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森林防火无线物联网监控系统解决方案

发布时间:2019/06/18 浏览数量:1888
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森林火灾是世界性的林业重要灾害之一,每年都有一定数量的发生,造成森林资源的重大损失和全球性的环境污染。森林火灾具有突发性、灾害发生的随机性、和短时间内造成巨大损失的特点。

而在日常的安全巡查中,即使以一周一次的巡查,也需要耗费大量的人力物力。在人为巡查过程中,还可能存在不及时、消极怠工等情况,因此采用高科技手段实现森林火警监控预防,消灭祸患于萌芽中已凸现其必要性。

基于物联网应用技术的智能防火监控系统解决方案,融合了智能温(湿)度/大气压/明火监控技术、网络传输技术、云计算技术,是一种新型的智能监控、预警和决策支持系统。


我们设计的基于物联网应用技术的智能森林防火系统分为前端数据采集系统、网络传输系统和智能控制系统。前端数据采集系统采集林区现场数据(温度、湿度、大气压力、光亮度(明火探测)等信息),通过无线传输网络和互联网相结合的网络传输方式,将数据实时传送到监控中心服务器。


监控中心服务器对上述数据进实时处理与分析,从而实现用户对林区状态的实时检测,并在发生火灾的时候,实现实时报警和火点定位,报警给相关的负责人,并在地理信息系统上实现火点标绘。


然后结合已获取数据和林火蔓延模型,给出林火的发展趋势,并提取出林火发生地的地理条件、人员、物资储备、水源条件等,为领导制定正确的决策提供客观依据。



系统架构示意图



如上图所示,一个完整的森林防火智能视频监控系统包含了智能数据采集、网络传输、智能数据处理(云平台)和终端用户几个部分:



1.数据采集系统

根据森林防火监测的具体要求,合理部署传感器节点,实时进行数据采集。这里部署的传感器种类主要包括明火探测器、温度传感器、湿度传感器、大气压力传感器等。明火探测范围,可通过安装高度进行调节。数据可上传云平台,进行火点定位、设置短信报警;可采用太阳能板供电,即使是火柴或打火机点烟都能随时探测并报警。


2.传输网

森林中的组网形式一般是通过无线和专用网络形式完成的,所有的信息经过规整,最终经物联网传回给智能监控中心。传输系统的功能是连接前端监控点和监控中心,将前端监控点采集数据上传到云控平台,将云控中心的控制信号传输给前端监控点,以实现远程管理。无线传输系统有很多的优点:传输稳定、建设周期短;一次性投资、建设简便、组网灵活、易于维护、管理,设备可重复利用。


3.云控平台

智能监控云平台是整个系统的核心,它承担着灾前预警、灾中决策支持和灾后评估三项重大功能。智能监控云平台首先完成传回数据的清洗、转换、抽取和最终入库功能。然后是经过智能数据的分析处理,形成一定的图表,用于灾前预警。发生火灾的时候,它提供GIS地图支撑、趋势预警、人员设备调度等决策支持。在灾后,它提供一些统计数据图表,进行灾后评估。



森林防火的预警是根据明火探测器、温度传感器、湿度传感器、大气压传感器等传感器传回的数据,结合森林的植被、地形、气象数据,形成森林火险预警图。感知设备在检测到森林中有火焰、烟雾等异常信息时,将及时触发预报警信息,经过再次的分析确认后,将形成正式的报警信息,发送给设定的职能人员。



同时,智能监控中心在接收到异常报警信息后,将进行森林火点的定位操作,从而算出发生林火的地理经纬度,指导扑火队的扑火方向。根据当前火势和趋势动态模拟结果,推断出扑火最佳人员配备:调配哪些消防站、多少人、多少消防车、多少设备等。再由多源最优路径分析,使消防人员迅速到达火场施救,最终达到为领导提供林业防火决策支持的功能。



系统功能优势



1.解决有线网络无法布线的困难,具有超远传输距离:最大发射功率1W,最远传输距离可达120KM以上。

2.监测数据实时无线传输,具有超强防护设计:浪涌静电防护、IP65及透气防护、高低温防护(满足野外输恶劣环境需求)。

3.超强稳定性:满足长期稳定工作运行需求

4.支持双链路备份:有效提高无线组网稳定性及带宽的同时可避免单一节点故障导致的无线链路丢失情况;

5.支持集中管理:云平台操作可实现设备管理、状态检测、电子拓扑生成/发现、电子地图、故障告警(微信、短信)、数据统计等功能,减少运维干预,提高设备稳定性。

6.系统可同时对控制器进行监管,实现电量检测、电器开关、电量告警等功能。



森林防火无线监控系统方案实现了森林防火工作的规范化、科学化、信息化,真正做到早发现、早解决火灾隐情。数字化森林监控已成为及早发觉,排除森林火灾隐情的必要手段,真正意义提高了森林环保工作的效率与质量。


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