[發明專利]火警探測器及其構成森林防火報警系統及報警方法

有效

• 申請號: 201210234810.4
• 申請日: 2012-07-09
• 公開（公告）號: CN102722958A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 段延喜;羅良才;閩國新
• 申請（專利權）人: 惠州學院
• 主分類號: G08B17/12
• 分類號: G08B17/12
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 任海燕

技術領域

本發明涉及一種森林火警探測器和尤其構成的森林防火報警系統、相應的報警方法。

背景技術

現有技術中，對于森林火災的探測有衛星探測、攝像機實時監測。攝像機實時監測又分為視頻信號的有線傳輸和無線傳輸兩類。衛星監測不能起到實時監測的作用，而且難以及時反饋火警情況和確定火警發生的具體位置。攝像機監測雖然能起到實時監測的作用，但是攝像機監測必須在火警嚴重到近距離可觀察到煙火后方可報警，難以起到預警預報作用，且單個攝像機探測距離不大，如果對一個廣袤的森林進行火警探測，需要的攝像機數量巨大，使火警探測成為很多林場經濟上無法實現的夢想。另外，攝像機及其附屬設備耗電較大，一般單臺設備耗電達數十瓦，只能在有電力供應的林區使用。對大多數森林地區，如原始森林，是沒有電力供應的，如果使用太陽能發電或風力發電，則單臺設備成本將更加昂貴，且在無陽光、無風力時，設備將無法工作，難以起到實時監控的作用。即使不吝投資，安裝攝像機設備，設備在露天和無人看護的情況下運行，其壽命將很短，而在廣闊的森林里對這些設備進行人工維護，是不可能的。

此外，對視頻信號的有線傳輸而言，長距離的信號線架設，無論從經濟上和可靠性方面都存在困難，信號線被人為的或自然力的破壞也是難以避免的，對信號線路的日常維護工作量將十分巨大。對于視頻信號采用無線傳輸的系統，則由于圖像信號數字化后信號傳輸量大，在無中繼站情況下，長距離傳輸信號損失大，加上眾多攝像機同時發出的視頻信號的識別及防止信號通道阻塞等問題，使報警系統的構成技術難度大，資金需要量更是令林場難以接受，因此，可以說在現有森林防火報警領域還沒有真正切實可行的方法。

發明內容

本發明需解決的問題提供一種用使用紅外線探測技術探測森林火警的探測器以及使用這種火警探測器在林區按蜂窩式布局進行火警探測實現無需中繼站的火警信號無線傳輸的森林防火報警系統及方法。

關于火警探測器，本發明的技術方案是：一種火警探測器，包括單片機及與其連接的紅外線探測模塊、用于向相鄰節點發送信號的無線發射模塊、用于接收監控中心計算機信號的無線接收模塊、位置傳感器模塊及旋轉控制模塊，所述單片機通過旋轉控制模塊控制所述火警探測器旋轉進行各方位探測。

本發明還要求保護包括若干個火警探測器及監控計算機和管理中心的一種森林火警探測報警系統。?其中監控計算機，具有無線收發模塊；所述的若干個火警探測器按蜂窩狀排列，每個火警探測器包括單片機及與其連接的無線發射模塊、無線接收模塊和紅外線探測模塊，對探測到的紅外線輻射能量信號進行比較判斷，并依次發送至相鄰節點的火警探測器并最終發送到監控計算機；管理中心，通過網絡與監控計算機連接通信，監控管理整個防火系統。

所述系統的優選方案為，每個火警探測器中的單片機均設置重發定時器及轉發定時器。

所述系統的優選方案為，每個火警探測器中的單片機還設有用于檢測無線接收單元是否有接收信號輸入的檢測單元。

本發明還要求保護基于上述森林火警探測報警系統的森林火警探測報警方法，包括以下步驟：

（1）所述火警探測器旋轉探測四周不同方向上紅外線輻射能量信號，即將檢測到的四周不同方向上的紅外線輻射能量的強度進行比較，如果不同方向檢測到的紅外線輻射能量差在設定范圍，則記錄并存儲該結果；如果不同方向檢測到的紅外線輻射能量差超過設定范圍，則初步確定紅外線輻射能量大的方向發生了火警；

（2）初步確定火警發生后，將本次檢測到的紅外線輻射能量信號與該次探測前緊鄰的一個或幾個時刻的檢測數據進行比較，以進一步確認信號是否突然增強，如確定信號突然增強則判斷發生了火警，則將包括本次探測到的紅外線輻射能量信號的火警信號通過無線發射模塊發出；

（3）處于鄰近蜂窩結構節點上的火警探測器在接收到與之鄰近的火警探測器發出的火警信號后，將自身探測到的紅外線輻射能量信號與接收到的火警信號進行比較，分析是否發生信號突變，并將分析結果及自身地址碼附加在收到的火警信號中一起進行信號轉發并最終發送至監控中心計算機，供監控中心計算機做進一步甄別；

（4）監控中心計算機將接收到的原火警信號與接收到的同一時間段內確認無火警且與發生火警地區氣溫接近的地區的火警探測器檢測到的紅外線輻射能量信號進行比較，分析信號是否發生突變，對接收到的火警信號做進一步甄別；