接到远程监控终端；火灾检测传感器节点包括红外传感器、烟雾传感器和GPS模块，红外传感器、烟雾传感器和GPS模块连接到控制器，控制器还连接LoRa无线模块的发射模块；红外传感器通过柔性光纤连接到多个红外可见光接收模块，每个红外可见光接收模块为半导体材料器件，多个红外可见光接收模块设置在多个方向，低功耗森林火灾报警系统的报警方法，该方法包括以下步骤：

1）火灾发生时，在离火源最近的红外传感器通过柔性光纤接收到红外可见光接收模块感光的火焰信号，并且烟雾传感器检测到烟雾浓度偏高信号，都给控制器发送火焰和烟雾浓度模拟信号，控制器的主控芯片通过AD转换后得到相应的数字量，通过控制器中算法得到融合值，并将融合值与设定阈值比较，判断火灾发生；

2）若计算后的融合值大于设定阈值，则发生火灾，控制器立即启动正在休眠的GPS模块快速定位，并且读取GPS地理位置数值通过控制器的LoRa无线模块发送到火灾报警系统无线通信的LoRa基站，此时火灾报警系统无线通信的LoRa基站立即给远程终端发送火灾报警信号，并且给出火灾准确地理位置信息；

3）当处在安全工作状态下，火灾报警系统无线通信的LoRa基站每一个小时给火灾检测装置发送一个轮询信号，当火灾检测的火灾检测传感器节点接收到基站的轮询信号，控制器立即对电池进行电压采集，并通过LoRa无线模块发送到火灾报警系统无线通信的LoRa基站，火灾报警系统无线通信的LoRa基站可以通过接收到的数据信息，判断出当前工作状态工作正常，其他时间整个系统除了火灾检测装置处于工作状态，其他模块全部处于休眠状态，如果发现连续火灾检测装置有问题立刻提醒工作人员处理。

2.根据权利要求1所述的一种低功耗森林火灾报警系统，其特征在于：火灾检测传感器节点还包括安装盒，安装盒上安装有红外传感器、烟雾传感器和GPS模块以及控制器的控制板，外侧安装有发射模块的天线，且套接有弹性材料制作的挂扣，挂扣可拆卸地连接到树上。

3.根据权利要求1所述的一种低功耗森林火灾报警系统，其特征在于：LoRa基站内安装有蓄电池，蓄电池连接有太阳能充电板，太阳能充电板设置在LoRa基站的杆塔顶端。

4.根据权利要求1所述的一种低功耗森林火灾报警系统，其特征在于：控制器上主控芯片和LoRa基站内主控芯片均为ATmage328P单片机，单片机的型号为ATmage328P。

5.根据权利要求1所述的一种低功耗森林火灾报警系统，其特征在于：LoRa无线模块的无线串口模块为SX1276。

6.根据权利要求1所述的一种低功耗森林火灾报警系统，其特征在于：火灾检测传感器节点电源为可充电锂电池。

7.根据权利要求1所述的一种低功耗森林火灾报警系统，其特征在于：LoRa基站为杆塔结构，在每5平方公里的高处设置一个。