[發明專利]基于移動通訊的森林安全監測系統

在審

• 申請號: 201610217827.7
• 申請日: 2016-04-11
• 公開（公告）號: CN105704244A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 馬宇坤;顧垚江;倪陳龍;錢佳偉;董宏升
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;G08C17/02;H04N7/18;G08B17/00
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 王素琴

技術領域

本發明涉及森林安全監測技術領域，具體地說，是一種基于移動通訊的森林安全 監測系統。

背景技術

森林在國民經濟中占有重要地位，它不僅能提供國家建設和人民生活所需的木材 和林副產品，而且可以調節氣候，涵養水源，保持水土，防風固沙，凈化空氣，減少噪聲等。但 是近幾年經濟的高速發展給森林的生態環境造成了巨大的傷害，一旦森林監管力度不夠發 生火災將給生態系統帶來巨大的影響，同時對人民的生活也將產生危害，所以對于森林的 野外安全預警監測就顯得尤為重要。

目前國外對于森林監測方面都投入了相當多的精力和資金，使用了一系列高精尖 的設備，不過大多造價昂貴，難以適應我國森林資源監測的實際需要。而現在國內大多是由 人工進行了望觀察，不但準確率低，而且還對了望員的人身安全造成威脅。

隨著計算機和無線通信技術的不斷發展，運用移動通訊技術對野外森林進行監測 也正變得越來越熱門，它的發展和運用在很大程度上降低了林業部門對森林監測的高投入 并且優化了對人力資源的利用。

發明內容

針對目前國內森林安全監測系統和方法的缺陷，本發明給出了一種全新、可靠、功 能完善的監測系統。這種系統能夠讓監測子站實時檢測周邊環境并進行數據采集。數據采 集完成后可以利用GPRS網絡定時發送給監控中心的遠程監控終端。遠程監控終端接收數據 后進行處理，與預設定的警戒值進行比較判斷，若高于警戒值，就啟動自動報警機制。

本發明披露的技術方案為一種基于移動通訊的森林安全監測系統，包括設于森林 的多個監測子站與設于監控中心的遠程監控終端，監測子站與遠程監控終端通過GPRS網絡 實現通訊，監測子站定時對森林周邊環境進行數據和圖片的采集，監測子站包括中央微控 制器模塊、溫度傳感器模塊、濕度傳感器模塊、煙霧傳感器模塊、圖片采集模塊、數據傳輸模 塊、GPRS模塊、數據存儲模塊、太陽能供電模塊，遠程監控終端即PC機，遠程監控終端包括主 程序模塊、數據顯示模塊、圖片顯示模塊、數據處理模塊、指令控制模塊、自動報警模塊。

在本技術方案中，系統工作時，監測子站定時采集環境數據和圖片并進行打包，通 過GPRS網絡將數據發送給遠程監控終端。遠程監控終端對接收的數據解析后進行分析和處 理，當發現森林處于發生火災的危險時，啟動報警機制。除此以外，遠程監控終端也可以通 過GPRS網絡發送AT指令隨時調取特定區域中監控子站的采集數據和圖片。遠程監控終端在 接收到數據后通過數據顯示模塊和圖片顯示模塊將森林環境數據和圖片顯示在電腦屏幕 上。之后系統會啟動數據處理模塊，對接收來的數據進行比較判斷，當采集的數據超過系統 預設的警戒值時，表明此監測子站處森林區域有發生火災的可能，立即通過自動報警模塊 向監控中心的工作人員發出警告。除此之外，由于每個監測子站都具有一個獨立且相對應 的ID號，遠程監控終端也可以通過指令控制模塊向指定的監測子站發送AT指令，隨時采集 特定森林區域的環境數據和圖片，方便工作人員進行檢查。

本發明的進一步改進，監測子站有工作模式和睡眠模式兩種模式可供切換，可以 最大限度減少監測子站的功耗，在工作模式下，監測子站根據之前設定好的程序，每隔一個 小時采集一次數據并進行發送；而在睡眠模式下，監測子站將處于監聽狀態，不再采集數 據。

本發明的進一步改進，監測子站的中央微控制器模塊由STM32F103芯片及其外圍 電路構成，用于控制各傳感器定時采集數據，并將數據通過數據傳輸模塊送到數據存儲模 塊和GPRS模塊。

本發明的進一步改進，監測子站的溫度傳感器模塊使用DS18B20，用于采集監測子 站周邊的環境溫度，濕度傳感器模塊使用DHT11，用于采集監測子站周邊的環境濕度，煙霧 傳感器模塊使用MQ2，用于采集監測子站周邊環境的煙霧濃度，圖片采集模塊通過OV7725攝 像頭定時采集圖像數據。