【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
0、现有技术
1、森林火灾早期探测系统是已知技术。为此，使用传感器对需要监测的区域进行监测。这些传感器例如是可旋转的摄像机，但其缺点是夜间效果较差。利用安装在卫星上的红外摄像机从高轨道进行监测的缺点是，卫星不是对地静止的，亦即，卫星公转一周需要一定时间，在此期间无法监测到该区域，或者对地静止卫星只能提供分辨率很低的图像，因此只有当森林火灾达到一定规模时才能被发现，即通常为时已晚。再者，卫星的购置和维护成本高，尤其是发射费用很高。在低轨道上使用小卫星进行监测通常需要多颗卫星，这些卫星的发射费用也很高。此外，用卫星进行监测，意味着在发射过程中会排放大量二氧化碳。
2、更有意义的做法是使用大量廉价的传感器对该区域进行监测，这些传感器可以批量制造并布置在终端设备中。这些终端设备造价低廉，往往耗能较少，这可能是因为它们不是长期运行的，也可能是因为传感机构本身的设计就非常节能。终端设备是网络的一部分，例如lorawan。终端设备和网关分布式地布置在需要监测的区域中，并通过无线电连接向基站提供数据。
3、lorawan采用星形网络架构，所有终端设备都通过最合适的网关进行通信。这些网关负责路由，如果一个终端设备的有效范围内有多个网关，并且本地网络过载，这些网关也可以将通信重新路由到另一个网关。
4、而其他一些iot协议(例如zigbee或z-wave)则使用所谓的网状网络架构来增加终端设备与网关之间的最大距离。网状网络的终端设备相互转发消息，直到它们到达网关，由网关将消息传输到互联网。
5、反之，lorawan的星形网络架构则允许终端设备长时间进入省电的休止状态，从而确保终端设备的电池负荷尽可能地低，因此可以运行数年而无需更换电池。其中，网关充当针对电池寿命经优化的简单协议(lora/lorawan)与互联网协议(ip)之间的桥梁，前者更适合资源有限的终端设备，后者则用于提供iot服务和应用。网关通过lora/lorawan从终端设备接收到数据包后，会通过互联网协议(ip)将其发送到网络服务器，而网络服务器又具有通向iot平台和应用软件的接口。
6、目前，这些终端设备和网关都是逐个地进行人工布置，例如布置在树上，并记录它们的位置，以便对正在发生的森林火灾进行定位。然而，这种方法效果不佳，尤其是在难以进入的地区。最重要的是，这种传感器网络的安装方式非常耗时，因此成本高昂。
7、因此，本专利技术的目的是提供一种安装森林火灾早期探测和/或森林火险监测系统的改进方法，这种方法能够低成本地、快速而可靠地安装和建立森林火灾早期探测和/或森林火险监测系统。本专利技术的目的还在于提供一种改进的终端设备和/或网关，利用这种终端设备和/或网关可以低成本地、快速而可靠地安装和建立森林火灾早期探测和/或森林火险监测系统。本专利技术的另一目的是提供一种确定森林火灾早期探测和/或森林火险监测系统的终端设备和/或网关的位置的方法，利用该方法可以低成本地、快速而可靠地安装和建立森林火灾早期探测和/或森林火险监测系统。
8、专利技术说明
9、这个目的通过根据权利要求1所述的森林火灾早期探测系统的操作方法而达成。本专利技术的有利实施方案见从属权利要求。
10、根据本专利技术的森林火灾早期探测系统的操作方法具有两个方法步骤：在第一方法步骤中，用终端设备检测温度。具体而言，环境空气的温度以及森林火灾所产生的气体的类型和浓度都是森林火灾的指标。森林火灾所产生的气体的类型、组成和温度也恰好表明发生了森林火灾。这样就有可能探测到正在发生的森林火灾，并在早期阶段对其进行控制。
11、在第二方法步骤中，将终端设备的id数据发送到服务器。布置在森林火灾早期探测系统中的每个终端设备都具有单独的、即唯一的id，通过该id可以明确识别相关的终端设备。如果探测到森林火灾，终端设备就会向服务器发送id数据。id数据包含相关终端设备的id。亦即，服务器仅收到关于森林火灾早期探测系统内哪个终端设备探测到森林火灾的信息。
