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基于火险等级预报的森林火灾预警方法技术

技术编号:11757795 阅读:236 留言:0更新日期:2015-07-22 11:24
本发明专利技术公开了一种基于火险等级预报的森林火灾预警方法,包括第一层数据汇集与融合节点簇、第二层火险信息采集与广播节点簇和第三层辅助定位节点簇,还设有通信网关、数据库和GIS监测控制平台,第一层数据汇集与融合节点簇、第二层火险信息采集与广播节点簇和第三层辅助定位节点簇通过通信网关与数据库及GIS监测控制平台相连接,还设有具有定位与通信结构的扑火安全帽。本发明专利技术的结构简单、使用较为便捷,极大的降低系统功耗;可精确判断出火源位置信息,提高火险预警功能,同时配有扑火安全帽,可有效的提高扑火指挥的决策能力与调度效率,适用性好,实用性强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于森林火灾预警
,具体涉及一种基于火险等级预报的森林火灾 预警方法。
技术介绍
森林在国民经济中占有重要地位,它不仅能提供国家建设和人民生活所需的木材 及林副产品,而且还肩负着释放氧气、调节气候、涵养水源、保持水土、防风固沙、美化环境、 净化空气、减少噪音及旅游保健等多种使命。同时,森林还是农牧业稳产高产的重要条件。 森林火灾的发生是一个极其复杂的自然因素与人为因素相互作用的结果,它涉及 树种类型与分布状况、地形地貌的分布状况、水资源的分布状况、火险因子、居民活动范围 的分布等。林火监测在森林保护工作中占有相当重要的地位,森林火灾监测主要以评价、规 划、预测以及管理为特征,其主要任务是预测火灾的发生与减少火灾的影响。 近些年来,随着计算机、网络与通信、航空航天等技术的快速发展,我国森林火灾 预测、监测技术等方面的技术,正在从人工向信息化,自动化方向发展,林火监测技术得到 不断的完善。森林火灾监测措施通常分四个空间层次,即空间卫星、空中飞机、地面瞭望塔 和巡护人员监测。现今,"3S"空间技术在森林防火管理中得到了广泛的应用,使用"3S"技 术,可以实现森林资源信息的快速采集与处理,为森林防火提供较为精确的信息和强有力 的辅助决策支持。但是,还是有一些局限性因素影响其监测效果。例如卫星遥感图像不能对 同一地区实行全天候、全时段监控,因天气和卫星偏轨等因素的影响,火点定位精度较低, 以致在监测中,存在判断失误的现象。存在的这些缺点降低了"3S"技术在森林火灾中的监 测效果。飞机巡逻监测成本过高,而人工巡检、瞭望塔方式虽然简单易行,但需要投入大量 财力、物力、劳力,存在防火人员主观麻痹大意、擅离岗位、无法实时监测、覆盖范围有限等 诸多不利因素。 专利CN103702444B提出了一种基于传感网络的监测方案,但其传感网络数据流 量大,电池能量消耗高等,加上野外环境中传感器误报率高等,需要人工核实,使用稳定性 受到限制。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种预警及时准确性好、使用稳定性强且可有效降低功耗的 。 实现本专利技术目的的技术方案是:一种,包 括第一层数据汇集与融合节点簇、第二层火险信息采集与广播节点簇和第三层辅助定位节 点簇,还设有通信网关、数据库和GIS监测控制平台,所述第一层数据汇集与融合节点簇、 第二层火险信息采集与广播节点簇和第三层辅助定位节点簇通过通信网关与所述数据库 及GIS监测控制平台相连接,还设有具有定位与通信结构的扑火安全帽,所述扑火安全帽 的定位与通信结构通过通信网关与所述第三层辅助定位节点簇、GIS监测控制平台数据连 接。所述第三层辅助定位节点簇的簇首节点为火险信息采集节点,火险信息采集节点 包括处理器,与所述处理器输出端相连接的无线通信器,与所述处理器输入端相连接的火 焰传感器、温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、光照传感器、二氧化碳传感器、风力风向 传感器,所述火焰传感器与所述第三层辅助定位节点簇相连接。所述无线通信器包括网络接口、MC接口和收发器。所述温度传感器主芯片型号为单总线接口的DS18B20,所述温度传感器自上而下 挂接在树上用于采集不同高度的温度系数,所述火焰传感器检测到火灾时,辅助定位节点 与簇首节点将火焰围成三边,采用基于RSSI的加权质心三角定位算法实现火源定位。 还包括微型无人机,所述微型无人机上设有定位结构和通信结构,所述定位结构 和通信结构均与通过通信网关与所述第三层辅助定位节点簇。 还包括用于供电的太阳能电池板和蓄电池,所述电阳能电池板固定在树顶上。所述太阳能电池板上还设有避雷器。所述第三层辅助定位节点簇为六边形或是四边形辅助定位节点簇拓扑。本专利技术具有积极的效果:本专利技术的结构简单、使用较为便捷,其通过三层节点簇采 用簇聚类算法,簇首向簇内节点组播火险等级,动态改变防火阈值及工作状态,极大的降低 系统功耗;图形化的界面增加了人机交互的方便性和简易性,且可精确判断出火源位置信 息,提高火灾预警功能,同时配有扑火安全帽,可有效的提高扑火指挥的决策能力与调度效 率,适用性好,实用性强。【附图说明】 为了使本专利技术的内容更容易被清楚的理解,下面根据具体实施例并结合附图,对 本专利技术作进一步详细的说明,其中: 图1为本专利技术的结构框图; 图2为一个防火隔离带的多层分簇拓朴结构图;图3为本专利技术的火险信息采集节点硬件结构图; 图4为四边形辅助定位节点簇拓扑图; 图5为六边形辅助定位节点簇拓扑图。【具体实施方式】 (实施例1) 图1至图5显示了本专利技术的一种【具体实施方式】,其中图1为本专利技术的结构框图;图 2为一个防火隔离带的多层分簇拓朴结构图;图3为本专利技术的火险信息采集节点硬件结构 图;图4为四边形辅助定位节点簇拓扑图;图5为六边形辅助定位节点簇拓扑图。 见图1至图5,一种,包括第一层数据汇集 与融合节点簇1、第二层火险信息采集与广播节点簇2和第三层辅助定位节点簇3,还设有 通信网关4、数据库5和GIS监测控制平台6,所述第一层数据汇集与融合节点簇1、第二层 火险信息采集与广播节点簇2和第三层辅助定位节点簇3通过通信网关4与所述数据库5 及GIS监测控制平台6相连接,还设有具有定位与通信结构7的扑火安全帽8,所述扑火安 全帽8的定位与通信结构7通过通信网关4与所述第三层辅助定位节点簇3、GIS监测控制 平台6数据连接。[002当前第1页1 2 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种基于火险等级预报的森林火灾预警方法,其特征在于:包括第一层数据汇集与融合节点簇、第二层火险信息采集与广播节点簇和第三层辅助定位节点簇,还设有通信网关、数据库和GIS监测控制平台,所述第一层数据汇集与融合节点簇、第二层火险信息采集与广播节点簇和第三层辅助定位节点簇通过通信网关与所述数据库及GIS监测控制平台相连接,还设有具有定位与通信结构的扑火安全帽,所述扑火安全帽的定位与通信结构通过通信网关与所述第三层辅助定位节点簇、GIS监测控制平台数据连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:高志付王丹
申请(专利权)人:安徽大学
类型:发明
国别省市:安徽;34

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