12、根据本专利技术，终端设备的确切位置是未知的。对于森林火灾早期探测系统的运行而言，是否确切知道终端设备在监测区域中的最终位置并不重要。通过以覆盖整个区域的方式输出终端设备，可以实现终端设备在监测区域中的分散分布，即平均分布率为至少2个终端设备/公顷，优选为至少5个终端设备/公顷，特别优选为至少10个终端设备/公顷。事实证明，终端设备在监测区域中的这种分布足以在森林火灾发展的早期阶段(例如阴燃火)就探测到森林火灾。亦即，探测到森林火灾并向服务器发送其id数据的终端设备并不精确定位，而只是在特定区域内，但这个区域是已知的。
13、在本专利技术有利的改进设计中，将检测到的温度与阈值温度进行比较。阈值温度是指一旦被超过就会发生森林火灾的温度。阈值温度是可以选择性地为每个终端设备单独设置的，并取决于监测区域所处的气候条件。如果终端设备检测到的温度超过阈值温度，终端设备就会探测到森林火灾。在本专利技术的另一个设计中，当检测到的温度超过阈值温度时，发送id数据。id数据包含相关终端设备的id。服务器收到关于森林火灾早期探测系统内哪个终端设备探测到森林火灾的信息。在本专利技术的另一个方面中，终端设备的确切位置仍然未知。亦即，探测到森林火灾并向服务器发送其id数据的终端设备并不精确定位，而只是在特定区域内，但这个区域是已知的。
14、在本专利技术的另一实施方案中，终端设备与服务器的通信路径由卫星导引。除了使用网络(例如lorawan)来实现终端设备与服务器的通信外，还可以通过卫星进行通信。
15、在本专利技术的另一个方面中，终端设备分散地分布在监测区域中。在本专利技术的改进设计中，终端设备分散在监测区域中。借此实现终端设备在监测区域内的全区域布置，其中平均密度为至少2个终端设备/公顷，优选为至少5个终端设备/公顷，特别优选地为至少10个终端设备/公顷。
16、在本专利技术的改进设计中，终端设备的确切位置不能由森林火灾早期探测系统的元件来确定。然而，对于森林火灾早期探测系统的运行而言，是否确切知道终端设备在监测区域中的最终位置并不重要。通过以覆盖整个区域的方式输出终端设备，可以实现终端设备的分散分布，即平均分布率为至少2个终端设备/公顷，优选为至少5个终端设备/公顷，特别优选为至少10个终端设备/公顷。事实证明，终端设备在监测区域中的这种分布足以在森林火灾发展的早期阶段(例如阴燃火)就探测到森林火灾。
17、在本专利技术的另一实施方案中，id数据是用于监测终端设备功能的状态信息的一部分和/或报警信息的一部分。报警信息是终端设备的关于终端设备探测到森林火灾的信息，而状态信息仅用于报告终端设备的功能。这两种信息都是从终端设备发送到服务器。报警信息和状态信息都包本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种森林火灾早期探测系统(100)的操作方法，包括以下方法步骤：
2.根据权利要求1所述的森林火灾早期探测系统(100)的操作方法，
3.根据权利要求2所述的森林火灾早期探测系统(100)操作的方法，
4.根据前述权利要求中任一项或多项所述的森林火灾早期探测系统(100)的操作方法，
5.根据前述权利要求中任一项或多项所述的森林火灾早期探测系统(100)的操作方法，
6.根据前述权利要求中任一项或多项所述的森林火灾早期探测系统(100)的操作方法，
7.根据前述权利要求中任一项或多项所述的森林火灾早期探测系统(100)的操作方法，
8.根据前述权利要求中任一项或多项所述的森林火灾早期探测系统(100)的操作方法，
9.根据前述权利要求中任一项或多项所述的森林火灾早期探测系统(100)的操作方法，
10.根据权利要求9所述的森林火灾早期探测系统(100)的操作方法，
11.根据权利要求9或10所述的森林火灾早期探测系统(100)的操作方法，
12.
13.一种森林火灾早期探测系统(100)的终端设备(ED)，包括：
14.根据权利要求13所述的森林火灾早期探测系统(100)的终端设备(ED)，
15.根据权利要求13或14所述的森林火灾早期探测系统(100)的终端设备(ED)，
16.根据权利要求13至15中任一项或多项所述的森林火灾早期探测和/或森林火险监测系统(100)的终端设备(ED)，
17.根据权利要求13至16中任一项或多项所述的森林火灾早期探测系统(100)的终端设备(ED)，
18.根据权利要求13至17中任一项或多项所述的森林火灾早期探测系统(100)的终端设备(ED)，
19.根据权利要求13至18中任一项或多项所述的森林火灾早期探测系统(100)的终端设备(ED)，
20.根据权利要求13至19中任一项或多项所述的森林火灾早期探测系统(100)的终端设备(ED)，
21.根据权利要求13至20中任一项或多项所述的森林火灾早期探测系统(100)的终端设备(ED)，
22.根据权利要求13至21中任一项或多项所述的森林火灾早期探测系统(100)的终端设备(ED)，
23.根据权利要求22所述的森林火灾早期探测系统(100)的终端设备(ED)，
24.根据权利要求23所述的森林火灾早期探测系统(100)的终端设备(ED)，
25.根据权利要求22至24中任一项或多项所述的森林火灾早期探测系统(100)的终端设备(ED)，
26.根据权利要求22至25中任一项或多项所述的森林火灾早期探测系统(100)的终端设备(ED)，
27.根据权利要求26所述的森林火灾早期探测系统(100)的终端设备(ED)，
28.根据权利要求16至27中任一项或多项所述的森林火灾早期探测系统(100)的终端设备(ED)，
29.根据权利要求28所述的森林火灾早期探测系统(100)的终端设备(ED)，
30.根据权利要求29所述的森林火灾早期探测系统(100)的终端设备(ED)，
31.根据权利要求28至30中任一项或多项所述的森林火灾早期探测系统(100)的终端设备(ED)，
32.根据权利要求28至31中任一项或多项所述的森林火灾早期探测系统(100)的终端设备(ED)，
33.根据权利要求32所述的森林火灾早期探测系统(100)的终端设备(ED)，
34.根据权利要求16至33中任一项或多项所述的森林火灾早期探测系统(100)的终端设备(ED)，
35.根据权利要求34所述的森林火灾早期探测系统(100)的终端设备(ED)，
36.根据权利要求35所述的森林火灾早期探测系统(100)的终端设备(ED)，
37.根据权利要求34至36中任一项或多项所述的森林火灾早期探测系统(100)的终端设备(ED)，
38.根据权利要求37所述的森林火灾早期探测系统(100)的终端设备(ED)，
39.根据权利要求34至38中任一项或多项所述的森林火灾早期探测系统(100)的终端设备(ED)，
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种森林火灾早期探测系统(100)的操作方法，包括以下方法步骤：
2.根据权利要求1所述的森林火灾早期探测系统(100)的操作方法，
3.根据权利要求2所述的森林火灾早期探测系统(100)操作的方法，
4.根据前述权利要求中任一项或多项所述的森林火灾早期探测系统(100)的操作方法，
5.根据前述权利要求中任一项或多项所述的森林火灾早期探测系统(100)的操作方法，
6.根据前述权利要求中任一项或多项所述的森林火灾早期探测系统(100)的操作方法，
7.根据前述权利要求中任一项或多项所述的森林火灾早期探测系统(100)的操作方法，
8.根据前述权利要求中任一项或多项所述的森林火灾早期探测系统(100)的操作方法，
9.根据前述权利要求中任一项或多项所述的森林火灾早期探测系统(100)的操作方法，
10.根据权利要求9所述的森林火灾早期探测系统(100)的操作方法，
11.根据权利要求9或10所述的森林火灾早期探测系统(100)的操作方法，
12.根据前述权利要求中任一项或多项所述的森林火灾早期探测系统(100)的操作方法，
13.一种森林火灾早期探测系统(100)的终端设备(ed)，包括：
14.根据权利要求13所述的森林火灾早期探测系统(100)的终端设备(ed)，
15.根据权利要求13或14所述的森林火灾早期探测系统(100)的终端设备(ed)，
16.根据权利要求13至15中任一项或多项所述的森林火灾早期探测和/或森林火险监测系统(100)的终端设备(ed)，
17.根据权利要求13至16中任一项或多项所述的森林火灾早期探测系统(100)的终端设备(ed)，
18.根据权利要求13至17中任一项或多项所述的森林火灾早期探测系统(100)的终端设备(ed)，
19.根据权利要求13至18中任一项或多项所述的森林火灾早期探测系统(100)的终端设备(ed)，
20.根据权利要求13至19中任一项或多项所述的森林火灾早期探测系统(100)的终端设备(ed)，
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【专利技术属性】
技术研发人员：卡斯滕·布林克舒尔特，马尔科·伯尼希，
申请(专利权)人：德律阿得网络股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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